Name: modified drop tower impact tests for american football helmets
Uploaded: 2017-02-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets at JoVE.com

The authors would like to acknowledge the Center for Advanced Vehicular Systems (CAVS) at Mississippi State University for providing testing facilities and Rush Sports Medical of Meridian, Mississippi for their monetary support.

Not: sunulan test yöntemi için protokol (http://nocsae.org/ mevcut) Aşağıdaki NOCSAE belgelere atıfta: NOCSAE DOC.002-13m13: 18 &quot;YENİ ÜRETİLEN FUTBOL kasklar için STANDART PERFORMANS ÖZELLİKLERİ&quot;. NOCSAE DOC.011-13m14d: 24 &quot;TEST İÇİN NOCSAE STANDARTLARI İÇİN ÜRÜN NUMUNE SEÇİMİ İÇİN ÜRETİCİLERİ USUL KILAVUZU&quot;. NOCSAE DOC.087-12m14: &quot;FUTBOL FACEGUARDS İÇİN ETKİ TESTİ VE PERFORMANS GEREĞİ STANDART YÖNTEM&quot; 25. NOCSAE DOC.100-96m14: 26 &quot;TEST EKİPMAN VE ETKİ TESTİ İÇİN SORUN GİDERME KILAVUZU&quot;. NOCSAE DOC.101-00m14a: &quot;EKİPMAN KALİBRASYON İŞLEMLERİ&quot; 27 1. Deney Düzeneği <ol><li> NOCSAE DOC Bölüm 15.1 tanımlandığı gibi NOCSAE ikiz telli açılan taşıyıcı tertibatını Construct. 001, 18, Şekil 5&#39;te gösterildiği gibi. doğrulayınmontaj tüm bileşenlerinin güvenli bağlıdırlar. </li><li> kafa formu rotator ayarlayıcısı üzerinde istenen konuma sahip kafa formu yaka hizalayarak ve kafa formu dişli kilit halkasını sıkarak damla taşıyıcı düzeneğine boyutu &quot;büyük&quot; NOCSAE kafa formu takın. Not: kafa formu yeni veya tamir ise, NOCSAE DOC Bölüm 5&#39;e bakınız. 100. 26 </li><li> Güvenli kafa formu ağırlık merkezinde bulunan ivmeölçer plakasına üç eksenli ivmeölçer ekleyin. akselerometre plakasındaki deliklerle ivme her iki delik sıraya ivmeölçer plakasının ortasına ivmeölçer yerleştirin. Bir Allen başlı tornavida her iki vidayı takın ve ivmeölçer güvenli akselerometre plakasına monte edilene kadar saat yönünde sıkın kullanma. </li><li> Üreticinin özelliklerine göre veri toplama sistemi yapılandırın. 28 <ol><li> bağlantiVeri toplama montaj kabloları t. <ol><li> Daha sonra koaksiyel splitter her çıkış için bir koaksiyel kablo bağlayın, üç yollu koaksiyel splitter ivmeölçer kablosunu bağlayın. </li><li> amplifikatör modülü arkasında bulunan üç yollu koaksiyel kanal 1, 2 için bir sensör giriş portuna splitter, ve 3 her koaksiyel kablo serbest ucunu. </li><li> amplifikatör modülü (kanal, 1, 2, ve 3) veri toplama sistemi (kanal 1, sırasıyla, 2 ve 3), ön giriş bağlantıları çıkış bağlantı noktaları ile koaksiyal kabloyu. </li><li> veri toplama sisteminin arka konnektörüne RS-232 kablosunun bölünmüş ucunu. </li><li> Kişisel Bilgisayar (PC) Com Limanı&#39;na 1 kalan RS-232 kablosunu bağlayın. </li></ol></li><li> Kişisel Bilgisayar (PC) ve giriş açın. </li><li> Indirmek ve bilgisayara veri toplama sistemi yazılımı yükleyin. </li><li> Veri toplama montaj Güç:Daha sonra &quot;açık&quot; konumuna amplifikatör geçiş anahtarı çevirmek, bir güç kaynağına her bileşenler 120 voltluk prize takın. </li><li> Yazılımı açmak için masaüstünde bulunan veri toplama programı simgesini çift tıklatın. </li><li> modül durumunu kontrol etmek isteyen bir ileti gözlemlemek, &quot;evet&quot; i tıklayın. </li><li> Deney Düzeneği Dosya yükleyin. &quot;Kur&quot; sekmesini tıklayın &quot;Aç&quot; aşağı kaydırarak ve ardından &quot;Test Setup&quot; seçeneğini seçin. <ol><li> , Bilgisayar dizin göz bulun ve &quot;NOCSAE1.TSF&quot; etiketli test kurulum dosyasını seçin. &quot;Load&quot; tıklayın. </li></ol></li><li> ivmeölçer sensörü bilgilerini girin. <ol><li> Aktif Modül kanal 3 sarı Sensör Girişi simgesini tıklatın. </li><li> &quot;CAL Değeri&quot; metin kutusuna z ekseni ivme için kalibrasyon değerini (mV / G) yerleştirin. </li><li> &quot;ÖNCEKİ&quot; düğmesini tıklayın. </li><li> Tekrarlayın 1.4.8.1 Basamaklar - y ekseni ivme için 1.4.8.3 (kanal 2) ve th içinE x ekseni ivme (kanal 1). </li><li> sensörü çıkmak için yeşil &quot;Dönüş&quot; simgesine tıklayın. </li></ol></li><li> yeşil &quot;Kaydet&quot; simgesine tıklayın ve ardından &quot;NOCSAE-Jüpiter&quot; olarak test Kur adlandırın. </li><li> &quot;Kaydet&quot; düğmesini tıklatın. </li></ol></li></ol> 2. Kask Hazırlık <ol><li> darbe testleri için kask modeli seçin. kask belgelendirme için NOCSAE DOC.011 göre test etmek için seçin örnekleri. 24 test Tablo 1 ve Şekil 1 ve 2 de gösterildiği gibi uygun numune. </li><li> Seçilen her bir kask modeli için karşılık gelen faceguards seçin. NOCSAE standart farklı olarak, bu tür kask için temel faceguard taban kask darbe testleri yapmak. </li><li> Philips tornavida kullanarak, güvenli bir şekilde doğru faceguard ve test için seçilen her kask tüm faceguard özgü donanım takın. NOCSAE Standart test metho aksined ekli faceguards tüm kask test edin. </li><li> Tablo 1, NOCSAE DOC göre sıcaklıklarda Durumu kask. 002 7 ve laboratuvar ortamında ya da çevresel odasına onları teşhir ederek NOCSAE DOC.087 25. Ortam sıcaklığında ilk kask damla testleri yapmak. <ol><li> test öncesi, bir laboratuar ortamında, en az 4 saat 72 ° F ± 5 ° F (22 ° C ± 2 ° C), seçilen kask hareket ettirin. </li><li> Tüm ortam sıcaklığı etkiler yapılmıştır varsa, 4 için Tablo 1&#39;e göre, klimalı sıcaklığa kask maruz ancak 24 saat daha uzun. 7 Not: En az iki ama Kaydedilen en yüksek SI neden en fazla dört darbe yerleri yüksek sıcaklıkta test edilecek ortam sıcaklığı damla değerleri. </li></ol></li></ol> 3. Kalibrasyon <ol><li> Kafa formu Kalibrasyon gerçekleştirin: Her kafa formu önce üç eksenli ivmeölçer kullanarak test kalibre edilmelidir, 3 &quot;kalibrasyon MEP ped ve açılan yerleri / belirli kalibrasyon MEP pad yıllık NOCSAE Kalibrasyon Tampon Yeterlilik Raporu ile tanımlanan hızları. <ol><li> Güvenli bir Allen anahtarı kullanarak örs 3 &quot;Kalibrasyon MEP pedi takın. </li><li> Yıllık NOCSAE Kalibrasyon Tampon Yeterlilik Raporu kullanarak, bir darbe konumu ve ilgili çarpma hızı seçin. </li><li> kafa formu döndürücü montaj ve örs kılavuz rayı kullanarak istenen darbe yönü (ön, yan veya üst) kafa formu ve örs ayarlayın. Tablo 1, NOCSAE DOC Ek 2&#39;ye bakınız. 