211service.com
En hjälm för att förhindra förlamning
Hjälmar för allt från fotboll och hockey till motorcykelåkning är byggda för att skydda huvudet från stötar. Varje efterföljande generation av design är bättre på att avleda kraft och skydda mot hjärnskakning och andra slag mot skallen. Men nuvarande hjälmar kan fortfarande göra lite för att förhindra de ryggradsskador som orsakar förlamning.
Skadeförebyggande: En hjälm med separata yttre och inre skal kan en dag hjälpa till att förebygga nackskador. På den översta bilden sitter ett yttre skal (blått) kvar, medan det inre skalet (vitt) roterar vid stöten. På den nedre bilden förbinder en låsmekanism (röd) hjälmens två skal.
Nu arbetar forskare vid University of British Columbia i Vancouver med en design som skulle kunna skydda ryggraden vid en frontalkrock. När en persons huvud träffar ett plant föremål rakt på, orsakar stöten normalt att nacken skrynklas ihop eftersom den absorberar bördan av kraften. Om en trasig kota dissekerar eller på annat sätt skadar den ömtåliga ryggmärgen kan resultatet bli permanent förlamning. Om huvudet träffar ett föremål i en vinkel kan det titta bort utan större skada – det är därför fotbollsspelare lärs att tackla motståndare med höjda huvuden.
Jag blev intresserad av om det fanns ett sätt att omvandla stöten mot ett plant föremål till en stöt mot ett vinklat föremål, säger Peter Cripton , maskiningenjören och biomekanikspecialisten vid UBC som ledde projektet. Han och hans kollegor utvecklade Pro-Neck-Tor hjälm, som består av ett yttre skal som ser ut som de flesta hjälmar på marknaden idag, ett roterande innerskal som kramar om huvudet och en mekanism som förbinder de två.
Huvudsyftet med hjälmar, oavsett om det gäller sport eller transport, är alltid att förhindra hjärnskador. Vi försöker göra något helt annat, säger Cripton. Vi jobbar mot en hjälm med samma förmåga att förhindra hjärnskakning, men också med förmågan att förebygga nackskador. Under normal daglig användning förblir det inre skalet orörligt. Men när hjälmen träffar något med tillräcklig kraft släpper den inre mekanismen och det inre skalet roterar och styr huvudet som om det träffade en vinklad yta istället för en platt.
Att bara lägga mer stoppning på huvudet kommer inte att lösa nackskadeproblemet, och det kan till och med göra det värre, säger expert på skadebiomekanik John Melvin , en adjungerad professor vid Wayne State University i Michigan som har studerat problemet sedan 1968. Det är ett tufft problem, men de tar ett unikt tillvägagångssätt och jag tror att det har potential. Det måste utvärderas på många, många sätt för att se till att det är säkert - du vill inte orsaka allvarlig hjärnskada samtidigt som du förhindrar en allvarlig nackskada.
Att göra om hjälmar är en knepig affär, speciellt när det inte finns något bra sätt att testa dem på fältet utan levande, andande människor. (Krocktestdockor kommer inte att fungera, och kadaver har inte den nödvändiga nackstyrkan och positionen.) Men i simuleringstestning minskade 3D-prototyper av hjälmarna kraften mot nacken med cirka 50 procent. När forskarna har fulländat designen kommer de att individualisera hjälmarna för olika sporter – till exempel fotboll, hockey och cykling, vilket tenderar att resultera i olika typer av effekter.
Pro-Neck-Tor-projektet fick precis 150 000 $ i en ny finansieringsomgång från Canadian Institutes of Health Research för att möjliggöra kommersialisering av tekniken. Cripton och hans kollegor hoppas kunna ha en hjälm redo för marknaden om cirka tre år.