הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

בדיקות השתנו זרוק השפעת המגדל עבור פוטבול אמריקאי קסדות

10.7K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53929

⸱

19 בפברואר 2017

 ,  ,  ,  , 
1Agricultural and Biological Engineering, Mississippi State University, 2Center for Advanced Vehicular Systems, Mississippi State University, 3Rush Sport Medical, 4Mechanical Engineering, Mississippi State University

במאמר זה

סיכום

מאמר זה מספק טכניקה חדשה להערכת מאפייני הביצועים של קסדות פוטבול אמריקאיות על ידי הכללת מגני פנים במהלך מבחני נפילה סטנדרטיים של NOCSAE. בנוסף, מוצע להוסיף שני אתרי השפעה נוספים להסמכת NOCSAE.

תקציר

מוצגת שיטת בדיקה שונה של ועדת ההפעלה הלאומית לתקנים לציוד אתלטי (NOCSAE) לתקני בדיקת נפילה של קסדת פוטבול אמריקאית שתספק הערכה טובה יותר של ביצועי ההשפעה של קסדה על המגרש על ידי הכללת מגן פנים על הקסדה. במחקר זה מוצע מיזוג של תקני מגן פנים וקסדה. הצורך בגישה שיטתית חזקה יותר להליכי בדיקת קסדות כדורגל מודגש על ידי השוואת תוצאות מייצגות של קריטריון פגיעת הראש (HIC), מדד החומרה (SI) וערכי תאוצת שיא עבור קסדות שונות במיקומי קסדות שונים תחת מבחני מגדל נפילה סטנדרטיים של NOCSAE. בעיקרו של דבר, תוצאות בדיקת הנפילה ההשוואתיות הללו חשפו כי מגן הפנים מוסיף אילוץ קינמטי נוקשה למעטפת שמפחית את ספיגת האנרגיה הכוללת. ניתן לשפר את שיטות הבדיקה הסטנדרטיות הנוכחיות של NOCSAE כדי לייצג פגיעות קסדה בשטח על ידי הצמדת מגני הפנים לקסדות ועל ידי הכללת שני מיקומי פגיעה חדשים בקסדה (Front Top ו-Front Top Boss). שיטת בדיקת קסדת הכדורגל המדווחת נותנת ייצוג מדויק יותר של ביצועי הקסדה ויכולתה להפחית את ההשפעות על המגרש תוך קידום קסדות כדורגל בטוחות יותר.

מבוא

מוֹטִיבָצִיָה
המטרה העיקרית של שיטת בדיקת מגדל טיפה שונה זו היא יותר מקרוב מייצגים משפיעים על-בתחום מערכת קסדת פוטבול האמריקנית ולקדם תקני בטיחות משופרות. שיטת הבדיקה הכרוכה יכולה לספק ידע של קסדות מענה שיטתי צורך לפתח קסדה משופרת באופן יעיל למניעת זעזוע המוח. המופע של זעזועי המוח הטריד בהתמדה בספורט מגע, כגון פוטבול האמריקאי. בארצות הברית לבדה, זעזוע מוח הקשורים בספורט כבר מעריכים כי 1.6 ל 3.8 מיליון פעמים בכל שנה. 1 שחקן כדורגל יכול להיות יותר מ -1,500 משפיע ראש בכל עונה. 2, 3 בעוד גודל של רוב ההשפעות עשוי להיות תת-זעזוע מוח, הצטברות של השפעות אלו עלולים לגרום נזק מוחי לטווח ארוך בשל מחלה ניוונית של מערכת העצבים הנגרמת השפעה המכונה אנצפלופתיה טראומטית כרונית (CTE). 4CTE קשורה להצטברות של חלבון טאו במוח, שמובילה לאובדן זיכרון, התנהגות ושינוי אישיות, תסמונת פרקינסון, ודיבור וחריגות הילוך שלפעמים הובילו להתאבדות. 5 קסדות פוטבול עשו כמה התקדמות טכנולוגית ב -15 השנים האחרונות, אבל גם קסדות המתקדמים ביותר שבנמצא, לא לגמרי להמתיק כל הכוחות האירוע על הקסדה ומכאן, ספורטאים עדיין נגרמו זעזועי מוח. מחקר שנערך על ידי Bartsch et al. 6 הראו כי במקרים רבים מינוני השפעת הראש וסיכונים פגיעים הראש כשהוא לבוש קסדות leatherhead בציר היו דומות לאלו לבישת קסדות המאה st 21 בשימוש הנרחב, הממחיש את הצורך בשיפור הסטנדרטים לעיצוב ובחינה של קסדות פוטבול. בפרט, הסמכת NOCSAE 7 אינה מחייבת את faceguard כדי להיכלל בדיקות טיפה על הקסדה. הנוקשות נוספו tהוא faceguard מחובר הקסדה ישנה את התגובה המכאנית הכוללת דראמטי. המחקר הנוכחי כרוך שיטה לספק תקני בטיחות קסדה חזקים יותר שישרתו ככוח המניע לקדם עיצובי קסדה בטוחים.

