Combattere il trauma cranico in Iraq

La guerra in Iraq sta portando alla ribalta un infortunio sul campo di battaglia ben documentato ma difficilmente compreso: il trauma cranico (TBI). Nel tentativo di saperne di più sull'infortunio, l'esercito degli Stati Uniti ha premiato simbex , del Libano, NH, un contratto da un milione di dollari per sviluppare elmetti con sensori per soldati da combattimento. L'esercito sta attualmente testando la tecnologia del casco, che potrebbe essere schierata già a dicembre di quest'anno.

Copricapo high-tech: Un manichino indossa un elmetto da combattimento avanzato dotato di otto accelerometri e un trasduttore di pressione. Il sistema di sensori è stato progettato da Simbex of Lebanon, NH, nell'ambito di un contratto con l'esercito degli Stati Uniti. L'esercito è alla ricerca di modi per misurare le forze esercitate sui soldati da combattimento dalle esplosioni vicine e per saperne di più sulla biomeccanica delle lesioni cerebrali.

Il trauma cranico sarà la ferita principale della guerra e il mio sospetto è che le conseguenze supereranno di gran lunga l'agente arancione del Vietnam, afferma Kevin Kit Parker , un assistente professore di ingegneria biomedica all'Università di Harvard, che ha prestato servizio con l'esercito degli Stati Uniti nel sud dell'Afghanistan dal 2002 al 2003. La causa più comune di trauma cranico sono i dispositivi esplosivi improvvisati (IED), che emettono onde d'urto, onde di pressione atmosferica, che viaggiare a circa 1.000 piedi al secondo, o vicino alla velocità del suono. Spingono anche frammenti di schegge che possono colpire l'elmo di un soldato con una forza sufficiente da farlo cadere a terra. Sebbene tali esplosioni possano causare ferite devastanti e persino la morte, possono anche scuotere i tessuti molli del cervello, causando danni invisibili e permanenti.

simbex , una società di ricerca e sviluppo di prodotti specializzata in sistemi di feedback biomeccanici, ha dotato gli elmetti da combattimento dell'esercito di sensori che misurano l'entità, la posizione e la direzione delle esplosioni e i cambiamenti di pressione che si verificano a causa dell'onda d'urto risultante. Ci sono molti diversi tipi di lesioni che possono essere causati da eventi esplosivi, afferma Jeff Chu, vicepresidente dell'ingegneria di Simbex, e stiamo misurando solo due dei parametri più associati alle onde d'urto e agli eventi esplosivi: l'accelerazione del corpo e della pressione.

Nei test che dovrebbero richiedere da quattro a sei settimane per essere completati, l'esercito sta confrontando il sistema Simbex con diverse tecnologie alternative. È probabile che il sistema con le prestazioni migliori raggiunga il campo rapidamente.

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• Dai un'occhiata più da vicino al nuovo casco con sensore dell'esercito.

In precedenza, Simbex ha sviluppato un sistema per misurare i colpi subiti dai concorrenti in eventi sportivi, come il calcio. La tecnologia è stata acquisita nel 2004 da Riddell , che lo utilizza nei caschi da football. (Vedi Un casco che rileva i colpi duri.) Il sistema del casco da combattimento è simile a quello utilizzato nei caschi da football; gli accelerometri integrati nella fodera dell'elmetto misurano l'accelerazione della testa di un soldato. Ma gli elmetti dell'esercito usano otto accelerometri, sviluppati da Endevco , la cui elevata larghezza di banda consente loro di misurare impatti sia di grande magnitudo che ad alta frequenza. Gli ingegneri di Simbex hanno anche dotato i caschi di un trasduttore di pressione per misurare i cambiamenti di pressione causati dall'onda d'urto, un altro fattore che, secondo Chu, potrebbe causare lesioni cerebrali.

L'azienda non ha ancora sviluppato un sistema pratico per estrarre, archiviare e analizzare i dati raccolti dai sensori. Ma se la sua tecnologia prevale nei test dell'esercito, Simbex prevede di sviluppare un sistema di raccolta dati automatico che potrebbe, ad esempio, fare affidamento sulla tecnologia di identificazione a radiofrequenza (RFID) nelle basi dell'esercito o sugli scanner portatili utilizzati dai medici sul campo di battaglia.

Misurare gli effetti degli IED è molto importante ed è molto difficile ottenere dati sul campo su come soldati o marine sono esposti alle esplosioni, afferma Parker, la cui esperienza personale in Afghanistan lo ha ispirato a iniziare a lavorare nel suo laboratorio per capire come gli IED causano TBI. Sta anche lavorando su tecnologie di ingegneria tissutale per gli amputati.

La grande domanda per gli scienziati come me è come l'onda d'urto si propaga nel cranio, dice Parker. Non lo sappiamo; non sappiamo quale sia la natura di queste lesioni, se i nervi vengono compressi, tagliati, l'entità della lesione vascolare e cosa sta succedendo nell'ambiente microcellulare.

Il Organizzazione congiunta per la sconfitta di ordigni esplosivi improvvisati , creato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti nel 2006, sta investendo molti soldi e cercando di coinvolgere un'ampia gamma di persone nel tentativo di affrontare il problema degli IED. È una cosa fantastica che [Simbex] stiano sviluppando questo tipo di tecnologia, e l'esercito si sta muovendo su questo, dice Parker. Speriamo solo che possano combattere la burocrazia e portare le cose ai soldati il ​​più rapidamente possibile.

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