Es hat lange auf sich warten lassen, bis man die tatsächlichen Risiken von Kopfverletzungen erkannt hat. „Schon vor zehn Jahren wurde jemandem gesagt, er solle aufstehen und spielen oder weitermachen, wenn er einen schweren Schlag erlitten habe“, sagt Mike Shogren, CEO von Prevent Biometrics. „Die Reduzierung schwerer Kopfstöße und das Verständnis des Risikos einer Gehirnerschütterung sind ein Hauptaugenmerk im Sport und beim Militär.“
Prevent ist eines von mehreren Unternehmen, die neue Sensoren entwickeln, um Kopfstöße präzise zu messen und aufzuzeichnen, um mögliche Gehirnerschütterungen zu erkennen und Daten für Studien zu kumulativen Auswirkungen bereitzustellen.
Wissenschaftler versuchen schon seit langem, die Kräfte zu messen, die bei einem Kopftrauma auftreten, sagt Adam Bartsch, der wissenschaftliche Leiter des Unternehmens. „Vor Jahrzehnten mussten Wissenschaftler Geräte von Rube Goldberg verwenden, um den Kopfaufprall zu untersuchen“, sagt er. „Manchmal wurden diese aus einer Dentalform mit einer starren Platte und Sensoren, die größer als Würfel waren, hergestellt und über ein 10 Meter langes Kabel mit einem Computer verbunden. Der Träger sabberte und die Daten waren nicht perfekt, aber es war das Beste, was sie hatten.“
Das erstmals an der Cleveland Clinic entwickelte Gerät von Prevent, der Impact Monitoring Mouthguard (IMM), passt in den Mund des Trägers und fungiert sowohl als Überwachungsinstrument als auch als funktioneller Mundschutz. Es berechnet die Kraft, den Ort, die Richtung und die Anzahl der Stöße und kann die Daten dann zur Bewertung über Bluetooth an andere Geräte übertragen.
Prevent nutzt das IMM, um Fallschirmlandefälle (PLFs) zu untersuchen, eine Landetechnik, die von der US-Armee im Rahmen ihres Fallschirmjäger-Ausbildungsprogramms entwickelt wurde und an der über 2.000 Fallschirmjäger als Probanden teilnahmen. Ein korrekt ausgeführter PLF absorbiert den Aufprall beim Auftreffen auf den Boden, wenn der Fallschirmspringer mit den Füßen voran landet und zur Seite fällt, und verteilt den Aufprall bei der Landung sukzessive auf die Waden, Oberschenkel, Hüften und den Rücken. Aber ein Fehler kann dazu führen, dass der Kopf des Fallschirmspringers nach hinten auf den Boden fällt. Die Sensoren des IMM zeigten, dass dies weitaus häufiger vorkommt, als irgendjemandem bewusst war.
BIOMETRIE VERHINDERN
„Wir haben bei etwa 5 % der Sprünge einen erheblichen Kopfaufprall festgestellt“, sagt Bartsch. „Das ist etwa 30 Mal so viel wie die veröffentlichte Häufigkeit von Gehirnerschütterungen bei Fallschirmjägern.“ Eine Reihe von Tests bestätigte, dass die Ereignisse, die der Mundschutz als mögliche Ursache für Gehirnerschütterungen registrierte, tatsächlich dazu geführt hatten. Fallschirmjäger neigen dazu, nach einer schlechten Landung einfach aufzustehen und weiterzumachen, sodass die offiziellen Zahlen bisher nur die Verletzungen derjenigen berücksichtigten, die körperlich nicht in der Lage waren, aus eigener Kraft aufzustehen.
Auch im Sport werden Sportler oft ermutigt, „darüber hinwegzukommen“, anstatt eine Verletzung zu melden. Prevent führt mit World Rugby ein Großprojekt durch, bei dem Spieler überwacht werden und es Trainern ermöglicht wird, verletzte Spieler vom Spielfeld zu holen und sie untersuchen zu lassen. (Mehrere andere instrumentierte Mundschützer – der Biocore, der ORB und HitIQ – werden für andere Sportarten entwickelt, darunter Boxen und Lacrosse.) Prevent hofft, in Zukunft die Gesamtwirkung vieler kleinerer Schocks bewerten zu können, die unten zu sehen sind unter welchen Umständen sie schwere kumulative Verletzungen verursachen. „Es ist auch wichtig, die Gesamtexposition zusätzlich zu den großen Auswirkungen zu verstehen“, sagt Shogren. „Es ist wie in einem Boxkampf. Der Aufprall, der dich am Ende bewusstlos macht, hätte dich in der ersten Runde vielleicht nicht von alleine bewusstlos gemacht.“
David Hambling ist ein Technologiejournalist mit Sitz in Südlondon.