רקע כללי
מדדי פגיעת ראש
המנגנונים הביולוגיים המדויקים הקשורים זעזועי מוח שטרם זוהו. בעוד הרבה עבודה נעשתה עד היום מנסה לכמת טולרנסים פגיעים ראש לפי מדדי פציעה שונים, מחלוקת שהתעוררה בקהילת ביו לגבי הקריטריונים הללו. מנגנוני פציעה אלה אמורים להתייחס למספר גופים: תאוצה לינארית, תאוצה סיבובית, משך השפעה, ודחף. 8, 9, 10, 11 קריטריונים פגיעים מספר שמשו להגדיר זעזוע מוח כמדד התאוצה לינארית. עקומת סובלנות Wayne State (WSTC) 12, 13, 14 פותח כדי לחזות משבר בגולגולת עבור קריסות רכב במהלך פגיעה חזיתית על ידי הגדרת גבול עקום סף התאוצה לינארית לעומת משך השפעה. WSTC שמש בסיסים עבור קריטריוני פציעה אחרים כגון מדד החומרה (SI) 11 והקריטריון הפגיע הראש (יק), 15 אשר הם הקריטריונים שני הנפוצים ביותר. את si ו HIC היא חומרת השפעת המדד המבוססת על אינטגרלים המשוקלל של הפרופילים ליניארי אץ בזמן. בעוד קריטריונים אלה מגדירים ספי תאוצה לינארית, קריטריונים אחרים הוצעו על מנת להסביר את האצת סיבוב, כגון מדד כוח השפעת הראש. 8, 10, 16 תקני בדיקת קסדה של היום מרבים להשתמש קריטריון פציעה המבוסס על המדינה והיין כדיCurve lerance (כלומר HIC או SI) או קריטריון האצת שיא או במקרים מסוימים הוא. בעוד כמה שינויים נדרשים להוסיף תאוצת זוויתית קריטריוני ביצועים הרגילים, הקריטריונים ליניארי מבוסס האצה להישאר דומיננטיים.

במחקר זה, את הערכים המשמשים כדי להעריך את הבטיחות היחסית שכל קסדה בתנאי שהם יהיו לפי תאוצת כתוצאת שיא, SI, וערכי HIC. מדדים אלה רק SI משמש להערכה בועדת התפעול הלאומית השוטפת תקנים לציוד אתלטיות (NOCSAE) סטנדרטי קסדת פוטבול. את si מבוסס על המשוואה הבאה,

figure-introduction-1 (1)

כאשר A הוא האצת translational של מרכז הכובד (CG) של הראש, ו- T הוא משך תאוצה. 11, 17 SI חושב על פי to סטנדרטים NOCSAE 18, שבו החישוב הוא מוגבל על ידי סף 4 G לאורך עקומת תאוצה כתוצאה. ערכי HIC חושבו על ידי המשוואה הבאה,

figure-introduction-2 (2)

שבו הוא ההאצה translational של CG של הראש, T 1 ו- T 2 הם פעמים התחלתי וסופי, בהתאמה, של המרווח הזמן שבו HIC משיג ערך מקסימאלי. כל הערכים HIC מחושב במחקר זה היו 36 היק, בהם משך את מרווח הזמן הוא מוגבל ל -36 מילי-שניות.

תקני בדיקה כדורגל קסדה NOCSAE
סקירת NOCSAE
בשנת 1969 NOCSAE הוקמה כדי לפתח סטנדרטים גבוהים עבור אמריקאי קסדות פוטבול / faceguards וציוד ספורט אחר במטרה להפחית פציעות הקשורות לספורט. 17 סטנדרטי קסדת פוטבול NOCSAE פותחו על ידי ד"ר וויגט הודג'סון 9 של וויין סטייט לצמצם פגיעות ראש על ידי הקמת דרישות עבור הנחתת שפעת שלמות מבנית עבור קסדות פוטבול / faceguards. סטנדרטי קסדת פוטבול אלה כוללים מבחן הסמכה ונהלי recertification שנתיים עבור קסדות. בשנת 2015, NOCSAE יישמה תכנית אבטחת איכות המחייבת את השימוש של מכון התקנים ספציפי American National (ANSI) גוף מוכר עבור הסמכת קסדה.

