Хотя сотрясения мозга обычно случаются после серьезного физического удара, не меньшую опасность несут и микротравмы . Хлыстовая травма* — или движение головы с большим ускорением — также может привести к таким последствиям, как микросотрясение мозга. Раннее выявление сотрясения мозга важно для предотвращения будущих осложнений.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, исследователи создали устройство для выявления хлыстовой травмы: маленький гибкий пластырь, который наклеивается на заднюю часть шеи спортсмена.
Ежегодно только в Соединенных Штатах происходит около 3,8 миллиона сотрясений мозга в результате травм, связанных со спортом. По данным Мичиганского университета здравоохранения, эти травмы могут иметь “длительные симптомы и долгосрочные последствия”.
Нельсон Сепульведа, профессор электротехники Мичиганского государственного университета и соавтор статьи, в интервью Daily Beast:
Всякий раз, когда происходит движение шеи, возникает давление либо в форме сокращения, либо напряжения. Эти движения улавливаются пластырем и преобразуются в электрический сигнал.
Создаваемый электрический сигнал прямо пропорционален величине напряжения, которое испытывает шея, и может быть использован для оценки ускорения и скорости движения шеи, которые используются для прогнозирования сотрясения мозга. Пластырь толщиной около 0,1 миллиметра изготовлен из слоя термопластичного материала.
“Конечная цель… заключается в том, чтобы иметь носимые, очень мобильные пластыри, которые могут предоставлять информацию в режиме реального времени о движении головы и шеи спортсмена”, — рассказал Сепульведа.
Чтобы проверить свою разработку, исследователи прикрепили “макет человеческой головы”, к движущейся металлической пластине. Они прикрепили пластырь к манекену и сбросили его с подвешенной высоты в два фута, измеряя движения испытываемые головой. Они обнаружили, что новый датчик был точен на 90 процентов по сравнению с более сложным и традиционным методом — системой, состоящей из трехосного акселерометра и гироскопа.
“В отличие от современных тенденций в системах обнаружения сотрясения мозга, основанных на акселерометре, который использует датчики, встроенные в шлем спортсмена, гибкий пластырь, прикрепленный к шее, будет предоставлять информацию о только динамике движения головы, тем самым устраняя вероятность ложных показаний при скольжении шлема или пиковом угловом ускорении”, — пишут авторы.
Острые симптомы сотрясений мозга включают головные боли и тошноту, а долгосрочные симптомы, включают потерю памяти, нарушение двигательной функции или хроническую травматическую энцефалопатию (ХТЭ). Никаких медицинских методов лечения сотрясений мозга, кроме отдыха, не существует, поэтому ранее выявление и профилактика чрезвычайно важны.
В будущем исследователи говорят, что хотят продолжить настройку своего пластыря, чтобы он мог в конечном итоге “передавать информацию по беспроводной сети на приемник, который может хранить и создавать базу данных со всеми нагрузками, испытываемыми головой спортсмена, и создавать модель прогнозирования сотрясения мозга”, — рассказывает Сепульведа.
По словам профессора, эта технология может быть использована не только в спорте.
Nota bene
Хлыстовая травма — немедицинский термин, обозначающий повреждение шеи вследствие её резкого разгибания с последующим резким сгибанием или наоборот, резкого сгибания с последующим разгибанием. В обычной жизни хлыстовая травма чаще всего случается при ДТП.
Использованы материалы:
https://www.nature.com/articles/s41598-022-12266-6
https://www.thedailybeast.com/this-wearable-patch-can-instantly-detect-concussions-and-head-injuries-in-sports-players
3 thoughts on “Создано устройство для выявления хлыстовой травмы”