001, 18 ve NOCSAE DOC. 100. 26 <ol><li> kafa formu rotator aksamından konik-loc cıvatasını sökün ve istenilen konuma cıvata delikleri hizalayın kafa formu ayarlayıcı yönlendirmek. Takın ve güvenli fakonik-loc cıvatasını sten. </li><li> kafa formu dişli kilit halkasını gevşetin ve gerekli yönelime kafa formu burun pozisyonu döndürün. Güvenli kafa formu dişli kilitleme bileziğini sıkmak. </li><li> İki taban plakası-örs cıvataları gevşetin ve istenen darbe konum elde edilene kadar örs kaydırın. Baz plakalı örs cıvataları sıkın ve tüm bağlantıların güvenli bir şekilde bağlanmış olduğundan emin olun. </li></ol></li><li> Taşıyıcı düzeneğini düşmesi bırakma sistemini takın. salma sisteminin yüksekliği damla taşıyıcı tertibatını kaldırın. ardından &quot;Açık&quot; konumuna elektromanyetik bırakma sistemi için geçiş anahtarı çevirmek damla taşıyıcı montaj onun eki noktasına bırakma System Center. </li><li> İstenen çarpma hızı elde etmek için belirlenen belirli bir yüksekliğe kadar taşıyıcı tertibatını damla kaldırın. Not: Belirli yükseklikleri nedeniyle sürtünme değişimlerine her bir sistem için farklılık gösterebilir. Ek etkileri doğru gelen hız bir sağlamak için yükseklik değişen yürütülen gerekebilirchieved. </li><li> Bir etkinlik kaydı için hazır veri toplama sistemi (göre spesifikasyonları 28 üretmektedir). <ol><li> Deney Düzeneği Dosya yükleyin. &quot;Test&quot; sekmesini tıklatın ve sonra &quot;Veri Toplama&quot; butonuna tıklayınız. </li><li> , Bilgisayar dizin göz bulun ve &quot;NOCSAE-JoVE.TSF&quot; etiketli test kurulum dosyasını seçin. &quot;Load&quot; tıklayın. </li><li> &quot;Tamam&quot; ı tıklayın. </li><li> Bir test açıklaması &quot;Açıklama&quot; iletişim kutusunu yazın ve ardından &quot;Sekme&quot; tuşuna basın. </li><li> &quot;JoVE1&quot; yazın, bir 5 karakter testi kimliğini sağlamak ve &quot;Devam&quot; butonuna tıklayınız. </li><li> &quot;Devam&quot; düğmesine tıklayın. </li><li> enstrümantasyon ısınma yukarı gözlemleyin. Sayaç 15 s ulaştığında, &quot;Devam&quot; düğmesine tıklayın. </li><li> otomatik ivmeölçer kalibrasyonu sistemini gözlemlemek. tüm kutuları yeşil renkli sonra, &quot;Devam&quot; düğmesine tıklayın. </li></ol></li><li> salma sistemi kullanarak, taşıma assembl damlay ve aynı anda bırakma sistemi güç kontrol kutusu üzerinde bulunan her iki geçiş anahtarları çevirerek olayı kaydetmek için veri toplama sistemi tetikler. </li><li> Hesaplayın ve elde edilen SI değeri kaydedin. Sonuç SI 2 ±% 1.200 olduğundan emin olun. </li><li> adımları tekrarlayın 3.4.2-3.4.8 sonuçları üç Gerekli çarpma yerleri her biri için elde edilinceye kadar. Not: Kalibrasyon pedleri NOCSAE tarafından belirlenen laboratuvarda yılda yeniden nitelendirildi edilmelidir. </li></ol></li><li> Bir sistem kontrolü yapın ve sonuçları korumak. (Bölüm 18, NOCSAE DOC.001 18) </li></ol> 4. Test Prosedürü <ol><li> Bir sistem kontrolü yapın ve sonuçları korumak. </li><li> MEP test pedi için kalibrasyon için kullanılan MEP pedi değişimi. </li><li> Seç darbe konumu ve Tablo 1&#39;e göre test etmek için hız. Not: Etkiler düşük damla hızından en yüksek yapılmalıdır. Ortam sıcaklığı etkiler shoulşartlı etkileri önce yapılacaktır d. </li><li> Düzgün, Şekil 1 ve 2 ve 3. bölümde adımlara uygun olarak tasvir edildiği gibi, istenen darbe konumu elde etmek için kafa formu yönelimi ve örs konumunu ayarlamak. </li><li> test için kask seçin. </li><li> Düzgün talimatları ve NOCSAE prosedürlerini uydurma kask üreticilerine göre kafa formu için seçilen kask takın. Ayarlayın ve güvenli kask kafa formu için Chinstrap takın. Not: faceguard ek kısıtlamalar nedeniyle, talk tozunun bir ışık uygulaması kafa formu kask montaj yardımcı olabilir. </li><li> Taşıyıcı düzeneğini düşmesi mekanik serbest bırakma sistemi takın. </li><li> İstenen çarpma hızı elde etmek için belirlenen belirli bir yüksekliğe kadar taşıyıcı tertibatını damla kaldırın. </li><li> Bir etkinlik kaydı için hazır veri toplama sistemi. Tekrarlayın 3.4.8 ile 3.4.1 adımları. </li><li> CARRI damla mekanik ayırma sistemini kullanarakyaş montaj ve aynı anda olayı kaydetmek için veri toplama sistemi tetikler. </li><li> Hemen darbeden sonra, kayıt SI, HIC ve tepe ivme sonuçları. </li><li> geçmek için kaydedilen sonuçları karşılaştırın / kriterleri başarısız. NOCSAE Standard farklı olarak, / bir geçiş ayarlanmış tüm 5.46, 4.88 için 700 SI değeri başarısız ve 4,23 m / sn etkileri. Tüm 3.46 m / sn etkileri için 300 SI kriterini başarısız / geçiş koruyun. </li><li> Sonuçlar gerekli tüm etkileri için elde edinceye kadar tekrarlayın 4,3-4,11 adımları. Not: kafa formu yönelim ve örs konumunu değiştirmeden önce belirli bir etki yeri için tüm kask test etmek kabul edilebilir. </li><li> Test tamamlandıktan sonra bir sistem kontrolü yapın ve sonuçları korumak. </li><li> Veri doğrulama: pre-test ve post-test sistemi kontrolleri karşılaştırın ve herhangi bir varyasyonu% 7 veya daha az olduğundan emin olun. </li></ol><img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929table1.jpg" /> Tablo 1:damla hızı (m / sn) ve darbe konumu gereği etkileri gösteren futbol kask düşme testi matrisi. (NOCSAE DOC değiştirilmiş Tablo. 002-13m13) <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929table1large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

