„bandážové“ senzory na krku by mohly lépe varovat před otřesy mozku

Jednou z nebezpečných věcí na otřesech mozku souvisejících se sportem je skutečnost, že si sportovci nemusí uvědomovat, že otřesy mají, a proto nevyhledávají tolik potřebnou lékařskou pomoc. Nový senzor by jim (nebo jejich trenérům) mohl dát vědět a šel by jim na krk, ne na hlavu.

Přestože řada skupin vyvinula senzory integrované do přilby, které detekují typ nárazů souvisejících s otřesy mozku, taková zařízení nemusí být nutně 100% spolehlivá. V některých případech mohou zaznít výstraha, když nedošlo k otřesu mozku, nebo mohou odmítnout dopad, který se objevil má způsobil takové zranění.

Prof. Nelson Sepúlveda z Michiganské státní univerzity, který hledal přesnější alternativu, poznamenal, že když univerzitní fotbalisté utrpěli nárazy do hlavy, jejich hlava se rychle posunula ve stylu biče na jednu stranu. Ve spolupráci s postgraduálním studentem Henrym Dsouzou přistoupil k vývoji tenkovrstvého adhezivního náplastového senzoru, který by dokázal detekovat výmluvné pohyby krku.

Prototyp zařízení má zhruba velikost malého obvazu a má tloušťku pouze asi 0,1 mm a obsahuje piezoelektrický materiál, který při natažení nebo stlačení vytváří elektrický náboj. Údaje o náboji jsou přenášeny do počítače, který je analyzuje, aby určil, zda došlo k nárazu na stupeň otřesu mozku.

Při testu technologie byly akcelerometry umístěny do figuríny hlavy a navíc byly aplikovány některé „bandáže“ senzorových záplat na přední, zadní a obě strany pružného krku této hlavy. Hlava byla poté svržena přibližně 2 stopy (0,6 m) na tvrdý povrch.

Když byly hodnoty z náplastí porovnány s údaji z akcelerometrů, bylo zjištěno, že oba systémy fungovaly stejně dobře při detekci nárazů způsobujících otřes mozku. Na rozdíl od akcelerometrů integrovaných do helmy by však záplaty senzorů nevytvářely falešné údaje způsobené faktory, jako je klouzání helmy vzhledem k hlavě.

„Opravdu jsem si myslel, že senzor musí být na hlavě,“ řekl Sepúlveda. „Byl jsem překvapen, když jsem se ze zkušeností a svých studentů dozvěděl, že jsme mohli poznat otřes mozku podle toho, jak se krk pohyboval.“

Nyní hledá způsoby, jak zefektivnit design patche, jako je jeho vybavení vysílačem, který by bezdrátově předával data do blízkého počítače nebo mobilního zařízení.

Výzkum je popsán v článku, který byl nedávno publikován v časopise Vědecké zprávy.

Zdroj: Michigan State University