Säkerhetssystem mot huvudskador

Spara favorit 15 maj maj 2019
Sports Tech Research Centre

Med hjälp av en konstruerad hjärna med många sensorer ska forskarna få kunskap om vad som händer i hjärnan vid trauma mot huvudet. På så sätt kan ännu bättre säkerhetsutrustning utformas som skyddar vid olycka.

Bakgrund

Utvecklingen har kommit långt vad gäller hjälmsäkerhet men fortfarande sker ett betydande antal olyckor inom sport, motorcykel och andra aktiviteter där det finns en potentiell risk för huvudskador. I många fall ger slag mot huvudet skador utan att ge märkbara symtom direkt. Skador som kan ge allvarliga konsekvenser om de inte behandlas korrekt och i tid. Ofta har inte läkaren en fullständig bild av händelserna som ledde till olyckan och vilket krockvåld som huvudet varit utsatt för.

Även om dagens elektronik tillåter oss att göra små kompakta enheter så kan vi inte ansluta signalerna på hjälmen till det som händer i hjärnan vid olika typer av slag. Dagens kunskap om processer i huvudet och hjärnan vid yttre kraftpåverkan kommer främst från matematiska modeller och har få bevis från försök. Av naturliga skäl är inte försök på människor och djur möjligt.

En väg framåt kan vara ”fysisk modellering” eller skapande av  ”surrogater”, för att komma så nära som möjligt i det här fallet ett mänskligt huvud med skalle, hjärna och kranial vätska. I samverkan med forskare och utbytesstudenter från Padova University, Italien, har ett surrogat för ett mänskligt huvud konstruerats, just nu det mest instrumenterade surrogathuvudet i världen. För att ta fram den instrumenterade hjärnan har en avancerad 3D-skrivare använts.

I tester förses den konstruerade hjärnan ”surrogaten”, med säkerhetsutrustning och sensorer för att sedan utsättas för olika typer av slag. Sensorerna i sin tur mäter och rekonstruerar hur hjärnan rört sig och vilka krafter som varit gällande. Detta gör det möjligt att se vad bäraren har utsatts för, exempelvis små och snabba händelser i hjärnan, och utvärdera vilket skydd olika typer av hjälmar ger. Idealet vore att få fram en lösning liknande flygplanens ”svarta låda” monterad i hjälmen som kan spela in olyckshändelser.

Mål

Målet med forskningen är att kunna utveckla bättre säkerhetsutrustning vid utomhusaktiviteter, till exempel skidhjälmar.

Forskare

Andrey Koptyug, Mikael Bäckström från Sports Tech Research Centre, Mittuniversitetet samt Nicola Petrone, Padova University, Italien. 

Projektperiod

2018-2020

Finansiärer 

Forskningen finansieras av Rolf och Gunillla Enström Stiftelse. 

Partners

Sports Tech Research Centre, Mittuniversitetet, Padua University, Italien samt ett antal hjälmtillverkare och MIPS.