Innowacyjne urządzenie zapobiegające wstrząsowi mózgu

Urządzenie ma obietnicę dostarczenia nowatorskiego mechanizmu zmniejszającego lub zapobiegającego prawdopodobieństwu TBI i może być używane w połączeniu z innym sprzętem ochronnym. TBI jest główną przyczyną śmierci osób poniżej 45 roku życia. Koszt TBI w USA szacuje się na od 50 do 150 miliardów dolarów rocznie. The New England Journal of Medicine ze stycznia 2008 donosi: „Urazy głowy i szyi, w tym ciężkie urazy mózgu, zostały zgłoszone u jednej czwartej członków służby, którzy zostali ewakuowani z Iraku i Afganistanu” [1-3]. Zdecydowana większość tych obrażeń była wynikiem narażenia na fale uderzeniowe improwizowanych urządzeń wybuchowych (IED). Urazy głowy, wstrząsy mózgu i wynikające z nich urazy były ostatnio przedmiotem publicznej dyskusji, ponieważ National Football League (NFL) zajmuje się pozwem dotyczącym urazów głowy około jednej trzeciej żyjących byłych graczy NFL, a także stanowi problem dla sportowców, którzy uczestniczą w szeroki wybór dyscyplin sportowych, w tym hokej, rugby i piłka nożna.

Według NASA „Oscylacje płynu spowodowane siłą zewnętrzną, zwane chlupotaniem, występują w poruszających się pojazdach zawierających płynne masy, takich jak ciężarówki itp.” Ta oscylacja występuje, gdy naczynie jest tylko częściowo wypełnione. Podobnie mózg jest narażony na niebezpieczeństwo podczas działania siły zewnętrznej. Slosh umożliwia pochłanianie energii zewnętrznych przez zawartość częściowo napełnionego naczynia lub pojemnika za pomocą niesprężystych zderzeń. Tkanki o różnej gęstości mogą zwalniać z różną szybkością, powodując ścinanie i kawitację. Jeśli zderzenia między obiektami lub cząsteczkami są elastyczne, przenoszenie energii na te obiekty zmniejsza się, minimalizując energie przekazywane przez chlupot.

Dzięcioły, taranujące głowy owce i wszystkie ssaki (w tym ludzkość) mają małe, mało znane i źle rozumiane mięśnie szyi zwane mięśniami omo-gnykowymi. Wysoce tolerancyjne stworzenia leśne wykorzystały te mięśnie do delikatnego ograniczenia odpływu z żył szyjnych wewnętrznych, tym samym „przejmując” nadmierną podatność przestrzeni czaszkowej i ostatecznie chroniąc się przed TBI jak małe „poduszki powietrzne” w pojeździe mechanicznym.

To badanie wykorzystuje randomizowany projekt badania krzyżowego. Uczestnicy odwiedzą Laboratorium Wydolności Człowieka przy dwóch różnych okazjach, aby przeprowadzić procedury testowe wymienione w poniższej tabeli. Podczas jednej sesji testowej osoba badana będzie wykonywać procedury testowe, mając na sobie badane urządzenie, podczas gdy druga sesja testowa zostanie zakończona, gdy osoba badana będzie nosić urządzenie na ramię, które zostanie umieszczone na ramieniu i nie spowoduje obrzęku żylnego. Kolejność sesji testowych zostanie wybrana losowo przed przybyciem badanego na pierwszą sesję. Urządzenie jest standardowym hokejowym ochraniaczem karku, przystosowanym do celów niniejszego opracowania. Urządzenie zawiera dwa wybrzuszenia zlokalizowane w miejscu żył szyjnych wewnętrznych obustronnie. Eksperymenty przeprowadzone z ultrasonografem dopplerowskim tętnicy szyjnej pokazują, że podczas noszenia urządzenia przepływy w żyłach szyjnych są zmniejszone, podczas gdy przepływ w tętnicach szyjnych i we wszystkich częściach mózgu jest zachowany (JA Fisher, dane niepublikowane). W związku z tym zastosowanie Urządzenia u pacjenta nie spowoduje żadnych niepożądanych zagrożeń dla zdrowia. Nacisk wywierany przez urządzenie na okolicę szyi powierzchownie w stosunku do żyły szyjnej wewnętrznej jest podobny do nacisku odczuwanego, gdy osoba ziewa lub nosi dobrze dopasowany krawat.