Prosty plaster wykryje wstrząs mózgu. Sportowcy będą bezpieczniejsi

Jak wykryć wstrząs mózgu? Powstał specjalny plaster, który znacznie usprawni istniejące procedury, a także zwiększy bezpieczeństwo sportów kontaktowych.
Dzięki nowemu plastrowi sportowcy będą bezpieczniejsi? /Fot. Pixabay
Dzięki nowemu plastrowi sportowcy będą bezpieczniejsi? /Fot. Pixabay

Określenie wstrząśnienia mózgu wynikającego z urazu głowy u sportowców jest jednym z najtrudniejszych wyzwań podczas meczów, zarówno piłki nożnej, futbolu amerykańskiego, jak i hokeja. Trenerzy i lekarze podchodzą do tego tematu bardzo poważnie, bo nawet kiedy wydaje się, że ze sportowcem wszystko jest ok, w jego mózgu może dochodzić do nieodwracalnych zmian.

Specjalny plaster z czujnikiem noszony na karku mógłby pomóc w diagnozowaniu wstrząśnienia mózgu podczas wydarzeń sportowych. Wstępne badania wykazały, że urządzenie było w stanie wykryć wstrząs mózgu z dokładnością sięgającą 90%, choć na razie podczas testów na manekinach.

Istniejące czujniki do wykrywania wstrząsu mózgu są nieporęczne i wymagają zainstalowania ich w kasku, co automatycznie czyni je nieużytecznymi w niektórych sportach, np. wspomnianej piłce nożnej. Nelson Sepúlveda z Uniwersytetu Michigan postanowił to zmienić.

Plaster wykryje whiplash

Nowo opracowany plaster z czujnikiem noszony na karku może być pomocny w przewidywaniu ryzyka wstrząsu mózgu w sportach o dużej sile uderzenia, m.in. futbolu amerykańskim czy judo. Badania opublikowane w Scientific Reports, sugerują, że małe i elastyczne urządzenie jest w stanie wykryć nagłe obciążenie szyi, takie jak whiplash (uraz biczowy). Jest to uraz odcinka szyjnego kręgosłupa, który następuje w wyniku nagłego odgięcia głowy ku tyłowi, a następnie odgięcia głowy do przodu – często dochodzi do niego podczas wypadków samochodowych. Ale nierzadko urazów biczowych doświadczają także sportowcy.

Co prawda, istnieją już urządzenia pomagające przewidzieć wstrząs mózgu, takie jak czujniki oparte na akcelerometrze, które wykrywają ruch po umieszczeniu w kasku sportowca. Są one jednak nieporęczne, nawet w sportach, w których kask jest elementem wyposażenia. Mogą również dawać fałszywie odczyty, gdy kask nie jest stabilnie przytwierdzony na głowie sportowca.

Zespół Sepúlvedy opracował nowatorski czujnik oparty na warstwie folii z materiału termoplastycznego (tzw. nanogenerator ferroelektretowy – FENG), który wytwarza energię elektryczną po fizycznym kontakcie lub przyłożeniu siły (nacisku).

Sepúlveda mówi:

Generowany sygnał elektryczny jest proporcjonalny do fizycznego obciążenia szyi i może być wykorzystany do oszacowania przyspieszenia oraz prędkości nagłego ruchu szyi – dwóch markerów do przewidywania wstrząsu mózgu.

Plaster został przetestowany na manekinie, który był dodatkowo wyposażony w akcelerometr i żyroskop wewnątrz głowy. Został on upuszczony z wysokości 61 cm, aby zasymulować whiplash. Dane wyjściowe z plastra w 90% pokrywały się z danymi pochodzącymi z czujników wewnątrz głowy. Istniejące różnice da się skorygować.

Wstępne testy plastra są pozytywne, ale trzeba sprawdzić jego użyteczność w “warunkach bojowych”, czyli podczas meczu. Technologia ta już przyciągnęła zainteresowanie NFL.