Моделирование показывает, как шлемы могли защитить мозг жертв велосипедной аварии

Согласно исследованию Королевского технологического института Швеции KTH, велосипедные шлемы могут снизить риск сотрясения мозга на 54 процента и значительно снизить риск переломов черепа.

Опубликовано в журнале «Анализ несчастных случаев» & Профилактика, результаты основаны на компьютерно смоделированных реконструкциях реальных велосипедных аварий, в которых гонщики не носили шлем и получали травмы головы.

Исследователь нейронных сетей KTH Мадлен Фальштедт говорит, что моделирование аварий – и их воздействия на мозг – основывалось на данных из U.S. База данных видимого человека Национального института здравоохранения, которая фиксирует сложное поведение мягких тканей.

"Вместе с исследователями из Левена, Бельгия, мы воссоздали кинематику трех велосипедных аварий, когда гонщики теряли контроль над ситуацией, падали и ударились головой," Fahlstedt говорит. "Мы зафиксировали движения велосипедистов во время дорожно-транспортных происшествий, а затем применили кинематику с точки зрения скорости непосредственно перед ударом по голове на детальной компьютерной модели."

Чтобы оценить воздействие на мозг, исследователи сравнили результаты своего моделирования с изображениями компьютерной томографии, на которых было очевидно кровотечение в мозгу жертв аварии. Затем они провели моделирование в шлемах и без них, чтобы увидеть, что произойдет.

"Мы можем видеть, насколько растягивается ткань мозга при столкновении, и что ткань растягивается больше всего в тех областях, где произошло столкновение," она говорит.

По ее словам, при воспроизведении этих трех аварий обычный велосипедный шлем снизил степень растяжения тканей мозга с 33 до 43 процентов. "С учетом факторов, представленных в нашем исследовании, мы также смогли увидеть снижение риска сотрясения мозга на 54% при использовании велосипедных шлемов."

По ее словам, шлемы не только уменьшают нагрузку на ткани головного мозга, но и снижают риск переломов черепа.

"Мы увидели значительное снижение нагрузки на кости в результате ношения велосипедного шлема с 80 мегапаскалей до 10 мегапаскалей. Эта цифра показывает, какую нагрузку вы прикладываете к данной поверхности, и переводя ее на более понятные термины, это означает снижение со 100-процентного риска перелома черепа до 10 процентов для тех, кто носит шлем."

Фальштедт добавляет, что сегодня шлемы оптимизированы для предотвращения переломов черепа, поэтому открытие неудивительно.

Хотя то, что шлемы защищают головы велосипедистов, может быть не новостью, мало исследований вышло за рамки эпидемиологических обследований, чтобы точно определить причинно-следственную связь между шлемами и защитой, говорит она.