<ol>
	<li>Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Wald, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+and+impact+of+traumatic+brain+injury:+a+brief+overview.">The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview.</a> J Head Trauma Rehabil. (5), 375-378 (2006).</li><li>Broglio, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Head+impacts+during+high+school+football:+a+biomechanical+assessment.">Head impacts during high school football: a biomechanical assessment.</a> J Athl Train. 44, 342-349 (2009).</li><li>Broglio, S. P., Martini, D., Kasper, L., Eckner, J. T., Kutcher, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+head+impact+exposure+in+high+school+football:+Implications+for+regulating+contact+practices.">Estimation of head impact exposure in high school football: Implications for regulating contact practices.</a> Am. J. Sports Med. 41, 2877-2884 (2013).</li><li>Costanza, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+Contact+sport-related+chronic+traumatic+encephalopathy+in+the+elderly:+clinical+expression+and+structural+substrates.">Review: Contact sport-related chronic traumatic encephalopathy in the elderly: clinical expression and structural substrates.</a> Neuropathol Appl Neurobiol. 37, 570-584 (2011).</li><li>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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+traumatic+encephalopathy+in+athletes:+progressive+tauopathy+after+repetitive+head+injury.">Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury.</a> J. Neuropathol Exp Neurol. , 709-735 (2003).</li><li>Bartsch, A., Benzel, E., Miele, V., Prakash, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+test+comparisons+of+20th+and+21st+century+American+football+helmets:+Laboratory+investigation.">Impact test comparisons of 20th and 21st century American football helmets: Laboratory investigation.</a> J Neurosurg. 116, 222-233 (2012).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , (2013).</li><li>Greenwald, R. M., Gwin, J. T., Chu, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Head+Impact+Severity+Measures+for+Evaluating+Mild+Traumatic+Brain+Injury+Risk+Exposure.">Head Impact Severity Measures for Evaluating Mild Traumatic Brain Injury Risk Exposure.</a> Neurosurg. 62, 789-798 (2008).</li><li>Newman, J. A., Yoganandan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Accidental Injury: Biomechanics and Prevention. , (2015).</li><li>Newman, J. A., Shewchenko, N., Welbourne, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+proposed+new+biomechanical+head+injury+assessment+function+-+the+maximum+power+index.">A proposed new biomechanical head injury assessment function - the maximum power index.</a> Stapp Car Crash J. 44, 215-247 (2000).</li><li>Gadd, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+weighted-impulse+criterion+for+estimating+injury+hazard.">Use of a weighted-impulse criterion for estimating injury hazard.</a> SAE Technical Papers. , (1966).</li><li>Lissner, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Studies+on+the+Relation+Between+Acceleration+and+Intracranial+Pressure+Changes+in+Man.">Experimental Studies on the Relation Between Acceleration and Intracranial Pressure Changes in Man.</a> Surgery, Gynecology and Obsterics. III, 329-338 (1960).</li><li>Gurdjian, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concussion+-+Mechanism+and+Pathology.">Concussion - Mechanism and Pathology.</a> , (1963).</li><li>Patrick, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+by+Design+-+Head+Protection.">Survival by Design - Head Protection.</a> , (1963).</li><li>Versace, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+Severity+Index.">A review of the Severity Index.</a> SAE Technical Papers. , (1971).</li><li>Newman, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+biomechanical+assessment+of+mild+traumatic+brain+injury.+Part+2.+Results+and+conclusions.">A new biomechanical assessment of mild traumatic brain injury. Part 2. Results and conclusions.</a> Proceedings of International Research Conference on the Biomechanics of Impacts. , 223-233 (2000).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , (2011).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Test Method and Equipment used in Evaluating the Performance Characteristics of Protective Headgear/Equipment. , (2015).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , (2011).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standards and Process. , (2013).</li><li>Gwin, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+the+NOCSAE+linear+impactor+test+method+based+on+in+vivo+measures+of+head+impact+acceleration+in+American+football.">An investigation of the NOCSAE linear impactor test method based on in vivo measures of head impact acceleration in American football.</a> J Biomech Eng. 132, (2010).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Performance Specification for Newly Manufactured Lacrosse Helmets with Faceguards. , (2013).</li><li>Hodgson, V. R., Thomas, L. M., Prasad, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+the+validity+and+limitations+of+the+severity+index.">Testing the validity and limitations of the severity index.</a> SAE Technical Papers. , (1970).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manufactureers Procedural Guide for Product Sample Selection for Testing to NOCSAE Standards. , (2014).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , (2014).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Troubleshooting Guide for Test Equipment and Impact Testing. , (2014).</li><li>NOCSAE. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Equipment Calibration Procedures. , (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

