Het is al veel te laat om de werkelijke risico’s van hoofdletsel te beoordelen. “Zelfs tien jaar geleden werd iemand die een grote klap kreeg, verteld dat hij moest opstaan en spelen of verder moest gaan”, zegt Mike Shogren, CEO van Prevent Biometrics. “Nu is het verminderen van grote hoofdimpacten en het begrijpen van het risico op hersenschudding een belangrijk aandachtspunt in de sport en het leger.”
Prevent is een van de vele bedrijven die nieuwe sensoren ontwikkelen om hoofdimpact nauwkeurig te meten en vast te leggen, wat zou kunnen helpen bij het identificeren van mogelijke hersenschuddingen en het leveren van gegevens voor onderzoeken naar cumulatieve effecten.
Wetenschappers proberen al lange tijd de krachten te meten die betrokken zijn bij hoofdtrauma, zegt Adam Bartsch, Chief Scientific Officer van het bedrijf. “Tientallen jaren geleden moesten wetenschappers Rube Goldberg-apparaten gebruiken om hoofdinslagen te bestuderen”, zegt hij. “Soms waren ze gemaakt van een tandheelkundige mal met een stijve plaat en sensoren die groter waren dan kubussen, met een kabel van tien meter die deze met een computer verbond. De vervoerder kwijlde en de gegevens waren niet perfect, maar het was het beste wat ze hadden.”
Het apparaat van Prevent, de Impact Monitoring Mouthguard (IMM), werd voor het eerst ontwikkeld in de Cleveland Clinic en past in de mond van de drager en werkt zowel als trackingtool als als functionele gebitsbeschermer. Het berekent de kracht, locatie, richting en het aantal botsingen en kan de gegevens vervolgens via Bluetooth naar andere apparaten verzenden voor evaluatie.
Prevent gebruikt IMM om parachutelandingsvallen (of PLF) te bestuderen, een landingstechniek ontwikkeld door het Amerikaanse leger als onderdeel van het parachutistentrainingsprogramma, met meer dan 2.000 parachutisten als proefpersonen. Een goed uitgevoerde PLF absorbeert de schok van de impact op de grond wanneer de skydiver met de voeten eerst landt en zijwaarts valt, waarbij de impact van de landing achtereenvolgens langs de kuiten, dijen, heupen en rug wordt verdeeld. Maar een fout kan het hoofd van een parachutist naar achteren en op de grond laten stuiteren. De sensoren van de IMM hebben ontdekt dat dit veel vaker gebeurt dan iemand dacht.
BIOMETRISCHE PREVENTIE
“We vonden een aanzienlijke hoofdimpact bij ongeveer 5% van de sprongen”, zegt Bartsch. “Dat is ongeveer 30 keer de gerapporteerde incidentie van hersenschuddingen bij parachutisten.” Een reeks tests bevestigde dat de gebeurtenissen die de mondbeschermer registreerde als mogelijke oorzaak van de hersenschudding ook daadwerkelijk plaatsvonden. Parachutisten staan meestal gewoon op en gaan verder na een slechte landing, dus officiële cijfers weerspiegelden voorheen alleen de verwondingen van degenen die fysiek niet in staat waren om zelfstandig op te staan.
In de sport worden atleten vaak aangemoedigd om er ‘overheen te komen’ in plaats van een blessure te melden. Prevent voert samen met World Rugby een groot project uit, waarbij spelers worden gemonitord en coaches de mogelijkheid krijgen om geblesseerde spelers van het veld te halen en te beoordelen. (Verschillende andere geïnstrumenteerde mondbeschermers – Biocore, ORB en HitIQ – worden ontwikkeld voor andere sporten, waaronder boksen en lacrosse.) In de toekomst hoopt Prevent het totale effect van veel kleinere schokken te kunnen beoordelen, onder welke omstandigheden ernstig cumulatief letsel veroorzaken. “Het begrijpen van de totale blootstelling met alleen de grote gevolgen is ook van cruciaal belang”, zegt Shogren. “Het is net een bokswedstrijd. De stoot die je aan het einde knock-out slaat, zal je in de eerste ronde misschien niet vanzelf uitschakelen.
David Hambling is een technologiejournalist gevestigd in Zuid-Londen.