NOCSAE שיטת בדיקה
התקן קסדה כדורגל NOCSAE אינו כולל בדיקה של קסדות עם faceguards כפי שהוא מכנה להסרת שלהם לפני טיפות קסדה מתנהלים. סטנדרטי בדיקות קסדת NOCSAE 17 לנצל impactor ירידת תאום חוט שמסתמך על כוח המשיך להאיץ את headform שילוב קסדה במהירויות ההשפעה הנדרשות. Headform NOCSAE הוא מאובזר wמדי תאוצה triaxial ה- i במרכז הכובד. שילוב headform והקסדה הוא ירד אז במהירויות ספציפיות על גבי סדן פלדה מכוסה משטח קשה גומי 12.7 מ"מ עובי מודולרי אלסטומר המתכנת (MEP). בעת הפגיעה, ההאצה המיידית נרשם וערכי SI מחושבים. ערכים SI אלו מושווים כנגד עובר / נכשל הקריטריון על מגוון רחב של מקומות השפעה הנדרשים מהירויות ושני בטמפרטורות, כולל הסביבה ואת ההשפעות בטמפרטורה גבוהה. אם ערך SI המתקבל עבור כל השפעה מפרה את הסף, אז הקסדה לא לעבור את המבחן.

מתודת בדיקת תקן נפרדת משמשת הסמכת faceguard הכדורגל. תקן faceguard כדורגל NOCSAE כולל ניתוח שלמות מבני כמו גם להעריך את ביצועי הנחתת השפעת faceguard, רצועת הסנטר, ומערכות זיקתם. מדידת השפעה שהייתה לכל חייבת להיות מתחת ל -1,200 SI לעבור את המבחן, ללא מגע פנים ואין ליכישלון chanical של רכיב כלשהו, ​​כפי שהוגדרו בתקן NOCSAE. 19

יש מבחן NOCSAE נוסף מוצע (Impactor לינארי (LI)) 20 הכוללים את הקסדה עם faceguard, אבל אין זה ראוי להסמכת כדורגל קסדה כי זה לא יכול להודות שפעת כתר. LI משתמש איל פנאומטי להשפיע קסדת ניצב על headform NOCSAE מצויד צוואר דמה ההיברידי III רכוב על שולחן ועליו ליניארי על מנת לגרום תאוצה זוויתית. מסיבה זו בדיקת LI היא בדיקה נוספת כדי הליך בדיקת תאום חוט NOCSAE ירידה הנוכחי ולא תחליף. 20, 21 במקום מבחני LI, אנו מציעים להוסיף פשוט שני תרחישים יותר לנוהל בדיקת ירידת תאום החוט הנוכחי.

שיטת המבחן הסטנדרטית NOCSAE לאישור קסדות פוטבול הכוללת שישה loca השפעה שנקבעמשא ומיקום השפעה אחד אקראי. מיקומי ההשפעה שנקבעו כוללים: קדמי (F), בוס קדמי (FB), סייד (S), אחורי (R), אחוריים בוס (RB), ו Top (T). מבחן המיקום בפגיעה אקראית עשוי לבחור אזור מכל נקודה בתוך אזור ההשפעה המקובל המוגדרת של הקסדה. מיקומי ההשפעה לבדיקות מגדל ירידת NOCSAE השונים שלנו כוללים החלפת החזית שהוגדרו בעבר ומיקומי שפעת חזית בוס עם מה נקרא כמו החלק העליון הקדמי (FT) ואת בוס חלק עליון קדמי במקומות השפעה (FTB). החזית למעלה והחזית במקומות השפעה למעלה בוס שלנו זהים במקומות ההשפעה פרונטליים נכון פרונט הבוס של תקן NOCSAE עבור קסדות לקרוס, אשר כוללים גם את faceguard לבדיקות טיפה. 22 מקומות ההשפעה וקסדת הצבא, כולל חזית החליף וחזית בוס המיקומים, מתוארים באיור 1. בנוסף, שיטת בדיקת הקסדה המותאמת של המחקר הנוכחי שלנו כוללת שני impac faceguardבמקומות t כי נקראו חזית FG ו תחתונה FG. שני המקומות השפיע faceguard זהים במקומות ההשפעה הנדרשים נהלי הסמכת faceguard NOCSAE הנוכחיים. שמונת מקומות ההשפעה על בדיקות השפעת NOCSAE השונות של המחקר הנוכחי מוצגים באיור 2.

figure-introduction-3
איור 1: מיקומי השפעה משוער עבור קסדות פוטבול. השישה כיום נדרשים במקומות השפעת קסדת מבחן ירידת NOCSAE, קדמי (F), חזית הבוס (FB), סייד (S), למעלה (T), אחורי (R), ואת אחורי בוס (RB), ואת שני מיקומי שפעה מוצעות , חלק עליון קדמי (FT), ואת הבוס למעלה קדמי (FTB). הערה: שיטת המבחן הסטנדרטית NOCSAE עבור קסדה מגנה אינה כוללת למעלה פרונטליים חזית במקומות השפעה למעלה בוס (מסומן בטקסט אדום) לצורך מחקר זה הוא מחליף את מקומות השפעת פרונטליים חזית בוס. (תמונה שונה מן DOC NOCSAE. 001-13m15b)

figure-introduction-4
איור 2: Modified NOCSAE התקנת ירידת בדיקה מראה בשמונה מקומות השפעה. למעלה ביממה, בוס למעלה ביממה, סייד, Faceguard (FG) קדמי, אחורי, אחורי בוס, למעלה, והתחתון Faceguard (FB). הערה: תקן NOCSAE אינו כולל מצורף faceguard וכאן חזית למעלה וחזית למעלה בוס להחליף חזית התקן ומיקומי שפעת חזית בוס. (תמונה שונה מן DOC NOCSAE. 002-11m12) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