çiftler futbol kask ve faceguard damla darbe testleri NOCSAE bildirilen metodoloji, modern futbol kask daha iyi performans karakteristiklerini değerlendirmek için eşsiz bir teknik sunmaktadır. Modern futbol kaskları bu daha iyi performans özelliğini değerlendirmek için en kritik adımlar şunlardır: 1) doğru mekanik test cihazı kurma; 2) doğru kalibrasyon prosedürlerini yürütmek; ve 3) düzgün kafa formu için kask / faceguard takılması. Bu metodoloji doğru test kurulumu ve kalibrasyon prosedürleri gerektirir. nedeniyle polimerik malzemelerin gözeneklilik dahil üretim sürecinin sınırlamalar, her NOCSAE kafa formu arasındaki doğal farklılıklar vardır. NOCSAE kullanarak kafa formu kalibrasyon prosedürleri ve yıllık sertifikasını kalibrasyon MEP pad üzerinden normalleşme sürecine bu eşsiz değişkenliği mücadele. Nedenle, ek varyasyon ens tarafından tanıtıldı olmadığını her zamankinden daha önemli olduğunumekanik test düzeneği düzgün ve emniyetli bir şekilde muhafaza edilir uring. Test başlamadan önce, dişli kafa formu yaka ve kafa formu milin dönüş ve bırak taşıyıcı cıvata kontrol ve güvenli sıkılır önemlidir. Kask-kafa formu konumlandırma ve chinstrap uyum her damla testi öncesinde kontrol edilmelidir. darbe sırasında, kask kabul olan kayabilir ancak ayarlanması gerekebilir. Kurulum ve kalibrasyon prosedürlerini test ek olarak, darbe test uygun kask hazırlık gerektirir. Faceguard seçimi ve kask doğru eki / kafa formu için faceguard test prosedürü kritik bir parçasıdır. Genel kask testi için bir temel faceguard modeli seçilmeli ve güvenli bir şekilde tüm faceguard belirli bir donanım ile bağlı. Tipik bir temel faceguard kicker tarzı faceguards dahil yüz koruma, az miktarda sunuyor biri olarak tanımlanır. Nedeniyle, modern kask tasarımı değişkenlik ve katma constrai içinfaceguard bileşeninin NTS ek işlemler, uygun kask kafa formu bağlanması için gerekli olabilir. Genel olarak, güvenli bir şekilde faceguards kafa formu üzerine yerleştirilmeden önce kask eklenmelidir. Bazı kask sonra kask-kafa formu ekleme üzerine sabitlenir kask faceguard kısmi eki gerektirebilir. kafa formu için talk pudrası bir ışık uygulaması kask eki yardımcı olabilir. Diğer sorun giderme için test cihazları ve darbe testi (ND.087-12m14) için NOCSAE giderme kılavuzuna başvurun. sırayla NOCSAE standart darbe yerleri test prosedürü gerekli değişiklik, test sırasında faceguard eklenmesi için hesap. Mevcut damla kule testleri için darbe yerleri Faceguard Ön ve Faceguard Alt yerleri Ön Üst ve Ön Üst Boss darbe yerleri ve eklenmesi ile NOCSAE standart ön ve Ön Boss değiştirilmesini içerir. Şekil 3 SI Levası gösteririki yeni önerilen da dahil olmak üzere, farklı etki yerle ELS. Örneğin, Şekil 3&#39;te gösterildiği Riddell veriler, iki yeni yerler, bu iki yeni testler NOCSAE sertifikasyonu için gerekli değil çünkü aksi bilinen olmazdı büyük SI düzeyleri, tabi noktayı göstermektedir. İlk test onlar faceguard yerine kask kabuğu etkisi olur çünkü Ön Üst ve Ön Boss daha uygun etki siteleri olduğu saptanmıştır. Bu siteler hala faceguard bileşeninin kısıtlamaları dahil ederken, doğrudan kabuk-liner etkilerini izin vererek daha gerçekçi olacaktır. Doğrudan faceguard etkiler NOCSAE futbol faceguard sertifikasyon testleri için öngörülen etki yerle özdeşti Faceguard Ön ve Faceguard alt etkileri de dahil olmak üzere elde edilmiştir. birleşik bir futbol kask ve faceguard damla test prosedürü için izin verilen bu iki etkileri dahil. Bu faceguard etkiler alışverişi gerekliTablo 1&#39;de de gösterildiği gibi faceguard MEP ve ek çevre klima prosedürleri, test MEP. Temsilci düşme testi sonuçları futbol kask faceguards test sırasında takılı olması gerektiğini göstermektedir. Karşılaştırmalı düşme testi sonuçları faceguard toplam enerji emilimi azaltır kabuğa bir takviye kinematik kısıtlamayı ekler ortaya koydu. Şekil 3 ve Tablo 2 gösterisi (faceguard olmadan) NOCSAE standart kasklar için darbe yerleri arasında SI seviyelerindeki farklılıkları ve faceguard konfigürasyonları ile güncellenmiştir. Geçerli NOCSAE test yöntemine kıyasla, ekli faceguard ile test futbol kask darbe konuma göre değişebilir kask türüne bağlıdır benzersiz tepkilerini gösterir. Bu yanıtlarda farklılıklar test edilen kask eşsiz tasarım özellikleri bağlıdır shell- faceguard kavrama akredite edilebilir. RawlinBu kask kask teknolojisinde yeni yeniliklerden bazıları karakterize olarak gs Kuantum Artı, Riddell 360, Schutt İyon 4D ve Xenith X2 kask, temsilcisi sonuçları için kullanılmıştır. Bu kasklar her faceguards, faceguard eki sistemleri, chinstrap eki sistemleri ve astar sistemleri dahil kendilerine özgü tasarım özellikleri ile önemli ölçüde değişir. Tablo 2&#39;de gösterildiği gibi, bu temsili sonuçlar önemli değişiklikler HIC, SI (p &lt;0.05) ve kask tipi, darbe konumu ve faceguard yapılandırmasına bağlıdır tepe ivme değerlerini göstermektedir. Ayrıca, ivme-zaman geçmiş profilinde farklılıklar gözlenmiştir. Böyle bir yanıt bir örneği, bir 4,88 m / sn en etkisine Xenith X2 kaskın üç eksenli ivme davranış (X, Y ve Z eksenleri) X ekseni ivme bir 40 g daldırma görüntülenen, Şekil 4 &#39;de görüleceği faceguard bağlı değildi zaman. Nedeniyle ek kısıtlama ofaceguard kabuk bağlı iken faceguard kask kabuk getiriyor, ivme daldırma aynı etki için varolmayan oldu. faceguard dahil edildiği zaman daha özel olarak ise, darbe noktasına yakın polikarbonat kabuk fazla esnek olabilir ve böylece daha fazla enerji emer. faceguard dahil edildiğinde, polikarbonat kabuk kadar esnemesine olmaz. darbe testi sırasında faceguard dahil daha doğru bir on-alan yükleme koşulları taklit etmek için tasarlanmıştır. Bizim bu test yöntemi geçerli NOCSAE standart ile karşılaştırıldığında daha sıkı sertifika sınırı kullanır. Tüm 5.46, 4.88 ve 4.23 m / s etkileri için önerilen test yöntemi, biz NOCSAE komitesi Hodgson ve ark dayalı yeni bir güvenli alt SI seviyesini oluşturmanızı öneririz. (1970) çalışması. herhangi bir etki için herhangi sonuçlanan SI değeri bu ilgili eşik büyükse, o zaman test başarısızlık kararlıdır. Temsilci reska bul etmez (Şekil 3) SI 5.46 m değerleri olduğunu / s Bu çalışmada test edilen tüm kask gibi etkilerin kriter başarısız geçerli 1200 SI NOCSAE altında iyi / geçiren sonbahar göstermektedir. HIC ve pik bileşke ivme ek yaralanma ölçütleri Tablo 2&#39;de yer almaktadır, henüz sertifika sınırları Bu ölçütlerin üzerinde verildi. Gelecek kask sertifika sınırları çoklu yaralanma metrik pas istihdam araştırmak gerekir / kriterleri başarısız. geliştirilmiş bir kask testi standart son faktör bir oyuncu kask seçimi bilinçli bir karar için izin verecek şekilde standart test sonuçlarını yayınlamak olacaktır. Bir futbol kask / faceguard kombinasyonu seçerken birçok oyuncu için, görünüm genellikle en önemli faktördür. Ağır ızgara tipi faceguard da bu nedenle muhtemelen futbol sahasında bugün daha baskın hale gelmektedir. Bunlar ağır faceguards sporcular başın ağırlık merkezini kaydırmak ve ekstra m eklemekkask darbelere karşı eğik kask sırasında daha zararlı bir tork uyaran oment kol. Nedenle, kask ve bu ağır faceguards kask performansını nasıl etkilediğini bilmek oyuncu için sistematik tepkisini anlamak için her zamankinden daha önemlidir. Gelecek kask belgelendirme boyutu ve faceguard özel kask test sonuçlarını görüntülemek için üreticilerin talep etmelidir. Bu rapor test prosedürleri mevcut ve gelecekteki futbol kask sistemlerin daha iyi performans karakteristiklerini değerlendirmek için yeteneği sağlayan etkili bir çözüm olarak hizmet vermektedir. Burada tanımlanan test yöntemi doğal olarak doğrusal ivme tabanlı yaralanma kriterlerine başlık performans testi sınırlar geçerli NOCSAE ikiz telli damla test prosedürü, bir değişiklik olması amaçlanmıştır. Şu anda kullanımda içi ve hazır olsa da, bu ikiz tel test cihazı açısal ivme ölçemez. Mevcut yöntem ile karşılaştırıldığında, bu futbol kaskı test yöntemi daha sahih verir raporBir kask performansı ve üzerinde alana etkisini hafifletmek kabiliyetini te gösterimi.

