Søgen efter en sikrere hjelm

Længe efter at vinderne af Super Bowl XLV har taget Lombardi-trofæet hjem, vil denne sæson blive husket for nye bestræbelser på at afbøde de tilsyneladende uundgåelige hovedskader, som så mange fodboldspillere pådrager sig.

Skadebeskytter: Riddell 360 er designet til at hjælpe med at forhindre hjernerystelse ved at reducere slagkraften foran på en spillers hoved.

Den gennemsnitlige spiller udsættes for anslået 950 påvirkninger i hovedet i løbet af en sæson. Disse hits kan ikke kun resultere i hjernerystelse, men også langvarig hjerneskade. Som svar på den større bevidsthed om hovedskader, lavede NFL væsentlige regelændringer i denne sæson – hårdere straffe og høje bøder for hjelm-til-hjelm-træf eller slag mod forsvarsløse spillere. Men en anden måde at beskytte spillere på kommer fra bedre hjelmteknologi.

Riddell, den officielle udstyrsproducent for NFL, har frigivet en ny type hjelm designet til at hjælpe med at reducere hjernerystelse. Det Riddell 360 reducerer slagkraften foran på en spillers hoved, hvor 70 procent af hits forekommer, siger Thad Ide, Riddells senior vicepræsident for forskning og udvikling. Ide tilføjer, at 70 procent af hjernerystelsen skyldes slag foran på hjelmen.

Riddell har indsamlet statistikker over hovedskader ved hjælp af sin egen HIT-teknologi, et system, der anvender sensor-udstyrede hjelme til at måle placeringen, størrelsen og retningen af ​​stød, der opleves under en kamp eller træning. Til dato har systemet indsamlet data om over 1,5 millioner hovedpåvirkninger. NFL annoncerede for nylig, at de vil bruge HIT-teknologien til at måle hovedpåvirkninger i løbet af 2011-sæsonen. Ligaen arbejder på at fremme systemet og bygge nye sensorer, der kan placeres ikke kun omkring toppen af ​​hjelmen, men også bag en spillers øre og i et mundstykke for mere præcise aflæsninger.

Riddell redesignede nøgleaspekter af hjelmen for bedre at beskytte dens forreste del. Ansigtsbeskyttere er normalt lavet af kulstofstål og fastgjort til den øverste front af hjelmen; så når en spiller bliver ramt i ansigtet, overføres energi til forsiden af ​​hovedet. I modsætning hertil er ansigtsmasken på Riddell 360 lavet af en hybrid af kulstofstål og et let, fleksibelt materiale. Den er fastgjort til siden af ​​hjelmen med hængselclips, hvilket betyder, at ansigtsskærmen bøjes ved stød og absorberer mere af energien, før den vender tilbage til sin oprindelige form.

Riddell-forskere skabte også en ansigtsrammestruktur, et kontinuerligt polstringsarrangement lavet af materialer, der hjælper med at reducere mængden af ​​kraft, der overføres til spillerens hoved fra et slag til forsiden af ​​hjelmen. Polstringen inde i hjelmen har et sekskantet design, der former sig godt efter spillerens hoved, siger Ide. Og hjelmen har en oppustelig foring i siden og bagpå for en tilpasset pasform. Dette forhindrer en spillers hoved i at bevæge sig rundt inde i hjelmen og forhindrer hjelmen i at springe af.

Den 10. januar blev Riddell 360 båret for første gang under en rigtig kamp, ​​da University of Oregons fodboldstjerne LaMichael James bar hjelmen under college-nationalmesterskabet mod Auburn University. Ide siger, at hjelmen, til en pris af over $400, sendes til alle division 1 college-hold i foråret.