עיצובי קסדה השתנו בהדרגה בעשור האחרון, ואילו סטנדרטי קסדת פוטבול NOCSAE מעולם כללו את faceguard עם hElmet בהערכת מפרטי הביצועים קסדת פוטבול. אמנם, לאחרונה תיקון נעשה לכלול עובר / נכשל ערך של 300 SI עבור השפעות מהירות הנמוכה ביותר (3.46 m / s), את המסירה כללי / נכשל גבול 1,200 SI לא השתנה מאז 1997. 17 לפני 1997 NOCSAE השתמש 1,500 SI עובר / נכשל קריטריון. הודג'סון et al. (1970) הראה כי ערכי SI של יותר מ -1,000 סכנה לחיים, ואילו ערכי SI של 540 הניבו שברים בגולגולת ליניארי בדיקות השפעת cadaveric שאינן חובשי קסדות. רוב קסדות פוטבול המודרניות הראו 23 לעבור הרבה מתחת 1,200 מגבלת SI אך לא כולם מתחת 540 SI.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

ההערה: הפרוטוקול עבור שיטת הבדיקה הציגה מתייחס מסמכי NOCSAE הבאים (הזמינים ב http://nocsae.org/): NOCSAE DOC.002-13m13: "מפרט ביצועים רגילים של קסדות פוטבול מיוצרים חדשים" 18. NOCSAE DOC.011-13m14d: "מדריך פרוצדורלי יצרני בחירת מדגם מוצרים לצורכי בדיקות לשם NOCSAE התקנים" 24. NOCSAE DOC.087-12m14: "השיטה המקובלת כיום מבחן השפעת ודרישת PERFORMANCE לכדורגל FACEGUARDS" 25. NOCSAE DOC.100-96m14: "מדריך לפתרון בעיות לציוד בדיקה ובדיקת IMPACT" 26. NOCSAE DOC.101-00m14a: "הליכי ציוד כיול" 27

התקנת מבחן 1.

  1. לבנות הרכבת מרכבת ירידת תאום חוט NOCSAE כהגדרתו בסעיף 15.1 של NOCSAE DOC. 001, 18 כמתואר באיור 5. תאשר את זהכל הרכיבים של האסיפה מחוברים באופן מאובטח.
  2. צרף בגודל "הגדול" NOCSAE headform אל מכלול מרכבת טיפה על ידי יישור צווארון headform עם המיקום הרצוי על שמאי headform המסובב ועל ידי הידוק טבעת נעילת הליכי headform.
    הערה: אם headform חדש או מתוקן, ראה סעיף 5 של NOCSAE DOC. 100. 26
  3. מאובטח לצרף תאוצה triaxial לצלחת תאוצה ממוקם במרכז הכובד של headform. מניח את התאוצה במרכז הצלחת תאוצת הזדנבות הן חורי התאוצה עם החורים בצלחת התאוצה. באמצעות מברג ראש אלן להכניס שני הברגים והדק אותם בכיוון השעון עד תאוצה הוא רכוב מאובטח לצלחת תאוצה.
  4. הגדר את המערכת לאיסוף וניתוח נתונים על פי המפרט של היצרן. 28
    1. connect הכבלים להרכבתם רכישת נתונים.
      1. מחבר את כבל תאוצה למפצל קואקסיאליים המשולש, ואז לחבר כבל קואקסיאלי לכל פלט של ספליטר קואקסיאליים.
      2. חבר את הקצה החופשי של כל כבל קואקסיאלי מן ספליטר קואקסיאליים המשולש ליציאת קלט חיישן 1 ערוצים, 2, ו -3 ממוקם על החלק האחורי של מודול המגבר.
      3. חבר כבלים קואקסיאליים מנמלי הפלט של מודול מגבר (ערוצים 1, 2, ו -3) לחיבורים תשומות על החלק הקדמי של מערכת לאיסוף וניתוח נתונים (ערוצים 1, 2, ו -3, בהתאמה).
      4. חבר את הקצה לפצל של כבל RS-232 למחבר האחורי של מערכת לאיסוף וניתוח נתונים.
      5. חברו את כבל RS-232 הנותרים כדי Com Port 1 של מחשב אישי (PC).
    2. כוח על המחשב האישי (PC) כניסה.
    3. הורד והתקן את תוכנת מערכת לאיסוף וניתוח נתונים למחשב.
    4. כוח שבמכלול רכישת נתונים:חברו כל שקע וולט רכיבים 120 למקור חשמל, ואז להעיף את מתג למתג מגבר לתפקיד "על".
    5. לחץ פעמיים על סמל תוכנית רכישת נתונים ממוקם על שולחן העבודה כדי לפתוח את התוכנה.
    6. שים בשורה מבקשת לבדוק את מצב מודול, לחץ "כן".
    7. טען את קובץ התקנת מבחן. לחץ על הכרטיסייה "הגדרות", גלול מטה אל "פתח" ולאחר מכן בחר "הגדרת מבחן".
      1. עיין בספריית המחשב, לאתר ולבחור את קובץ ההתקנה מבחן שכותרתו "NOCSAE1.TSF". לחץ על "טען".
    8. זן מידע חיישן עבור התאוצה.
      1. לחץ על סמל קלט חיישן הצהוב על ערוץ 3 במודול הפעיל.
      2. הכנס את ערך הכיול (mV / G) עבור תאוצת Z- צייר לתוך התיבה "ערך CAL" הטקסט.
      3. לחצו על כפתור ה "prev".
      4. חזור על שלבי 1.4.8.1 - 1.4.8.3 עבור תאוצת ציר y (ערוץ 2) ועבור התאוצת דואר ציר x (ערוץ 1).
      5. לחץ על סמל "שיבה" הירוק כדי לצאת חיישן.
    9. לחץ על הסמל "השמור" הירוק ולאחר מכן שם התקנת המבחן כמו "NOCSAE-יופיטר".
    10. לחץ על "שמור".