Motivasyon Bu modifiye damla kule test yöntemi ana hedefi daha yakından Amerikan futbol kask sisteminin on-alan etkilerini temsil ve gelişmiş güvenlik standartlarını teşvik etmektir. gerektirdiği test yöntemi kask etkili bir sarsıntı önlenmesi için geliştirilmiş başlık geliştirmek için gerekli sistematik tepki bilgi sağlayabilir. sarsılmaların oluşumu ısrarla gibi Amerikan Futbolu olarak temas sporları, başına bela olmuş durumda. Sadece Amerika Birleşik Devletleri&#39;nde, sporla ilgili beyin sarsıntısı 1,6 milyon 3,8 kez her yıl meydana tahmin edilmiştir. 1 Bir futbolcu 1500&#39;den fazla kafa etkileri her sezon olabilir. 2, 3 en etkilerin büyüklüğü alt sarsıcı olsa da, kronik travmatik ensefalopati (CTE) olarak bilinen bir darbe kaynaklı nörodejeneratif hastalık uzun vadeli beyin hasarına yol açabilir, bu etkilerin birikimi. 4CTE hafıza kaybı, davranış ve kişilik değişiklikleri, Parkinson sendromu ve konuşma ve bazen de intihara yol açmıştır yürüme anormallikleri yol beyinde tau proteininin birikmesi ile bağlantılıdır. 5 Futbol kask son 15 yıl içinde bazı teknolojik gelişmeleri yaptık, ancak bu bile günümüzün en gelişmiş kask tamamen kask olay kuvvetlerinin tüm azaltmak değil ve bu nedenle, sporcular hala beyin sarsıntısı tabi. Bartsch ve arkadaşları tarafından yürütülen bir çalışma. 6 gösterdi birçok durumda kafa darbe dozları ve kafa travması riskleri, bağbozumu leatherhead kask yaygın olarak kullanılan 21. yüzyıl kask uylumluydu giyen futbol kask tasarımı ve test standartları geliştirilmesi ihtiyacını gösteren ederken. Özellikle, NOCSAE sertifika 7 kask damla testleri dahil olmak faceguard gerektirmez. t ilave sertlikO dramatik genel mekanik tepki değiştirmek istiyorsunuz kask bağlı faceguard. Bu çalışma daha güvenli kask tasarımları teşvik etmek için bir itici güç olarak hizmet verecek daha sağlam kask güvenlik standartlarını sağlamak için bir yöntem gerektirir. Arka fon Kafa Yaralanma Ölçümleri sarsılmaların ilgili kesin biyolojik mekanizmaları tanımlanamayan kalır. çok iş çeşitli yaralanma ölçümlere göre kafa travması toleransları ölçmek için çalışırken yapılmıştır olurken, anlaşmazlık bu kriterlere ilişkin biyomedikal topluluk ortaya çıkmıştır. doğrusal ivme, dönme hızlanma, darbe süresi ve darbe: Bu yaralanma mekanizmaları çeşitli kuruluşlar ilişkilendirmek gerekiyor. 8, 9, 10, 11 çeşitli Sakatlık kriterleri doğrusal ivme bir ölçüsü olarak bir sarsıntı tanımlamak için kullanılmıştır. Wayne State Tolerans Eğrisi (WSTC) 12, 13, 14 darbe süresi karşı doğrusal ivme için bir eşik eğrisi sınırı tanımlayarak bir önden çarpma sırasında otomotiv çöker kafatası kırığı tahmin için geliştirilmiştir. WSTC gibi Önem İndeksi (SI) 11 gibi diğer yaralanma kriterleri için üs olarak görev yaptı ve Kafa Travması Kriter (HIC), 15 olan En sık kullanılan iki kriter vardır. SI ve HIC doğrusal ivme-zaman profillerinin ağırlıklı integraller dayalı hem de ölçü darbe şiddeti. Bu kriterler doğrusal ivme için eşik tanımlamalarına karşın, diğer kriterler gibi Baş Darbe Gücü endeksi gibi, dönme hızlanma hesaba öne sürülmüştür. 8, 10, 16 Bugünün kask test standartları genellikle için Wayne State dayalı bir yaralanma kriterinin kullanınlerance Eğrisi (yani HIC veya SI) veya pik ivme ölçüt veya bazı durumlarda her ikisini. bazı değişiklikler standart performans kriterlerine açısal ivme eklemek için gerekli olmakla birlikte, doğrusal ivme tabanlı kriterler baskın kalır. Bu çalışmada, kullanılan metrikler sağlanan her kask zirve bileşke ivmeler, SI ve HIC değerleri göreceli güvenliğini değerlendirmek için. Bu ölçümlerin yalnızca SI Atletik Ekipmanları (NOCSAE) futbol kask standartları Standartları geçerli Ulusal İşletim Komitesi değerlendirilmesi için kullanılır. SI, aşağıdaki denkleme dayalı, <img alt="denklem 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929eq1.jpg" width="100" /> (1) Bir baş Ağırlık merkezi (CG) translasyon ivmesi ve t ivme süresi olduğu. 11, 17 SI göre t hesaplandıHesaplama Elde edilen ivme eğrisi boyunca 4 G eşiği ile sınırlıdır NOCSAE standartları 18, o. HIC değerleri, aşağıdaki denklem ile hesaplandı <img alt="denklem 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929eq2.jpg" width="325" /> (2) Bir baş CG translasyon ivmesi, ve t, 1 ve T 2 HIC maksimum bir değere ulaştığı zaman aralığını, sırasıyla, ilk ve son kat olduğu. Tüm HIC değerleri zaman aralığının süresi 36 ms sınırlıdır HIC 36 idi bu çalışmada, hesaplanan. NOCSAE Futbol Kaskı Test Standartları NOCSAE Genel bakış 1969 yılında NOCSAE spor ile ilgili yaralanmaları azaltmak için bir gol ile futbol kaskları / faceguards ve diğer spor ekipmanları Amerikan için performans standartlarını geliştirmek için kuruldu. 17 NOCSAE futbol kask standartları futbol kaskları / faceguards için darbe zayıflama ve yapısal bütünlüğü için gereksinimleri kurarak kafa yaralanmaları azaltmak için Wayne State Üniversitesi&#39;nden Dr. Voigt Hodgson 9 tarafından geliştirilmiştir. Bu futbol kask standartlar sertifikasyon test ve kasklar için yıllık recertification prosedürlerini içermektedir. 2015 yılında, NOCSAE belirli bir Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) kask sertifikasyonu için akredite vücudun kullanımını gerektiren bir kalite güvence programı uyguladı. NOCSAE Test Yöntemi kask damla yapılmaktadır önce bunların kaldırılması için çağrıda olarak NOCSAE Futbol Kask Standart faceguards ile kask test içermez. NOCSAE kask test standartları 17 Gerekli çarpma hızları kafa formu ve kask kombinasyonu hızlandırmak için yerçekimi dayanan bir ikiz tel açılan impaktörü kullanmaktadır. NOCSAE kafa formu B cihaza alındıağırlık merkezinde i&#39;inci üç eksenli akselerometre. kafa formu ve kask kombinasyonu daha sonra 12.7 mm kalınlığında sert kauçuk Modüler Elastomer Programcı (MEP) ped ile kaplı bir çelik örs üzerine belirli hızlarda bırakılır. etkisi üzerine, ani ivme kaydedilir ve SI değerleri hesaplanır. Bunlar SI değerleri bir geçiş karşı karşılaştırılır / ortam ve yüksek sıcaklık etkileri de dahil olmak üzere gerekli darbe yerleri ve hızları ve iki sıcaklık, çeşitli üzerinde kriter başarısız. herhangi bir darbe için ortaya çıkan SI değeri eşik ihlal ederse, o zaman kask testi geçmek olmaz. Ayrı bir Standart Test Yöntemi futbol faceguard sertifikası için kullanılır. NOCSAE futbol faceguard standart yapısal bütünlük analizinin yanı sıra faceguard, Chinstrap etkisi zayıflama performansını değerlendirirken, ve bunların bağlanma sistemleri içerir. Her darbe ölçümü hiçbir yüz temas ve hiçbir benimle, testi geçmek 1.200 SI altında olmalıdırNOCSAE Standardı tarafından tanımlanan herhangi bir bileşeninin chanical yetmezliği,. 19 Orada bir teklif ek NOCSAE testi (Lineer Darbeli (LI)) faceguard ile kask içeren 20, ama bir taç etkisi itiraf edemiyor çünkü futbol kask sertifikasyonu için uygun değildir. LI açısal hızlanma indüklemek için doğrusal bir taşıma tablosu üzerine monte edilmiş bir hibrid III yapay boyun ile teçhiz edilmiş bir NOCSAE kafa formu üzerinde bulunan bir kask darbe pnömatik bir piston kullanır. Bu nedenle LI testi ek bir akım ikiz telli NOCSAE düşme testi prosedürüne testi ve yerine geçer. 20 yerine, LI testleri 21, biz sadece mevcut ikiz telli düşme testi prosedürüne iki senaryo eklemek için öneriyoruz. futbol kask sertifikasyonu için NOCSAE standart test yöntemi şu anda altı öngörülen darbe loca içerirleri ve bir rasgele darbe yer. öngörülen etki yerleri şunlardır: Ön (F), Ön Boss (FB), Side (S), Arka (R), Arka Boss (RB) ve Top (T). rastgele darbe konum testi kask tanımlanan kabul edilebilir etki alanı içinde herhangi bir noktadan bir bölge seçebilirsiniz. Modifiye NOCSAE damla kule testleri için darbe yerleri Ön Top (FT) ve Ön Üst Boss (FTB) darbe yerler olarak seçildi ne önceden tanımlanmış Ön ve Ön Boss darbe yerleri değiştirilmesi yer alıyor. Bizim Ön Üst ve Ön Üst Boss darbe yerleri de açılan testleri için faceguard dahil Lacrosse Kasklar için NOCSAE standart Ön ve Sağ Ön Boss darbe yerle aynıdır. Yerini Ön ve Ön Boss yerleri de dahil olmak üzere 22 kask kabuk darbe yerleri, Şekil 1&#39;de gösterilmiştir. Buna ek olarak, bu çalışmada modifiye kask test yöntemi iki faceguard IMPAC içerirFG Ön ve FG Bottom adlandırılmıştır t yerleri. İki faceguard etkiler yerleri mevcut NOCSAE faceguard sertifikasyon işlemleri için gerekli olan darbe konumları aynıdır. Bu çalışmada, modifiye NOCSAE darbe testleri sekiz etki yerleri Şekil 2&#39;de gösterilmiştir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig1.jpg" /> Şekil 1: futbol kask için yaklaşık etki yerleri. Altı anda NOCSAE düşme testi kask darbe konumları, Ön (F), Ön Patron (FB), Side (S), Üst (T), Arka (R) ve Arka Boss (RB), ve iki önerdiği etki yerleri gerekli , Ön Üst (FT), ve Ön Üst Boss (FTB). Not: Koruyucu başlık için NOCSAE standart test yöntemi Ön Üst ve Ön Üst Boss darbe konumları içermez (kırmızı metinde gösterilen) ve bu çalışma için de ön ve Ön Boss darbe yerleri değiştirin. (Görüntü NOCSAE DOC değiştirilmiş. 001-13m15b) <a= &quot;Https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929fig1large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot; href&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/53929/53929fig2.jpg" /> Şekil 2: sekiz darbe yerleri gösteren NOCSAE düşme testi kurulumu Modifiye. Ön Üst, Ön Üst Boss, Side, Faceguard (FG) Ön, Arka, Arka Boss, Üst ve Alt Faceguard (FB). Not: NOCSAE standart faceguard eki içermez ve burada Ön Üst ve Ön Üst Boss, standart ön ve Ön Boss darbe yerleri değiştirin. (NOCSAE DOC değiştirilmiş görüntü. 002-11m12) <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929fig2large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> NOCSAE futbol kask standartlarına h faceguard dahil hiç oysa Kask tasarımları giderek, son on yılda değiştifutbol kask performans özelliklerini değerlendirirken ELMET. Iken, son zamanlarda bir değişiklik bir geçiş dahil etmek yapılmıştır / 1997 öncesinde 1997 17 yılından bu yana değişmedi düşük hız etkileri (3.46 m / s), genel geçiş / 1200 SI sınırını başarısız 300 SI değeri başarısız, NOCSAE / kriterini başarısız geçiren 1.500 SI kullanılır. Hodgson ve arkadaşları. (1970) 540 SI değerleri olmayan miğferli kadavra darbe testlerinde doğrusal kafatası kırıkları üretilen varken fazla 1.000 SI değerleri, hayati tehlike olduğunu göstermiştir. 23 En modern futbol kask ancak tüm SI 540 altında iyi 1200 SI limitinin altında geçmek göstermiştir.

