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貼片傳感器也能檢測潛在腦震蕩？提高運(yùn)動相關(guān)性腦震蕩風(fēng)險管理
2022年06月28日 14:02:59
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：4744
美國密歇根州立大學(xué)研究團(tuán)隊開發(fā)出了一種新的貼片傳感器，采用一層熱塑材料薄膜，可在物理接觸或施加壓力時產(chǎn)生電能，其產(chǎn)生的電信號與頸部物理負(fù)荷程度成比例，可用于評估頸部突然位移的加速度和速度，這是預(yù)測腦震蕩的兩個標(biāo)志。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】創(chuàng)傷性腦損傷一直是一項世界性的公眾健康問題，通常發(fā)生在擊打、運(yùn)動、車禍及工業(yè)事故之后，其發(fā)病率、死亡率高，經(jīng)濟(jì)損失大。而輕度創(chuàng)傷性腦損傷也俗稱為腦震蕩，是創(chuàng)傷性腦損傷中最常見的類型。在美國，每年由于運(yùn)動或娛樂活動所導(dǎo)致的腦震蕩者就有1600萬至3800萬人，并且這還是在50%的腦震蕩沒有被報道的情況下所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。
腦震蕩是指，在頭部遭受到外力的打擊下，即刻發(fā)生短暫的腦神經(jīng)功能障礙。而運(yùn)動相關(guān)性腦震蕩是一種由生物力學(xué)力量所引起的創(chuàng)傷性腦損傷，是運(yùn)動當(dāng)中一種常見的損傷，尤其是在同場對抗等接觸性運(yùn)動項目中更為常見。
腦震蕩會對人的記憶力造成很大的影響，在遭受到激烈碰撞之后，人的大腦會出現(xiàn)短暫的功能性障礙。例如，小腦作為我們的平衡系統(tǒng)，在人體中也起到很重要的作用，一旦大腦受到創(chuàng)傷，很容易讓小腦受到影響，小腦若是受到影響后，人很可能會喪失距離感、平衡感和全身的力量感。并且在受到創(chuàng)傷后還會出現(xiàn)昏厥嘔吐、食欲不振的狀況，還會影響到人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常工作，從而大大降低我們的自身抵抗力。
生物力學(xué)研究表明，使用頭盔和頭套雖然可以減少對大腦的沖擊力，但這些發(fā)現(xiàn)也尚未證明腦震蕩發(fā)病率會降低。因此防護(hù)設(shè)備的佩戴可以預(yù)防其它形式的頭部損傷，并不能減少腦震蕩的發(fā)生。同時防護(hù)裝備的使用一定程度上會導(dǎo)致比賽行為的改變，比如采用更為危險的技戰(zhàn)術(shù)，從而導(dǎo)致受傷率的增加。
盡管目前已經(jīng)有設(shè)備能夠幫助預(yù)測腦震蕩，如置于運(yùn)動員頭盔中、基于加速計的傳感器，可檢測位移。然而這些裝置十分笨重，當(dāng)頭盔在佩戴者頭部移動時，還可能會給出錯誤數(shù)據(jù)。美國密歇根州立大學(xué)研究團(tuán)隊開發(fā)出了一種新的貼片傳感器，采用一層熱塑材料薄膜，可在物理接觸或施加壓力時產(chǎn)生電能，其產(chǎn)生的電信號與頸部物理負(fù)荷程度成比例，可用于評估頸部突然位移的加速度和速度，這是預(yù)測腦震蕩的兩個標(biāo)志。
研究團(tuán)隊為了測試傳感貼片，還將裝置安裝在假人頸后，并在假人頭部內(nèi)置了基于加速計的傳感器和陀螺儀。隨后將假人從61厘米的懸掛高度丟下，以模擬揮鞭樣損傷，研究人員發(fā)現(xiàn)，傳感貼片讀數(shù)結(jié)果與頭部內(nèi)置的傳感器有90%是強(qiáng)正相關(guān)的，并且在不同貼片傳感設(shè)備中，讀數(shù)敏感性差異平均小于10%。該裝置不僅有望用于檢測揮鞭傷，還能夠進(jìn)一步開發(fā)以幫助檢測腦震蕩。
不僅僅是依靠相關(guān)傳感器來預(yù)測腦震蕩，針對腦震蕩損傷的風(fēng)險因素制定有效預(yù)防策略，也有助于降低腦震蕩損傷的發(fā)生風(fēng)險。例如通過訓(xùn)練，讓自身能夠靈活躲避，減少身體碰撞，從而降低腦震蕩的發(fā)生幾率。同時也要加強(qiáng)對腦震蕩方面知識的普及，提高防范意識。只有從多方面因素來提高對運(yùn)動相關(guān)性腦震蕩的風(fēng)險管理，才能夠?qū)ο矏圻\(yùn)動的人們、運(yùn)動員等建設(shè)一個更安全、更健康的運(yùn)動環(huán)境。
(資料參考來源：科技日報)
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