2. הכנת קסדה

  1. בחר את דגם הקסדה לבדיקת השפעה. לקבלת הסמכת קסדה, דגימות בוחרים לבדיקה פי NOCSAE DOC.011. 24 מבחן במדגם לפי טבלה 1, כפי שהוא מתואר איורים 1 ו -2.
  2. בחר faceguards המתאים עבור כל דגם קסדה שנבחר. בשונה מהתקן NOCSAE, לבצע בדיקות השפעת קסדת בסיס עם faceguard בסיס קסדה כאלה.
  3. בעזרת מברג פיליפס ראש, חבר את faceguard הנכון מאובטח וכל חומרת faceguard הספציפית לכל קסדה שנבחרה לבדיקה. בניגוד metho המבחן הסטנדרטי NOCSAEד, לבדוק את כל הקסדות עם faceguards המצורפת.
  4. קסדות מצב הטמפרטורות לפי טבלה 1, DOC NOCSAE. 002 7, ו NOCSAE DOC.087 25 על ידי חשיפת אותם בסביבת מעבדה או בתא סביבתי. בדיקות טיפת קסדה ראשוניות בטמפרטורת הסביבה.
    1. זז קסדות שנבחרו בסביבת מעבדה, 72 ° F, ± 5 ° F (22 ° C, ± 2 ° C), לפחות 4 שעות לפני הבדיקה.
    2. אם כל ההשפעות טמפרטורת הסביבה נערכו, לחשוף את הקסדה לטמפרטורה מותנה, לפי טבלה 1, עבור 4 אך לא יותר מ 24 שעות. 7
      הערה: לפחות שתיים, אבל לא יותר מארבעה מקומות השפעה לגרום SI הגבוה ביותר שנרשם ערכים עבור טיפות טמפרטורת סביבה תיבחנה בטמפרטורה גבוהה.

כיול 3.