En anden stor udfordring i hjelmdesign er at beskytte mod rotations- eller vinkelaccelerationer, slag, der får en spillers hoved til at rotere eller spinde lidt, hvilket oftest fører til hjernerystelse. Siden 2007 har National Institutes of Health (NIH) finansieret undersøgelser ved hjælp af HIT-systemet til at måle, hvordan denne type hovedpåvirkning forårsager skade. HIT-teknologien måler både rotations- og lineær acceleration af en spillers hoved. Lineær acceleration er resultatet af et direkte hit, der får en spillers hoved til at bevæge sig frem og tilbage. Den resulterende reaktionskraft er udtrykt i g-kraft (hvor et g er lig med tyngdekraften). Forskning udført af NFL har fastslået, at 98 g er tærsklen for hjernerystelse.

[Riddells] hjelmkoncept og design er bestemt unikt, siger Joseph Maroon , professor i neurokirurgi ved University of Pennsylvania Medical Center og teamets neurokirurg for Pittsburgh Steelers. Men problemet er, at der er meget om hjernerystelse og hovedskade, som vi ikke helt forstår.

Dette er et nøglespørgsmål for dem, der forsker i måder at beskytte fodboldspillere på. En undersøgelse offentliggjort i J værksted for atletisk træning i December 2010 fandt ud af, at hjernetraumer ikke kun kan være forårsaget af hits, der efterlader en spiller sløv, men også af ophobning af mindre hits.

Diskussionen der foregår nu er, hvilke hits vil du beskytte dig imod? De enorme katastrofale hjernerystelser eller de mindre slag, som en spiller tager 50 gange om dagen? siger Chris Nowinski , formand for Sports Legacy Institute, en nonprofitorganisation baseret i Waltham, Massachusetts, der studerer hjerneskade hos atleter. Helt ærligt tror jeg ikke, folk ved, hvilken vej de skal gå på nuværende tidspunkt, siger Nowinski.

Rick Greenwald, præsident for Simbex, et forsknings- og produktudviklingsfirma i Libanon, New Hampshire, og hovedforsker af NIH-studierne ved hjælp af HIT-systemet, siger, at forskere stadig ikke ved, hvor meget rotationsbevægelse der forårsager en hjernerystelse, og at de derfor ikke ikke vide, hvor meget de skal reducere det for at forhindre hjernerystelse. (Simbex er specialiseret i biomekaniske feedback-systemer og udviklede oprindeligt HIT-teknologien, som blev erhvervet af Riddell i 2004.)

Behovet for bedre beskyttelsesudstyr har også inspireret nogle mere eksperimenterende designs. Michael Princip, en industridesigningeniør, fik for nylig opmærksomhed for sin Bulwark-hjelm, som inkorporerer lag af polstring med variabel tykkelse og tæthed under en hård ydre skal lavet af polycarbonat. De indre lag er kalibreret for at reducere mængden af ​​energi, der når den indre skal, der omgiver spillerens hoved. Hjelmen er også segmenteret, så dele af hjelmen kan polstres forskelligt afhængigt af en spillers position - quarterbacks, for eksempel, tåler de fleste kræfter til baghovedet. Princip er i øjeblikket ved at bygge en anden prototype til test.

Et andet design, der har været under udvikling i otte år, er Gladiator, bygget af Brett Straus, en industriel designer hos Protective Sports Equipment, en privat virksomhed i Pennsylvania. Hjelmen har en blød yderskal lavet af polyurethanskum over en hård yderhjelm. Det inkluderer også flere indvendige lag designet til at styre energien fra hits.

Enhver indsats for teknologisk innovation bør bifaldes, siger Greenwald. Men, siger han, skal alle disse designs omhyggeligt studeres i laboratoriet og på banen og evalueres af den nationale driftskomité for standarder for atletisk udstyr.

Der er stigende bekymring over den måde, hvorpå alle hjelme testes og vurderes til sikkerhed. Sen. Tom Udall (D-New Mexico) beder US Federal Trade Commission om at undersøge vildledende sikkerhedspåstande og vildledende praksis ved salg af nye fodboldhjelme og istandsatte brugte.

Nowinski siger, at hjernetraumer og hjernerystelse altid vil være et problem i hjelmsport. Der er meget om hovedskader, som vi ikke kender og ikke forstår, siger han, og det kommer til at være rigtigt i meget lang tid.

Brittany Sauser er reporter og senior webproducent for Teknologigennemgang.

skjule