Jornal de Biomecânica Forense

Abstrato

Uma nova estratégia para a mitigação de impactos oblíquos em capacetes de bicicleta

Emily Bliven, Alexandra Rouhier, Stanley Tsai, Rémy Willinger, Nicolas Bourdet, Caroline Deck, Steven M Madey e Michael Bottlang

A principal causa de lesão cerebral traumática é a aceleração rotacional da cabeça, que pode induzir lesão cerebral mesmo na ausência de impacto direto na cabeça. Uma queda de bicicleta leva normalmente a um impacto oblíquo da cabeça que induz aceleração rotacional da cabeça. Para mitigar esta aceleração rotacional da cabeça, foi desenvolvido um novo conceito de capacete de bicicleta que emprega uma estrutura celular dobrável. Este estudo quantificou a eficácia desta tecnologia em comparação com os capacetes de bicicleta tradicionais feitos de Poliestireno Expandido (EPS) rígido. Os capacetes protótipo com estrutura celular (CELL) e os capacetes standard EPS (CONTROL) foram submetidos a impactos oblíquos em testes de queda vertical sobre bigornas angulares. Os capacetes foram testados a velocidades de impacto de 4,8 m/s e 6,2 m/s e a ângulos de impacto de 30°, 45° e 60°. A aceleração linear e rotacional da forma da cabeça e as cargas do pescoço de um substituto antropométrico cabeça-pescoço foram registadas e o pico de tensão axonal foi estimado a partir da cinemática da forma da cabeça. Os capacetes CELL reduziram significativamente a aceleração rotacional e a tensão axonal associada em todos os testes em comparação com os capacetes CONTROL, com reduções que variaram entre 34% a 73% para a aceleração rotacional e 63% a 85% para a tensão axonal. Os resultados demonstram o potencial da nova estratégia do capacete de bicicleta para reduzir a aceleração rotacional da cabeça e a tensão axonal associada ao risco de lesão cerebral.