<table><tbody><tr><td>PCB Triaxial Accelerometers</td><td>PCB</td><td>Model 353B17</td><td></td></tr><tr><td>TDAS2 Data Acqusition System</td><td>Diversified Technical Systems, Inc.&amp;nbsp;</td><td>TDAS2</td><td>Or an equivalent Data Acquisition System</td></tr><tr><td>Current Source (Amplifier)&amp;nbsp;</td><td>Dytran Instruments, Inc.</td><td>4114B1</td><td>Or equivalent</td></tr><tr><td>Velocity gate and flag</td><td>CADEX</td><td>SB203</td><td>Or an equivalent velocimeter</td></tr><tr><td>Selected Football Helmet(s)/faceguard assem.</td><td></td><td>including chinstrap and faceguard hardware</td><td></td></tr><tr><td>Height Gauge</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Torque wrench</td><td>Snap-on</td><td>QD21000</td><td>range to 200 in/lb minimum, 5% accuracy</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Twin-wire Guide Assembly&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drop Carriage&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1001</td><td></td></tr><tr><td>1/2&quot; MEP Testing Pad</td><td>SIRC</td><td>1006</td><td></td></tr><tr><td>1/8&quot; Faceguard Testing Pad</td><td>SIRC</td><td>1007</td><td></td></tr><tr><td>3&quot; MEP Calibration Pad</td><td>SIRC</td><td>1005</td><td>Including Annual NOCSAE Calibration Pad Qualification Report</td></tr><tr><td>3/8&quot; Hook-eye Turnbuckle</td><td>SIRC</td><td>1043</td><td>Forged Steel with a 6&quot; take-up</td></tr><tr><td>1/8&quot; Wire Rope Thimble&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1044</td><td></td></tr><tr><td>1/8&quot; Spring Music Wire&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1045</td><td></td></tr><tr><td>1/8&quot; Wire Rope, Tiller Rope Clamp, Bronze&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1046</td><td></td></tr><tr><td>3/8&quot; 16 x 3&amp;ldquo; Eye Bolt&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1041</td><td></td></tr><tr><td>3/8&quot; Forged Eye Bolt</td><td>SIRC</td><td>1040</td><td></td></tr><tr><td>Right Angle DC Hoist Motor&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2000</td><td></td></tr><tr><td>Single Groove Sheave (Pulley), 3 &amp;frac34;&quot;&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2002</td><td></td></tr><tr><td>Top Mount Plate</td><td>SIRC</td><td>2003</td><td></td></tr><tr><td>18&quot; Top Channel Bracket&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2004</td><td></td></tr><tr><td>Wall Mount Channel Bracket, 4&#039; x 1 5/8&quot;&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2005</td><td></td></tr><tr><td>Mechanical Release System&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2006</td><td></td></tr><tr><td>Lift Cable, Wire Rope, 20&#039; Coil&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2007</td><td></td></tr><tr><td>Anvil Base Plate&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2010</td><td></td></tr><tr><td>Anvil&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2011</td><td></td></tr><tr><td>Headform Adjuster&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2012</td><td></td></tr><tr><td>Headform Rotator Stem</td><td>SIRC</td><td>2013</td><td></td></tr><tr><td>Headform Threaded Lock ring</td><td>SIRC</td><td>2016</td><td></td></tr><tr><td>&amp;nbsp;Headform Collar&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2014</td><td></td></tr><tr><td>Nylon Bushing&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1803</td><td></td></tr><tr><td>Small Headform&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1100</td><td></td></tr><tr><td>Medium Headform&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>1101</td><td></td></tr><tr><td>Large Headform</td><td>SIRC</td><td>1102</td><td></td></tr><tr><td>Taper-Loc Bolt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DC Motor Speed Controller (Reversible)&amp;nbsp;</td><td>SIRC</td><td>2001</td><td></td></tr></tbody></table>

