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Le casque français d'Adrian suggère qu'une géométrie simple pourrait sauver le cerveau des explosions aériennes – Actualite-sante

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Les ingénieurs biomédicaux de l'Université Duke ont démontré que, malgré des progrès importants dans la protection contre la balistique et les impacts contondants, les casques militaires modernes ne sont pas mieux à même de protéger le cerveau contre les ondes de choc créées par les explosions à proximité que leurs homologues de la Première Guerre mondiale. Et un modèle en particulier, le casque français Adrian, a en fait mieux performé que les conceptions modernes en matière de protection contre les explosions aériennes.

La recherche pourrait aider à améliorer la protection contre les explosions des futurs casques en choisissant différents matériaux, en superposant plusieurs matériaux d'impédance acoustique différente, ou en modifiant leur géométrie.

Les résultats ont été publiés en ligne le 13 février dans le journal PLOS ONE .

"Bien que nous ayons constaté que tous les casques offraient une protection substantielle contre les explosions, nous avons été surpris de constater que les casques centenaires fonctionnent aussi bien que les casques modernes ", a déclaré Joost Op 't Eynde, doctorant en génie biomédical à Duke et premier auteur de l'étude. "En effet, certains casques historiques ont obtenu de meilleurs résultats à certains égards."

Les chercheurs n'ont commencé que récemment à étudier les dommages au cerveau qu'une onde de choc peut causer d'elle-même – et pour une bonne raison. Les casques ont été initialement conçus pour protéger contre la pénétration d'objets tels que les balles et les éclats d'obus, et les ondes de choc tuent par traumatisme pulmonaire bien avant qu'elles ne causent des lésions cérébrales même mineures. de telles explosions qu'avant. Cela a entraîné une baisse de l'incidence des traumatismes pulmonaires consécutifs à une explosion bien en deçà de celle des lésions cérébrales ou de la colonne vertébrale dans les conflits militaires modernes, malgré la différence de tolérance à l'explosion.

Bien que des études suggèrent que les casques modernes offrent un certain degré de protection des ondes de choc, aucun casque actuellement déployé n'a été spécialement conçu pour la protection contre les explosions. Et parce que les soldats qui subissent aujourd'hui des ondes de choc lorsqu'ils portent des gilets pare-balles ne sont pas si différents des soldats d'il y a 100 ans qui subissent des ondes de choc lorsqu'ils sont dans les tranchées, l'Op 't Eynde a décidé de voir si ces anciens modèles offraient des leçons à tirer. ] "Cette étude est, à notre connaissance, la première à évaluer les capacités de protection de ces casques de combat historiques contre les explosions", a déclaré l'Op 't Eynde.

Travailler avec Cameron "Dale" Bass, professeur agrégé de recherche génie biomédical à Duke, l'Op 't Eynde a créé un système pour tester les performances des casques de la Première Guerre mondiale du Royaume-Uni / États-Unis (Brodie), de la France (Adrian), de l'Allemagne (Stahlhelm) et une variante de combat actuelle des États-Unis (Advanced

Les chercheurs ont placé à tour de rôle différents casques sur la tête d'un mannequin équipé de capteurs de pression à divers endroits. Ils ont ensuite placé la tête directement sous un tube à choc, qui a été mis sous pression avec de l'hélium jusqu'à ce qu'une paroi de la membrane éclate, libérant le gaz dans une onde de choc. Les casques ont été testés avec des ondes de choc de force variable, chacune correspondant à un type différent d'obus d'artillerie allemande explosant à une distance de un à cinq mètres.

La quantité de pression ressentie au sommet de la tête a ensuite été comparée à tableaux de risques de lésions cérébrales créés dans des études précédentes. Alors que tous les casques réduisaient de cinq à dix fois le risque de saignement cérébral modéré, le risque pour quelqu'un portant un casque "Adrian" français vers 1915 était moindre que pour tous les autres casques testés, y compris le casque de combat avancé moderne.

"Le résultat est intrigant parce que le casque français a été fabriqué avec des matériaux similaires à ceux de ses homologues allemands et britanniques, et avait même une paroi plus mince", a déclaré Op 't Eynde. "La principale différence est que le casque français avait une crête sur le dessus de sa couronne. Bien qu'il ait été conçu pour dévier les éclats d'obus, cette caractéristique pourrait également dévier les ondes de choc."

Il se pourrait aussi que, parce que le capteur de pression était monté directement sous la crête, la crête a fourni une première couche supplémentaire pour réfléchir l'onde de choc. Et le casque français n'a pas montré le même avantage dans les capteurs de pression à aucun autre endroit. Pour des endroits tels que les oreilles, les performances semblent être dictées par la largeur du bord du casque et la quantité de tête qu'il recouvre réellement.

Quant au casque moderne, Op 't Eynde théorise que sa structure en couches pourrait être important dans ses performances. Parce qu'une onde de choc se reflète à chaque fois qu'elle rencontre un nouveau matériau avec une impédance acoustique différente, la structure en couches du casque moderne pourrait contribuer à sa protection contre les explosions.

Mais quel que soit le casque testé, les résultats indiquent clairement que les casques pourrait jouer un rôle particulièrement important dans la protection contre les traumatismes crâniens induits par une explosion légère. Selon les chercheurs, cette découverte à elle seule montre l'importance de poursuivre ce type de recherche pour concevoir des casques qui peuvent mieux absorber les ondes de choc des explosions aériennes à proximité.

"La différence qu'une simple crête ou un bord plus large peut faire dans la protection contre les explosions, montre à quel point cette ligne de recherche pourrait être importante ", a déclaré Op 't Eynde, qui est initialement venu à Duke grâce à une bourse de la Belgian American Educational Foundation, qui a été établie avec des fonds provenant des secours américains en Belgique pendant la Première Guerre mondiale." Avec tous les matériaux modernes et les capacités de fabrication que nous possédons aujourd'hui, nous devrions être en mesure d'améliorer la conception du casque qui protège des ondes de choc mieux que les casques d'aujourd'hui ou d'il y a 100 ans. "

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