  1. בצע כיול Headform: כל headform חייב להיות מכויל לפני הבדיקה באמצעות תאוצה triaxial, 3 "במקומות כרית ושחרור MEP כיול / מהירויות כפי שהוגדרו על ידי דו"ח המיון NOCSAE כיול Pad השנתי כי כרית MEP כיול ספציפי.
    1. מאובטח לצרף 3 "כרית MEP כיול על הסדן באמצעות מפתח ברגים אלן.
    2. באמצעות דו"ח מיון Pad NOCSAE כיול השנתי, בחר במיקום השפעה ואת מהירות השפעה המקבילה.
    3. באמצעות הרכבת headform המסובבת ואת מעקה מדריך סדן, להתאים headform וסדן לאורינטצית ההשפעה הרצויה (קדמי, בצד, או למעלה). עיין בטבלה 1, נספח 2 של NOCSAE DOC. 001, 18 ו NOCSAE DOC. 100. 26
      1. הסר את הבורג להתחדד-loc ממכלול headform המסובב ו לכוון את שמאי headform ליישר-חורי בריח למיקום הרצוי. הכנס ובבטחה faסטן הבריח להתחדד-loc.
      2. שחרר את טבעת הנעילה הליכי headform ולסובב את המיקום האף headform לאוריינטציה הנדרש. הדק היטב את טבעת הנעילה הליכי headform.
      3. שחרר את הברגים שני בסיס צלחת-סדן וחלק סדן עד מיקום השפעה רצוי מושג. הדק בסיס ברגי plate- סדן ולהבטיח כל החיבורים מהודקים בבטחה.
    4. צרף מערכת שחרור לרדת הרכבת מרכבה. הרם את מכלול מרכבת ירידה לגובה של מערכת השחרור. מרכז את מערכת השחרור כדי נקודת החיבור שלה שבמכלול מרכבת טיפה ואז להעיף את המתג למתג עבור מערכת השחרור אלקטרומגנטית למצב "On".
    5. תרי טיפת מרכבת הרכבה לגובה הספציפית שנקבעה על מנת להשיג את מהירות השפעה הרצויה. הערה: לגבהים ספציפיים עשויים להשתנות עבור כל מערכת בשל וריאציות חיכוך. השפעות נוספות עשויות צריכות להתנהל משתנים גובה כדי להבטיח את המהירויות הנכנסות הנכונות הןchieved.
    6. מערכת מוכנה רכישת נתונים להקלטת אירוע (לפי מייצרת מפרטים 28).
      1. טען את קובץ התקנת מבחן. לחץ על הכרטיסייה "מבחן", ולאחר מכן לחץ על "איסוף נתונים".
      2. עיין בספריית המחשב, לאתר ולבחור את קובץ ההתקנה מבחן שכותרתו "NOCSAE-JoVE.TSF". לחץ על "טען".
      3. לחץ על "אישור".
      4. הקלידו בתיבת הדו-שיח "תיאור" תיאור הבדיקה ולאחר מכן לחץ על מקש "Tab".
      5. לספק מזהה מבחן 5 תווים, הקלד "JoVE1" ולחץ על "המשך".
      6. לחץ על "המשך".
      7. שימו לב הולך ומתחמם המכשור. לאחר הדלפק הגיע 15 שניות, לחץ על "המשך".
      8. שים את המערכת באופן אוטומטי ביצוע כיול תאוצה. לאחר שכל התיבות נצבעות ירוקות, לחץ על "המשך".
    7. שימוש במערכת השחרור, ושחרר את המרכבה להרכבהy ולגרום למערכת רכישת נתונים כדי לתעד את האירוע על ידי מרפרף שני המתגים לעבור זמנית ממוקמים על תיבת בקרת כוח מערכת שחרור.
    8. חישוב ולהקליט את ערך SI שהתקבל. ודא והתוצאה היא 1,200 SI ± 2%.
    9. חזור על שלבי 3.4.2-3.4.8 עד לקבלת תוצאות מתקבלות עבור כל אחד ממיקומי השפעת השלוש נדרש.
      הערה: רפידות כיול יש requalified בשנה במעבדה שצוינה על ידי NOCSAE.
  2. בצע בדיקת מערכת לשמור על תוצאות. (ראה סעיף 18, NOCSAE DOC.001 18)

4. נוהל בדיקה

  1. בצע בדיקת מערכת לשמור על תוצאות.
  2. להחליף את רפידת MEP המשמש כיול עבור כרית מבחן MEP.
  3. מיקום ומהירות השפעה בחר עבור בדיקות על פי טבלה 1.
    הערה: השלכות חייבות להתנהל מתוך מהירות ירידה הנמוכה ביותר ועד לגבוהה ביותר. השפעות טמפרטורת הסביבה שאולd להתנהל לפני שפעות מותנות.
  4. כראוי להתאים את המיקום התמצאות סדן headform כדי להשיג את המיקום ההשפעה הרצויה, כפי שהוא מתואר איורים 1 ו -2 ועל פי ההנחיות המפורטות בסעיף 3.
  5. בחר קסדה לבדיקה.
  6. כראוי להתאים את הקסדה שנבחרה headform פי יצרני הקסדה הולמים הוראות ונהלי NOCSAE. התאם ובבטחה לצרף את קסדות רצועת הסנטר אל headform.
    הערה: בשל אילוצים הנוספים של faceguard, יישום לאור אבקת טלק עשוי לסייע הולם של הקסדה אל headform.
  7. צרף מערכת שחרור מכאני לרדת הרכבת מרכבה.
  8. תרי טיפת מרכבת הרכבה לגובה הספציפית שנקבעה על מנת להשיג את מהירות השפעה הרצויה.
  9. המערכת מוכנה רכישת נתונים עבור הקלטת אירוע. חזור על שלבים 3.4.1 דרך 3.4.8.
  10. השימוש במערכת השחרור המכאני ושחרר את carriהרכבת גיל ובמקביל להפעיל את המערכת לאיסוף וניתוח נתונים כדי לתעד את האירוע.
  11. מיד לאחר הפגיעה, שיא SI, היק, ותוצאות האצת השיא.
  12. השווה את התוצאות רשמו אל עובר / נכשל קריטריונים. בשונה מן התקן NOCSAE, להגדיר עובר / נכשל שווי של 700 SI לכל 5.46, 4.88, ו 4.23 מ '/ משפיע שניות. לשמור על עובר / נכשל קריטריון של 300 SI לכל ההשפעות 3.46 מ '/ שנייה.
  13. חזור על שלבי 4.3-4.11 עד לקבלת תוצאות מתקבלות עבור כל ההשפעות הנדרשות.
    הערה: המקובל לבדוק את כל הקסדות עבור מיקום השפעה נתונה לפני שינוי כיוון headform ומצבת סדן.
  14. בצע בדיקת מערכת עם השלמת בדיקות לשמור על התוצאות.
  15. אימות נתונים: השוו בדיקה מקדימה והמחאות מערכת שלאחר בדיקה ולוודא כי וריאציה כלשהי היא 7% או פחות.