modified drop tower impact tests for american football helmets

A modified National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (NOCSAE) test method for American football helmet drop impact test standards is presented that would provide better assessment of a helmet's on-field impact performance by including a faceguard on the helmet. In this study, a merger of faceguard and helmet test standards is proposed. The need for a more robust systematic approach to football helmet testing procedures is emphasized by comparing representative results of the Head Injury Criterion (HIC), Severity Index (SI), and peak acceleration values for different helmets at different helmet locations under modified NOCSAE standard drop tower tests. Essentially, these comparative drop test results revealed that the faceguard adds a stiffening kinematic constraint to the shell that lessens total energy absorption. The current NOCSAE standard test methods can be improved to represent on-field helmet hits by attaching the faceguards to helmets and by including two new helmet impact locations (Front Top and Front Top Boss). The reported football helmet test method gives a more accurate representation of a helmet's performance and its ability to mitigate on-field impacts while promoting safer football helmets.

Bu metodoloji sonuçlarının detaylı kantitatif analiz Rush ve arkadaşları tarafından sunuldu. Sonuçların bir özeti ve birleştiğinde faceguard kabuk kask test metodolojisi ilişkili etkinliği Rawlings Kuantum Plus Riddell 360, Schutt İyon 4D ve örnek olarak Xenith X2 kask kullanarak düşme testi sonuçlarında görüntülenir (gönderilen). faceguards farklı sonuçlar görüntülenen ile (büyüklük &quot;büyük&quot; bir), bu kask her faceguards olmadan kask karşılaştırıldığında. Şekil 3 karşılaştırmalı ve 5.46 m / s çarpma hızında Ön Top, Ön Üst Boss, Top, Side, Arka ve Arka Boss darbe konumları için faceguard olmadan her örnek kask SI değerleri çizer. Bu üç ardışık etkilere (90 ± 15 ler) her biri için ortalama SI değeri de NOCSAE 1200 SI eşiğin altında iken, her kask zaman f benzersiz bir konuma bağımlı tepki gösterildiaceguard bağlanmıştır. Tablo 2 ayrıca şurada ortalama Farklılıklar Kök Kafa Travması Criterion (HIC), Şiddet İndeksi (SI) için Hatalar (RSE) Squared ile (MD) ve pik bileşke ivme (G) değerleri göstererek bu aynı darbe testlerinin önemini göstermektedir ve faceguard yapılandırmaları olmadan. Burada, Varyans Analizi ile en küçük kareler regresyon ve test sırasında bağlı faceguards olmadan kasklar için önemli farklılıklar (p &lt;0.05) gösteren P-değeri hesaplamaları için kullanılmıştır. faceguards bu kask örneklere ilave edildiğinde hiç, SI ve tepe G değişimlere ek olarak, tahrik yanıtlarda bir farklılık gözlenmemiştir. Şekil 4 görüntüler her ölçülen eksen (X, Y ve Z) için hızlanma zamanı geçmiş profilinde bir fark gösteren faceguard ve 4,88 m / s faceguard olmadan Xenith X2 kask test sonuçlarını bırakın. Aynı zamanda sonuçlar kask tipine kuvvetle bağlı olduğu gözlenmiştir, darbe locatiyonu, ve darbe hızı. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53929/53929fig3.jpg" /> Şekil 3: testi bırakın. Rawlings Kuantum Plus Riddell 360, Schutt İyon 4D ve Xenith X2 saniyede 5.46 metre kask Temsilcisi düşme testi sonuçları; Standart Hata ile kask konfigürasyonları (/ FG w) faceguard faceguard olmadan (NOCSAE Standard) ve ile darbe konumu başına şiddet indeksi (SI) gösteren. Not: FG Ön ve FG Alt doğrudan faceguard etkileri gösterilmemiştir. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53929/53929fig4.jpg" /> Şekil 4: NOCSAE düşme testi. 4,88 m / s faceguard faceguard olan ve olmayan Xenith X2 kask (Üst) sonuçları, gösteriHer ölçülen eksen (X, Y ve Z) için hızlanma zamanı geçmiş profilinde bir fark ing. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53929/53929table2.jpg" /> Tablo 2: Temsilci düşme testi. 5.46 m / s Rawlings Kuantum Plus Riddell 360, Schutt İyon 4D ve Xenith X2 kask sonuçları. Ortalama Fark Kafa Travması Kriter olarak (MD) (HIC), Şiddeti İndeksi (SI) ve pik bileşke ivme gösteren (G&#39;nin) değerleri için (ve ön Top (FT), Ön Üst Boss (FTB), Top genelinde faceguard yapılandırmaları olmadan T), Side (S), Arka (R) ve Arka Boss (RB) darbe yerleri. Not: Görüntülenen değerler ortalama farklar temsil ve Kök aralıkları 90 ± ile arka arkaya üç etkilerin faceguard yapılandırma olmadan bakımından hatalar (RSE) Squared15 s. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929table2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53929/53929fig5.jpg" /> Şekil 5: ikiz telli düşme testi teçhizat şematik. şematik damlatma kısıtlamaları ile mekanik montaj her bileşenini gösterir. Her bileşen bir sayı Malzeme listesinde tanımlanan bir parçası bilgi ile karşılık gelen gösterilir. Malzemelerin listesine bakın. (NOCSAE DOC. 001-13m15b Image) <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53929/53929fig5large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets at JoVE.com

Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets

This article provides a novel technique to assess the performance characteristics of American football helmets by inclusion of faceguards during NOCSAE Standard drop tests. Additionally, two more impact locations are proposed to be added to the NOCSAE certification.

Amerikan Futbolu Kasklar için Modifiye Drop Tower Darbe Testleri

A modified National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (NOCSAE) test method for American football helmet drop impact test standards ...

modified-drop-tower-impact-tests-for-american-football-helmets

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Bioengineering

Unit 1

An Introduction to Statics

SCIENTISTS IN ACTION

10.8K Görüntüleme.  Mississippi State University. This article provides a novel technique to assess the performance characteristics of American football helmets by inclusion of faceguards during NOCSAE Standard drop tests. Additionally, two more impact locations are proposed to be added to the NOCSAE certification. 

