La recherche d'un casque plus sûr

Bien après que les vainqueurs du Super Bowl XLV aient remporté le trophée Lombardi, cette saison restera dans les mémoires pour de nouveaux efforts visant à atténuer les blessures à la tête apparemment inévitables subies par tant de joueurs de football.

Protecteur de blessure : Le Riddell 360 est conçu pour aider à prévenir les commotions cérébrales en réduisant la force de l'impact à l'avant de la tête d'un joueur.

Le joueur moyen subit environ 950 impacts à la tête au cours d'une saison. Ces coups pourraient entraîner non seulement des commotions cérébrales, mais également des lésions cérébrales à long terme. En réponse à la plus grande prise de conscience des blessures à la tête, la NFL a apporté des changements importants aux règles cette saison – des sanctions plus sévères et de lourdes amendes pour les coups casque à casque ou les coups contre des joueurs sans défense. Mais une autre façon de protéger les joueurs vient d'une meilleure technologie de casque.

Riddell, le fabricant d'équipement officiel de la NFL, a sorti un nouveau type de casque conçu pour aider à réduire les commotions cérébrales. le Riddell 360 réduit la force de l'impact à l'avant de la tête d'un joueur, où 70 % des coups se produisent, explique Thad Ide, vice-président senior de la recherche et du développement de Riddell. Ide ajoute que 70 pour cent des commotions cérébrales résultent de coups à l'avant du casque.

Riddell a rassemblé des statistiques sur les blessures à la tête en utilisant sa propre technologie HIT, un système qui utilise des casques équipés de capteurs pour mesurer l'emplacement, l'ampleur et la direction des coups subis pendant un match ou un entraînement. À ce jour, le système a recueilli des données sur plus de 1,5 million d'impacts de tête. La NFL a récemment annoncé qu'elle utilisera la technologie HIT pour mesurer les impacts de tête au cours de la saison 2011. La ligue s'efforce de faire progresser le système et de créer de nouveaux capteurs qui peuvent être placés non seulement autour du haut du casque, mais également derrière l'oreille d'un joueur et dans un embout buccal pour des lectures plus précises.

Riddell a repensé les aspects clés du casque pour mieux protéger sa partie avant. Les protections faciales sont normalement en acier au carbone et fixées à la partie supérieure avant du casque ; Ainsi, lorsqu'un joueur est touché au visage, l'énergie est transférée à l'avant de la tête. En revanche, le masque facial du Riddell 360 est composé d'un hybride d'acier au carbone et d'un matériau léger et flexible. Il est fixé sur le côté du casque avec des clips de charnière, ce qui signifie que le protecteur facial fléchit lors de l'impact, absorbant davantage d'énergie avant de reprendre sa forme d'origine.

Les chercheurs de Riddell ont également créé une structure de cadre facial, un arrangement de rembourrage continu fabriqué à partir de matériaux qui aident à réduire la quantité de force transmise à la tête du joueur d'un coup à l'avant du casque. Le rembourrage à l'intérieur du casque a un design hexagonal qui s'adapte bien à la tête du joueur, explique Ide. Et le casque a une doublure gonflable sur le côté et à l'arrière pour un ajustement personnalisé. Cela empêche la tête d'un joueur de bouger à l'intérieur du casque et empêche le casque de sauter.

Le 10 janvier, le Riddell 360 a été porté pour la première fois lors d'un vrai match, lorsque la star du football de l'Université de l'Oregon, LaMichael James, a porté le casque lors du match de championnat national collégial contre l'Université d'Auburn. Ide dit que le casque, au prix de plus de 400 $, sera expédié à toutes les équipes collégiales de Division 1 ce printemps.

Un autre défi majeur dans la conception du casque est la protection contre les accélérations rotationnelles ou angulaires, les coups qui font tourner ou tourner légèrement la tête d'un joueur, ce qui entraîne le plus souvent des commotions cérébrales. Depuis 2007, les National Institutes of Health (NIH) financent des études, utilisant le système HIT, pour mesurer comment ce type d'impact à la tête provoque des blessures. La technologie HIT mesure à la fois l'accélération rotationnelle et linéaire de la tête d'un joueur. L'accélération linéaire est le résultat d'un coup direct qui fait bouger la tête d'un joueur d'avant en arrière. La force de réaction résultante est exprimée en g-force (un g étant égal à la force de gravité). Des recherches menées par la NFL ont déterminé que 98 g est le seuil pour les commotions cérébrales.

