一种创新的新头盔设计可以保护足球运动员免受可能导致严重脑损伤的脑震荡。
斯坦福大学(Stanford University)的科学家希望开发出一种原型,能够将撞击头部的冲击力降低三分之一或更多。
他们的秘密吗?一个碳纤维足球头盔,里面有21个液体减震器。
“我们团队的大多数成员都与创伤性脑损伤有个人联系,我们非常关心确保运动员的长期大脑健康,”斯坦福大学博士候选人、该研究的主要作者尼古拉斯·切奇(Nicholas Cecchi)在一份声明中说。
“脑震荡和反复的头部撞击仍然是身体接触运动中的一个主要问题,”切奇补充说,“我们相信改进的头盔技术可以在降低脑损伤风险方面发挥重要作用。”
职业运动员有因反复击打头部而造成脑损伤的危险。这会导致慢性创伤性脑病,这是一种严重的疾病,会杀死大脑中的神经细胞。
根据梅奥诊所的说法,CTE会随着时间的推移而恶化。诊断慢性创伤性脑损伤的唯一方法是在死后对大脑进行尸检。
前NFL角卫Irv Cross,丹佛野马队的Demaryius Thomas, NFL明星Aaron Hernandez和其他几名运动员在死后被诊断出患有CTE。
这种情况也一直是诉讼的主题:前美国国家橄榄球联盟防守后卫菲利普亚当斯的父亲阿朗佐亚当斯正在对他儿子打橄榄球的大学提起诉讼。
亚当斯在两年前开枪打死了六个人,然后自杀身亡,享年33岁。
他的父亲声称,南卡罗来纳州立大学未能遵守安全协议,缺乏经过培训的合格工作人员来治疗他儿子反复遭受的头部创伤。
一名高中橄榄球运动员死于与cte相关的伤害,他的父亲对橄榄球头盔制造商提起诉讼,指控他们疏忽失实陈述、疏忽产品责任、欺诈和非正常死亡。
《血管与介入神经病学杂志》(Journal of Vascular and Interventional Neurology) 2016年的一项研究显示,确诊CTE病例最多的是拳击手和足球运动员。足球、冰球、摔跤、橄榄球和牛仔竞技比赛的参与者也被诊断出患有这种疾病。
为了评估他们的设计,斯坦福大学的科学家们求助于一个“有限元”建模程序,工程师们用它来模拟设备在制造前的性能。
他们的头盔在美国国家橄榄球联盟使用的高冲击协议下进行了测试,并将其性能与现有的四种头盔进行了比较。
重要的是,研究小组在评估方案中增加了低速撞击,因为越来越多的证据表明,不会导致脑震荡的较软撞击的累积效应仍然会导致严重的脑损伤。
他们测量每次撞击产生头部加速反应指标,也称为HARM分数,用于评估头盔在撞击下的性能。
他们的测试结果是明确的:带有液体减震器的头盔显著降低了撞击的严重程度和对大脑的压力,在36次撞击中有33次产生了最低的伤害评分。
新头盔的HARM评分平均降低33%,在某些情况下可高达56%。这项研究于周五发表在《生物工程与生物技术前沿》上。
斯坦福大学研究报告的通讯作者刘宇哲博士说:“液体技术在低速和高速下平均提高了30%以上。”“它可以大大减少在各种美式橄榄球冲击中所经历的大脑负荷。”
该研究的主要作者切奇说:“我们团队的下一步是将计算机模型转化为物理原型。”