Surveiller les chocs à la tête grâce à un bandeau connecté

De notre participation au programme PANTHER à la conception et à l'utilisation d'un banc d'essai unique en son genre dédié à l'analyse des impacts rotationnels sur les porteurs de casques, les ingénieurs de Team Wendy ont toujours été à la pointe de la recherche et du développement.

Dans le cadre du programme PANTHER, une équipe de recherche composée d’ingénieurs de Team Wendy et de partenaires universitaires de l’Université du Wisconsin-Madison et de l’Université Brown a publié un article dans la revue de l’Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) consacré à une nouvelle technologie portable permettant de collecter des données en temps réel sur les personnes portant un casque. L’article est accessible uniquement sur abonnement, mais vous trouverez ci-dessous un aperçu général de ces travaux importants menés pour mieux comprendre et réduire les traumatismes crâniens. 

Bandeau portable léger doté d'une électronique hybride flexible pour la surveillance de la cinématique de la tête et la détection des risques de traumatisme crânien léger

Les traumatismes crâniens légers (TCL), tels que les commotions cérébrales, constituent un problème de santé majeur, en particulier dans le milieu sportif et militaire. Ces blessures résultent souvent de chocs violents et peuvent entraîner de graves problèmes de santé à long terme. Pour y remédier, des chercheurs ont mis au point un nouveau bandeau léger équipé de capteurs de pointe permettant de surveiller les mouvements de la tête et de détecter en temps réel d’éventuelles lésions cérébrales.

Le système de bandeau

Le bandeau intègre huit minuscules capteurs appelés accéléromètres triaxiaux, qui mesurent l'accélération de la tête dans trois directions. Ces capteurs sont disposés selon une configuration spéciale permettant de capturer avec précision les mouvements de la tête lors des chocs. Le système utilise un algorithme unique qui repose exclusivement sur ces accéléromètres, ce qui évite d'avoir recours à des capteurs supplémentaires tels que des gyroscopes. Le bandeau est ainsi plus économe en énergie et plus confortable à porter.

Comment ça marche ?

Lorsque le bandeau détecte un choc, il commence à enregistrer des données à une fréquence de 1 600 fois par seconde. Ces données détaillées permettent de déterminer la gravité et la direction du choc. La conception du bandeau lui permet de mesurer avec précision aussi bien les chocs légers que les chocs violents, ce qui le rend adapté à divers scénarios impliquant des chocs violents, tels que les collisions sportives ou les exercices d'entraînement militaire.

Tests et validation

Les chercheurs ont testé le bandeau sur un mannequin de tête conçu pour reproduire les mouvements de la tête humaine. Ils ont soumis le mannequin à des chocs provenant de différentes directions et d'intensités variables. Les résultats ont montré que les mesures du bandeau étaient extrêmement précises et cohérentes, correspondant étroitement aux données fournies par les capteurs de référence. Cette validation confirme la fiabilité du bandeau dans des conditions réelles.

Importance

Ce système innovant de bandeau constitue une « preuve de concept » pour un ensemble de capteurs portables et légers, capable de surveiller avec précision et en temps réel les chocs subis par la tête. Il peut être intégré à des casques de sport ou à des équipements militaires afin de fournir une alerte immédiate en cas de risque de traumatisme crânien, contribuant ainsi à prévenir les séquelles à long terme. Grâce à sa conception légère et souple, ce bandeau est confortable à porter, ce qui favorise son adoption dans diverses activités à fort impact.

Travaux futurs

Si les tests actuels ont été menés dans un environnement de laboratoire contrôlé, les futures recherches se concentreront sur des essais en conditions réelles avec des participants humains. Cela permettra d'affiner les performances du bandeau et de garantir son efficacité dans des situations concrètes, par exemple sur un terrain de sport ou lors d'opérations militaires.

Cette nouvelle technologie de bandeau constitue une avancée majeure dans la protection des personnes contre les dangers liés aux chocs à la tête. En fournissant des données précises et en temps réel sur les mouvements de la tête, elle est susceptible d'améliorer la sécurité dans les milieux sportifs et militaires, et, à terme, de réduire le risque de lésions cérébrales.