Le concept et le design du casque de [Riddell] sont certainement uniques, dit Joseph Marron , professeur de neurochirurgie au centre médical de l'Université de Pennsylvanie et neurochirurgien de l'équipe des Pittsburgh Steelers. Mais le problème, c'est qu'il y a beaucoup de choses sur les commotions cérébrales et les blessures à la tête que nous ne comprenons pas complètement.

C'est une question clé pour ceux qui recherchent des moyens de protéger les joueurs de football. Une étude publiée dans le J journal d'entraînement athlétique dans Décembre 2010 a découvert que les traumatismes cérébraux peuvent être causés non seulement par des coups qui laissent un joueur dans le vertige, mais aussi par l'accumulation de coups plus petits.

La discussion qui se déroule actuellement est de savoir contre quels hits voulez-vous vous protéger ? Les énormes commotions catastrophiques ou les petits coups qu'un joueur prend 50 fois par jour ? dit Chris Nowinski , président du Sports Legacy Institute, une organisation à but non lucratif basée à Waltham, Massachusetts, qui étudie les lésions cérébrales chez les athlètes. Franchement, je ne pense pas que les gens sachent dans quelle direction aller à ce stade, dit Nowinski.

Rick Greenwald, président de Simbex, une société de recherche et de développement de produits au Liban, New Hampshire, et chercheur principal des études du NIH utilisant le système HIT, affirme que les chercheurs ne savent toujours pas à quel point le mouvement de rotation provoque une commotion cérébrale, et donc ne t savoir de combien il faut le réduire pour éviter les commotions cérébrales. (Simbex est spécialisé dans les systèmes de rétroaction biomécanique et a développé à l'origine la technologie HIT, qui a été acquise par Riddell en 2004.)

Le besoin d'un meilleur équipement de protection a également inspiré des conceptions plus expérimentales. Michael Princip, un ingénieur en design industriel, a récemment attiré l'attention sur son casque Bulwark, qui incorpore des couches de rembourrage à épaisseur et densité variables sous une coque extérieure dure en polycarbonate. Les couches internes sont calibrées pour réduire la quantité d'énergie qui atteint la coque interne qui entoure la tête du joueur. Le casque est également segmenté afin que les sections du casque puissent être rembourrées différemment selon la position du joueur - les quarts, par exemple, subissent la plupart des forces à l'arrière de la tête. Princip construit actuellement un deuxième prototype à tester.

Un autre modèle en cours de développement depuis huit ans est le Gladiator, construit par Brett Straus, un designer industriel chez Protective Sports Equipment, une entreprise privée de Pennsylvanie. Le casque a une coque extérieure souple en mousse de polyuréthane sur un casque à coque extérieure dure. Il comprend également plusieurs couches intérieures conçues pour gérer l'énergie des coups.

Tout effort vers l'innovation technologique doit être applaudi, dit Greenwald. Cependant, dit-il, toutes ces conceptions doivent être étudiées avec soin en laboratoire et sur le terrain, et évaluées par le Comité national d'exploitation sur les normes pour les équipements sportifs.

La façon dont tous les casques sont testés et évalués en termes de sécurité suscite de plus en plus d'inquiétudes. Le sénateur Tom Udall (D-Nouveau-Mexique) demande à la Commission fédérale du commerce des États-Unis d'enquêter sur les allégations de sécurité trompeuses et les pratiques trompeuses dans la vente de casques de football neufs et reconditionnés.

Nowinski dit que les traumatismes cérébraux et les commotions cérébrales seront toujours un problème dans les sports avec casque. Il y a beaucoup de blessures à la tête que nous ne connaissons pas et que nous ne comprenons pas, dit-il, et cela va être vrai pendant très longtemps.

Brittany Sauser est journaliste et productrice Web senior pour Revue de la technologie.

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