颈戴式“绷带”传感器可以更好地检测脑震荡损伤

用于估计与脑震荡相关的人体头部运动学的柔性自供电传感器

在测试设置的这种变化中，可以看到“绷带”传感器粘附在头盔下方的颈部。

与运动相关的脑震荡的危险之一是运动员可能没有意识到自己有脑震荡，因此他们不会寻求急需的医疗护理。一个新的传感器可以让他们（或他们的教练）知道，它会放在他们的脖子上，而不是他们的头上。

传统上，用于检测像足球这样的高强度运动的运动员头部撞击的传感器被放置在他们的头盔内，这可能导致错误或不完整的读数。密歇根州立大学的研究人员创造了一种薄传感器，可以戴在运动员的脖子上以识别脑震荡损伤。

根据美国疾病控制和预防中心的数据，每年估计有 170 万例脑震荡，其中 20% 与运动有关。

为了寻求更准确的替代方案，密歇根州立大学的纳尔逊·塞普尔韦达教授指出，当大学橄榄球运动员受到头部撞击时，他们的头部会像鞭打一样迅速向一侧移动。他与研究生 Henry Dsouza 合作，着手开发一种可以检测颈部运动的薄膜贴片传感器。

原型设备的大小与小绷带差不多，只有约 0.1 毫米厚，​它包含一种压电材料，在拉伸或压缩时会产生电荷。充电数据被传送到计算机，计算机对其进行分析以确定是否发生了震荡级冲击。

在对该技术的测试中，加速度计被放置在一个假人头部内，另外一些“绷带”传感器贴片被应用到该头部灵活颈部的前部、后部和两侧。然后将头部从大约 2 英尺 (0.6 m) 处掉落到坚硬的表面上。

当将贴片的读数与加速度计的读数进行比较时，发现这两个系统在检测引起脑震荡的​​撞击方面表现同样出色。然而，与头盔集成加速度计不同，传感器贴片不会产生由头盔相对于头部滑动等因素引起的错误读数。

( a )假人固定在中心板上，然后自由落体。插图显示了 6DX 加速度计在假人头部内的位置，以及脖子上的贴片。( b ) 实施过程中贴片的设想位置，以及 ( c ) 可以使用开发的贴片表征的头部运动/运动学“鞭打”。

“我真的认为传感器必须在头上，”塞普尔韦达说。“我很惊讶地从这些经历和我的学生中得知，我们可以通过颈部移动的方式判断头部有脑震荡。”

他现在正在研究简化贴片设计的方法，例如为其配备一个发射器，该发射器可以将数据无线中继到附近的计算机或移动设备。