figure-protocol-1
שולחן 1:מטריקס כדורגל קסדה מבחן ירידה מראה משפיע נדרש על ידי מהירות ירידה (m / sec) ומיקום השפעה. (לוח שונה מ DOC NOCSAE. 002-13m13) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

ניתוח כמותי מפורט של תוצאות עבור מתודולוגיה זו הוצגה על ידי ואח 'Rush. (שהוגשו) תקציר של תוצאות אפקטיביות הקשורים של מתודולוגיית הבדיקות קסדה faceguard-פגז יחד מוצג בתוצאות הבדיקה ירידה באמצעות רולינגס קוונטית פלוס, רידל 360, Schutt יון 4D, וקסדות X2 Xenith כדוגמאות. כל הקסדות האלה (של גודל "גדול") עם faceguards הציג תוצאות שונות בהשוואה קסדות ללא faceguards. איור 3 יחסית מגרשי ערכי SI של כל קסדה למשל עם ובלי fa...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

המתודולוגיה דיווחה כי זוגות NOCSAE קסדת פוטבול ובדיקות השפעת faceguard ירידה מציעה טכניקה ייחודית להעריך מאפייני ביצועים טובים יותר של קסדות כדורגל מודרניות. השלבים הקריטיים ביותר להערכת מאפיין ביצועים טוב יותר זו של קסדות כדורגל המודרניות הם כדלקמן: 1) כראוי הגדרת ההתקן המכנה הבדיקה; 2) מהלך כיול מדויק; ו -3) הצמדת הקסדה / faceguard כראוי headform.

מתודולוגיה זו מחייבת נהלי כיול התקנת מבחן ראויים. יש את השוני הפ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

המחברים מבקשים להודות למרכז למערכות רכב מתקדמות (CAVS) באוניברסיטת מיסיסיפי סטייט על מתן מתקני בדיקה ול-Rush Sports Medical ממרידיאן, מיסיסיפי על תמיכתם הכספית.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מד תאוצה תלת-צירי PCBPCB דגם 353B17
TDAS2 מערכת איסוף נתוניםמערכות טכניות מגוונות, בע"מ TDAS2או מקור זרם של מערכת רכישת נתונים שווה ערך
(מגבר) דיטראן אינסטרומנטס בע"מ4114B1או
שווה ערך שער מהירות ודגלCADEXSB203או מד מהירות שווה ערך
קסדת כדורגל נבחרת/מגן פנים.כולל רצועת סנטר וחומרת
גובה
מפתח מומנטטווח QD21000 הצמדעד 200 אינץ'/פאונד מינימום, 5% דיוק
<חזק>מכלול מדריך דו-חוטי
עגלה SIRC1001
1/2 אינץ' משטח בדיקת MEPSIRC1006
1/8 אינץ' משטח בדיקת מגן פניםSIRC1007
3 אינץ' משטח כיול MEPSIRC1005כולל דוח הסמכה שנתי של כרית כיול NOCSAE 3
/8 אינץ' אבזם עין ווSIRC1043פלדה מזויפת עם איסוף 6 אינץ'
אצבעון חבל תיל 1/8 אינץ' SIRC1044
1/8 אינץ' חוט מוזיקה אביבי SIRC1045
1/8 אינץ' חבל תיל, מהדק חבל טילר, ברונזה SIRC1046
3/8 אינץ' 16 x 3 אינץ' בורג עין SIRC1041
3/8 אינץ' בורג עין מזויףSIRC1040
מנוע מנוף DC בזווית ישרה SIRC2000
חריץ יחיד אלומה (גלגלת), 3 ¾ " SIRC2002
צלחת עליונהSIRC2003
18 אינץ' תושבת ערוץ עליון SIRC2004
תושבת תעלה לתלייה על הקיר, 4 'x 1 5/8 אינץ' SIRC2005
nbsp;SIRC2006
חבל תיל, סליל 20 אינץ' SIRC2007
לוחית בסיס סדן סדן SIRC2010
 SIRC2011
מתאם צורת ראש SIRC2012
גזע מסובב צורת ראשSIRC2013
טבעת נעילה הברגה בצורת ראשSIRC2016
  צווארון צורת ראש SIRC2014
תותב ניילון SIRC1803
צורת ראש קטנה SIRC1100
צורת ראש בינונית SIRC1101
צורת ראש גדולהSIRC1102
DC בורג מתחדד
(הפיך) SIRC2001
מגן פנים, מד , , מערכת שחרור מכנית &כבל הרמה , בקר מהירות מנוע

