Журнал судебной биомеханики

Абстрактный

Биомеханическая оценка мотоциклетных шлемов: защита от травм головы и головного мозга

Джон Д. Ллойд

Ежегодно жертвами мотоциклетных аварий во всем мире становится более 340 000 человек, а Соединенные Штаты занимают 8-е место по числу смертей в результате мотоциклетных аварий, в основном из-за необязательных требований к мотоциклетным шлемам для взрослых в ряде штатов. Семьдесят пять процентов всех смертельных мотоциклетных аварий связаны с травмами головы и мозга, причем основной причиной смертности являются вращательные силы, действующие на мозг. Современные мотоциклетные шлемы достаточно эффективны для снижения травм головы, связанных с тупым ударом. Однако механизм травматической черепно-мозговой травмы биомеханически сильно отличается от механизма, связанного с очаговой черепно-мозговой травмой. Это исследование было проведено для оценки эффективности современных мотоциклетных шлемов для снижения риска черепно-мозговых травм.
Десять конструкций мотоциклетных шлемов, включая полнолицевые, трехчетвертные и полушлемы, были оценены при средней скорости удара 8,3 мс-1 (18,5 миль в час) с использованием проверенного испытательного аппарата, оснащенного манекеном для краш-теста в виде головы и шеи. Датчики в центре масс муляжа головы позволили получить высокоскоростные данные о линейной и угловой кинематике головы, связанной с ударом.
Результаты показывают, что ни одна из стандартных протестированных моделей шлемов не обеспечивает адекватной защиты от сотрясения мозга и тяжелых черепно-мозговых травм при умеренных скоростях удара. Только одна из стандартных протестированных моделей мотоциклетных шлемов обеспечивала адекватную защиту от перелома черепа.
Новый прототип мотоциклетного шлема, включающий подкладку, изготовленную из композитной матрицы материалов, зависящих от скорости, был испытан в сравнении со стандартными конструкциями мотоциклетных шлемов с очень многообещающими результатами. Знания, полученные в ходе этого исследования, будут способствовать разработке нового поколения усовершенствованных мотоциклетных шлемов, которые обеспечивают улучшенную защиту как от травм головы, так и от травм мозга.