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May 03, 2023

次世代ヘルメットは頭部損傷に対する保護を強化します : Shots

John Hamilton I lavoratori in genere fanno affidamento sulla plastica

ジョン・ハミルトン

労働者は通常、1960 年代に設計されたプラスチック製のヘルメットを使用しています。 しかし、新しいテクノロジーは、特に転倒による斜め方向の衝撃から脳を保護するのに優れています。 アルベロ/ゲッティイメージズ キャプションを隠す

労働者は通常、1960 年代に設計されたプラスチック製のヘルメットを使用しています。 しかし、新しいテクノロジーは、特に転倒による斜め方向の衝撃から脳を保護するのに優れています。

新世代のヘルメットは、軽度の外傷性脳損傷としても知られる業務中の脳震盪に対するより良い保護を約束しています。

これらのヘルメットには、直接的な衝撃から頭部を保護するだけでなく、脳震盪の主な原因である頭部の突然の回転を引き起こす一瞥的な打撃からも頭部を保護する技術が組み込まれています。

「人間の脳は回転力によって容易に損傷を受けます」とオレゴン州ポートランドのレガシーバイオメカニクス研究所所長マイケル・ボットラング氏は言う。例えば、ボクサーは顎にパンチを食らうと「ハエのように落ちる」だろうと言う。頭が急速に回転します。

そこでボットラング氏とポートランドの整形外科医スティーブン・マディ博士は、回転力を吸収することを目的としたヘルメットを開発した。 このヘルメットは、より安全な自転車用ヘルメットを製造するために 2 人が設立した会社、WaveCel によって製造および販売されています。

WaveCel ヘルメットは、産業用安全ヘルメットとして知られる製品を更新するための最新の取り組みにすぎないが、脳損傷の専門家らは、この製品は更新の時期が過ぎていると述べている。

「残念なことに、今日最も頻繁に使用されているヘルメットは、60 年代のヘルメットと同じように見えます」とボットラング氏は言います。

スウェーデンの企業である MIPS は、労働者の脳を突然の回転から保護する競合技術を提供しています。

このようなアップグレードされたヘルメットは、「脳をより静止状態に保ち、多くの潜在的な利点をもたらします」とヘルメット業界とは無関係のフロリダ大学の神経外科医ブランドン・ルッケ・ウォルド博士は言う。

成人の脳震盪の約 4 分の 1 は、仕事中、特に建設現場で発生しています。 最も頻繁に起こる原因は、突然頭が回転したり傾いたりする転倒です。

職場での脳損傷が非常に一般的である理由の 1 つは、スポーツ ヘルメットとは異なり、ヘルメットが 1 世紀前の発明以来大きく変わっていないことです。

ルッケウォルド氏は脳損傷患者を治療することが多く、毎日の通勤時には最先端の自転車用ヘルメットを着用しています。

「しかし、今日自転車で家に帰る途中に見かけた建設作業員たちは、私が10～15年前に見たものとよく似たヘルメットをかぶっていた」と彼は言う。

典型的なヘルメットは、プラスチック製の外側シェルと、ウェビングで作られた内側のサスペンション システムで構成されています。 一部のモデルには、側面にフォームパッドとあごストラップが付いています。

この設計は、たとえば 2 階上の作業員が落としたハンマーなどの直撃から脳を保護するのに優れています。 しかし、従来のヘルメットは、斜めからの衝撃にはあまり効果がありません。

WaveCel の新しいヘルメットは、横方向の衝撃や回転力に対して脳をよりよく緩衝する特別な裏地を使用して設計されています。 WaveCel のキャプションを隠す

WaveCel の新しいヘルメットは、横方向の衝撃や回転力に対して脳をよりよく緩衝する特別な裏地を使用して設計されています。

研究によると、斜めの衝撃によってヘルメットとその内部の頭部が突然激しく回転する可能性があるためです。 そして、脳がこの種の回転力に対して非常に脆弱であることを示す研究が増えています。

その理由は、脳が卵黄に似ているためです。つまり、液体に囲まれ、硬い殻の中に収められた柔らかいカプセルです。

中身を壊すことなく、卵を強く振ることができます。 しかし、実験によると、十分に強く回転させると、たとえ殻が無傷であっても、中の黄身が破裂することがわかりました。

ほとんどのヘルメットは卵の殻のように機能します。

「それらは力を減らす働きをするので、目的を果たします」とマディ氏は言う。 「しかし、スピンを減らすために最適化されていない場合、怪我を防ぐためにも最適化されていません。」

Madey と Bottlang は当初、より優れたスポーツ ヘルメットを製造するために WaveCel を設立しました。

彼らのインスピレーションは、自転車に乗る人の頭が衝突時によく起こるように、ボールが斜めに地面に衝突したときにボールに何が起こるかを観察することから生まれました。

ボールはただ弾むだけではない、とマディ氏は言います。 「地面に当たり、摩擦が生じ、スピンが発生します。」

地面が砂でできていない限り。

「砂場にボールを投げると、砂が下に落ちてしまい、ボールに回転がかかりません」とマディ氏は言う。 そしてボールは弾まない。

そこで、Madey と Bottlang は、砂のように機能するように設計された特殊なプラスチック製のハニカムで作られたヘルメット ライナーを開発しました。

「ハニカム構造は非常に軽く、通気性のある素材で、直線的な力を吸収するのに優れているだけでなく、砂のように回転する破壊にも優れています」とマディ氏は言います。

WaveCel ライナーは、いくつかの大手ブランドのスポーツ ヘルメットに採用されています。

独立した調査によると、WaveCel または MIPS テクノロジーを搭載したバイク用ヘルメットは、従来のヘルメットよりも回転力の軽減に優れていることがわかりました。 Bottlang 氏と Madey 氏が主導した研究では、転倒による頭部への衝撃の種類に関しては、WaveCel が MIPS よりも優れていることがわかりました。

新しいヘルメットが広く受け入れられる上での潜在的な障壁の 1 つは価格です。

WaveCel ヘルメットの価格は 169 ドルから 189 ドルで、これは標準的なヘルメットの数倍であり、MIPS テクノロジーを搭載したものを含む多くのプレミアム モデルよりも高額です。

「今後数年間で私に目標があるとすれば、それは価格を下げることです」とボットラング氏は言う。