Журнал судебной биомеханики

Абстрактный

Новая стратегия смягчения косых ударов в велосипедных шлемах

Эмили Бливен, Александра Руйе, Стэнли Цай, Реми Виллинджер, Николя Бурде, Кэролайн Дек, Стивен М. Мадей и Майкл Боттланг

Основной причиной черепно-мозговой травмы является вращательное ускорение головы, которое может вызвать повреждение мозга даже при отсутствии прямого удара по голове. Падение велосипеда обычно приводит к косому удару головы, который вызывает вращательное ускорение головы. Чтобы смягчить это вращательное ускорение головы, была разработана новая концепция велосипедного шлема, которая использует складную ячеистую структуру. Это исследование количественно оценило эффективность этой технологии по сравнению с традиционными велосипедными шлемами, изготовленными из жесткого вспененного полистирола (EPS). Прототипные шлемы с ячеистой структурой (CELL) и стандартные шлемы EPS (CONTROL) подвергались косым ударам в испытаниях на вертикальное падение на наклонные наковальни. Шлемы испытывались при скоростях удара 4,8 м/с и 6,2 м/с и под углами удара 30°, 45° и 60°. Были зарегистрированы линейное и вращательное ускорение головы и нагрузки на шею антропометрического суррогата головы и шеи, а пиковая аксональная деформация была оценена по кинематике головы. Шлемы CELL значительно снизили вращательное ускорение и связанную с ним аксональную деформацию во всех тестах по сравнению со шлемами CONTROL, со снижением в диапазоне от 34% до 73% для вращательного ускорения и от 63% до 85% для аксональной деформации. Результаты демонстрируют потенциал новой стратегии велосипедного шлема для снижения вращательного ускорения головы и аксональной деформации, связанной с риском травмы головного мозга.