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Um olhar sobre o nosso trabalho com a tecnologia de sistemas de sensores

Investigação e Desenvolvimento

4 de fevereiro de 2021

Vista interior do capacete com acolchoamento

Como utilizamos sensores na investigação sobre lesões cerebrais traumáticas

Já passou mais de um ano desde que apresentámos pela primeira vez a nossa investigação sobre ensaios de impacto contuso em capacetes militares e a medição do movimento da cabeça para a prevenção de lesões cerebrais traumáticas (LCT). Embora muita coisa tenha acontecido no mundo desde então, mantivemos o nosso compromisso de procurar melhorar a proteção da cabeça através de investigação de ponta.

A implementação de sistemas de sensores nos ensaios de impacto é um elemento fundamental das nossas próximas medidas na luta contra o traumatismo cranioencefálico.

A implementação de sistemas de sensores nos ensaios de impacto é um elemento fundamental das nossas próximas medidas na luta contra o traumatismo cranioencefálico.

O nosso trabalho com o programa PANTHER, através do Gabinete de Investigação Naval ( ONR), prossegue com o objetivo de gerar novos conhecimentos em duas áreas fundamentais:

  1. Como se formam os traumatismos cranioencefálicos
  2. Desenvolver novas tecnologias para os capacetes, com vista a prevenir esses acidentes

Na edição do ano passado da SHOT Show, apresentámos um resumo da nossa investigação, que envolveu a utilização de sistemas de sensores integrados em capacetes de combate para recolher dados de aceleração em ensaios de impacto.

Imagem de um tablet e de um capacete dentro de uma mala

Exposição da investigação sobre o sistema de sensores da Team Wendy na SHOT Show 2020.

A Universidade de Brown continua a implementar o seu algoritmo para medir o movimento da cabeça em testes de impacto, utilizando capacetes «Team Wendy» equipados com seis sensores em coordenadas precisas. O objetivo é conseguir utilizar as medições de aceleração em alguns pontos da cabeça e introduzi-las num algoritmo que permita que os dados pontuais sejam traduzidos numa imagem completa da cabeça, incluindo as tensões induzidas no tecido cerebral e o risco resultante de traumatismo cranioencefálico. A nossa equipa está também a estudar as estruturas em rede que utilizamos para envolver os sensores como uma nova alternativa às almofadas de espuma e aos sistemas de forro dos capacetes.

Para além do PANTHER, um programa de sensores a ser lançado em breve, em colaboração com a Universidade de Brown, denominado TIGER, irá apoiar ainda mais a ONR, explorando as tensões a que o corpo humano é submetido quando se encontra numa embarcação rápida. Um conjunto de, pelo menos, quatro sensores é fixado a um acessório impresso em 3D, acoplado a um simples boné de basebol, para monitorizar as acelerações. As medições dos sensores são utilizadas para efetuar cálculos que determinem quais as forças que devem ter sido exercidas sobre uma pessoa no momento do impacto e como essas forças são distribuídas pelo corpo humano.

Esboços de design

Um esboço da pulseira impressa em 3D com sensores integrados para o projeto TIGER.

Por exemplo, poderíamos utilizar os dados relativos à aceleração da cabeça para determinar as tensões e deformações que resultariam no tecido cerebral, ou efetuar outras medições para deduzir quais as forças que atuariam sobre a coluna vertebral.

Ao explorar a forma como podemos utilizar sistemas de sensores para recolher e avaliar dados, esperamos poder recorrer a esses sensores para prever melhor as lesões cerebrais, à medida que a comunidade de investigação médica for estabelecendo limiares de lesão mais detalhados e precisos. Este método de análise por sensores poderá também, a longo prazo, ser implementado nos capacetes utilizados no terreno.

O programa PANTHER teve início em 2017 e a ONR prolongou recentemente o financiamento por mais três anos. A nova subvenção de 5 milhões de dólares ajudará a equipa de investigação a estudar outras questões relacionadas, tais como o traumatismo craniano induzido por explosão e a mitigação da aceleração rotacional da cabeça. Prevê-se que o projeto TIGER tenha início no início deste ano, como um estudo com a duração de dois anos.

Por Ron Szalkowski, Diretor de Desenvolvimento de Produtos e Colaboração em Investigação da