מקורות

  1. Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Wald, M. M. The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview. J Head Trauma Rehabil. (5), 375-378 (2006).
  2. Broglio, S. P., et al. Head impacts during high school football: a biomechanical assessment. J Athl Train. 44, 342-349 (2009).
  3. Broglio, S. P., Martini, D., Kasper, L., Eckner, J. T., Kutcher, J. S. Estimation of head impact exposure in high school football: Implications for regulating contact practices. Am. J. Sports Med. 41, 2877-2884 (2013).
  4. Costanza, A., et al. Review: Contact sport-related chronic traumatic encephalopathy in the elderly: clinical expression and structural substrates. Neuropathol Appl Neurobiol. 37, 570-584 (2011).
  5. McKee, A. C., Cantu, R. C., Nowinski , C. J., Hedley-Whyte, E. T., Gavett, B. E., Budson, A. E., Santini, V. E., Lee, H. S., Kubilus , C. A., Stern, R. A. Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury. J. Neuropathol Exp Neurol. , 709-735 (2003).
  6. Bartsch, A., Benzel, E., Miele, V., Prakash, V. Impact test comparisons of 20th and 21st century American football helmets: Laboratory investigation. J Neurosurg. 116, 222-233 (2012).
  7. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , Paper No. 002-13m13 (2013).
  8. Greenwald, R. M., Gwin, J. T., Chu, J. J. Head Impact Severity Measures for Evaluating Mild Traumatic Brain Injury Risk Exposure. Neurosurg. 62, 789-798 (2008).
  9. Newman, J. A. Accidental Injury: Biomechanics and Prevention. Yoganandan, N. , Springer. (2015).
  10. Newman, J. A., Shewchenko, N., Welbourne, E. A proposed new biomechanical head injury assessment function - the maximum power index. Stapp Car Crash J. 44, 215-247 (2000).
  11. Gadd, C. W. Use of a weighted-impulse criterion for estimating injury hazard. SAE Technical Papers. , (1966).
  12. Lissner, H. R. Experimental Studies on the Relation Between Acceleration and Intracranial Pressure Changes in Man. Surgery, Gynecology and Obsterics. III, 329-338 (1960).
  13. Gurdjian, E. S., et al. Concussion - Mechanism and Pathology. Proceedings of the Seventh Strapp Car Crash Conference, , (1963).
  14. Patrick, L. M., et al. Survival by Design - Head Protection. The Seventh Strapp Car Crash Conference, , (1963).
  15. Versace, J. A review of the Severity Index. SAE Technical Papers. , (1971).
  16. Newman, J., et al. A new biomechanical assessment of mild traumatic brain injury. Part 2. Results and conclusions. Proceedings of International Research Conference on the Biomechanics of Impacts. , 223-233 (2000).
  17. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , Paper No. 002-11m11a (2011).
  18. NOCSAE. Standard Test Method and Equipment used in Evaluating the Performance Characteristics of Protective Headgear/Equipment. , Paper No. 001-11m15 (2015).
  19. NOCSAE. Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , Paper No. ND087-11M11 (2011).
  20. NOCSAE. Standards and Process. , (2013).
  21. Gwin, J. T., et al. An investigation of the NOCSAE linear impactor test method based on in vivo measures of head impact acceleration in American football. J Biomech Eng. 132, (2010).
  22. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Lacrosse Helmets with Faceguards. , NOCSAE DOC (ND) 041-11m12 (2013).
  23. Hodgson, V. R., Thomas, L. M., Prasad, P. Testing the validity and limitations of the severity index. SAE Technical Papers. , (1970).
  24. NOCSAE. Manufactureers Procedural Guide for Product Sample Selection for Testing to NOCSAE Standards. , Paper No. 011-13m14d (2014).
  25. NOCSAE. Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , Paper No. 087-12M14 (2014).
  26. NOCSAE. Troubleshooting Guide for Test Equipment and Impact Testing. , Paper No. ND100-96M14 (2014).
  27. NOCSAE. Equipment Calibration Procedures. , Paper No. 101-00m14a (2014).
  28. Diversified Technical Systems. , Source: http://www.dtsweb.com (2014).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

NOCSAE
בדיקות השתנו זרוק השפעת המגדל עבור פוטבול אמריקאי קסדות
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.