Video: Modified Drop Tower Impact Tests for American Football Helmets

An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System

One of the most commonly reported injuries in children who participate in sports is concussion or mild traumatic brain injury (mTBI)1. Children and youth involved in organized sports such as competitive hockey are nearly six times more likely to suffer a severe concussion compared to children involved in other leisure physical activities2. While the most common cognitive sequelae of mTBI appear similar for children and adults, the recovery profile and breadth of consequences in children remains largely unknown2, as does the influence of pre-injury characteristics (e.g. gender) and injury details (e.g. magnitude and direction of impact) on long-term outcomes. Competitive sports, such as hockey, allow the rare opportunity to utilize a pre-post design to obtain pre-injury data before concussion occurs on youth characteristics and functioning and to relate this to outcome following injury. Our primary goals are to refine pediatric concussion diagnosis and management based on research evidence that is specific to children and youth. To do this we use new, multi-modal and integrative approaches that will:
 1.Evaluate the immediate effects of head trauma in youth 
2.Monitor the resolution of post-concussion symptoms (PCS) and cognitive performance during recovery 
3.Utilize new methods to verify brain injury and recovery
To achieve our goals, we have implemented the Head Impact Telemetry (HIT) System. (Simbex; Lebanon, NH, USA). This system equips commercially available Easton S9 hockey helmets (Easton-Bell Sports; Van Nuys, CA, USA) with single-axis accelerometers designed to measure real-time head accelerations during contact sport participation 3 - 5. By using telemetric technology, the magnitude of acceleration and location of all head impacts during sport participation can be objectively detected and recorded. We also use functional magnetic resonance imaging (fMRI) to localize and assess changes in neural activity specifically in the medial temporal and frontal lobes during the performance of cognitive tasks, since those are the cerebral regions most sensitive to concussive head injury 6. Finally, we are acquiring structural imaging data sensitive to damage in brain white matter.

This article provides an overview of a multi-modal approach to mild traumatic brain injury diagnosis and recovery in youth. This approach combines neuropsychological testing with functional magnetic resonance imaging and the Head Impact Telemetry System to monitor the relationship between head impacts and brain activity during cognitive testing.

Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme ve Head Impact Telemetri Sistemi kullanarak Gençlik Sporla ilgili Beyin sarsıntısı Etkileri Üzerine Bir Araştırma

One of the most commonly reported injuries in children who participate in sports is concussion or mild traumatic brain injury (mTBI)1. Children and youth ...

Tıp

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust aggregates with sizes up to ~10 cm and porosities up to 70% can be collided. One of the drop towers is primarily used for very low impact speeds down to below 0.01 m/sec and makes use of a double release mechanism. Collisions are recorded in stereo-view by two high-speed cameras, which fall along the glass vacuum tube in the center-of-mass frame of the two dust aggregates. The other free-fall tower makes use of an electromagnetic accelerator that is capable of gently accelerating dust aggregates to up to 5 m/sec. In combination with the release of another dust aggregate to free fall, collision speeds up to ~10 m/sec can be achieved. Here, two fixed high-speed cameras record the collision events. In both drop towers, the dust aggregates are in free fall during the collision so that they are weightless and match the conditions in the early Solar System.

We present a technique to achieve low-velocity to intermediate-velocity collisions between fragile dust aggregates in the laboratory. For this purpose, two vacuum drop-tower setups have been developed that allow collision velocities between &#60;0.01 and ~10 m/sec. The collision events are recorded by high-speed imaging.

Erken Güneş Sistemi Toz-agrega Çatışmayı Deneysel Simülasyon Laboratuvarı Bırak Towers

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Mühendislik

Vision Training Methods for Sports Concussion Mitigation and Management

There is emerging evidence supporting the use vision training, including light board training tools, as a concussion baseline and neuro-diagnostic tool and potentially as a supportive component to concussion prevention strategies. This paper is focused on providing detailed methods for select vision training tools and reporting normative data for comparison when vision training is a part of a sports management program. The overall program includes standard vision training methods including tachistoscope, Brock&#8217;s string, and strobe glasses, as well as specialized light board training algorithms. Stereopsis is measured as a means to monitor vision training affects. In addition, quantitative results for vision training methods as well as baseline and post-testing *A and Reaction Test measures with progressive scores are reported. Collegiate athletes consistently improve after six weeks of training in their stereopsis, *A and Reaction Test scores. When vision training is initiated as a team wide exercise, the incidence of concussion decreases in players who participate in training compared to players who do not receive the vision training. Vision training produces functional and performance changes that, when monitored, can be used to assess the success of the vision training and can be initiated as part of a sports medical intervention for concussion prevention.

This paper describes a protocol to conduct, quantitatively monitor, and assess the success of vision training initiated as part of a sports medical management program including intervention for concussion prevention and performance enhancement.

Spor Beyin sarsıntısı Azaltma ve Yönetimi Vizyon Eğitim Yöntemleri

There is emerging evidence supporting the use vision training, including light board training tools, as a concussion baseline and neuro-diagnostic tool ...

Davranış

A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor

While the majority of human spinal cord injuries occur in the cervical spinal cord, the vast majority of laboratory research employs animal models of spinal cord injury (SCI) in which the thoracic spinal cord is injured. Additionally, because most human cord injuries occur as the result of blunt, non-penetrating trauma (e.g. motor vehicle accident, sporting injury) where the spinal cord is violently struck by displaced bone or soft tissues, the majority of SCI researchers are of the opinion that the most clinically relevant injury models are those in which the spinal cord is rapidly contused.1 Therefore, an important step in the preclinical evaluation of novel treatments on their way to human translation is an assessment of their efficacy in a model of contusion SCI within the cervical spinal cord. Here, we describe the technical aspects and resultant anatomical and behavioral outcomes of an unilateral contusive model of cervical SCI that employs the Infinite Horizon spinal cord injury impactor.
Sprague Dawley rats underwent a left-sided unilateral laminectomy at C5. To optimize the reproducibility of the biomechanical, functional, and histological outcomes of the injury model, we contused the spinal cords using an impact force of 150 kdyn, an impact trajectory of 22.5&deg; (animals rotated at 22.5&deg;), and an impact location off of midline of 1.4 mm. Functional recovery was assessed using the cylinder rearing test, horizontal ladder test, grooming test and modified Montoya's staircase test for up to 6 weeks, after which the spinal cords were evaluated histologically for white and grey matter sparing.
The injury model presented here imparts consistent and reproducible biomechanical forces to the spinal cord, an important feature of any experimental SCI model. This results in discrete histological damage to the lateral half of the spinal cord which is largely contained to the ipsilateral side of injury. The injury is well tolerated by the animals, but does result in functional deficits of the forelimb that are significant and sustained in the weeks following injury. The cervical unilateral injury model presented here may be a resource to researchers who wish to evaluate potentially promising therapies prior to human translation.

A reliable and repeatable way to produce a cervical unilateral spinal cord injury using the Infinite Horizon impactor is described. The method takes advantage of a custom designed frame and clamp to stabilize the spine. The standardized procedure and biomechanical injury parameters result in sufficient and sustained injuries.

Sonsuz Horizon Darbeli kullanarak tek taraflı Servikal Spinal Kord Yaralanması bir Contusive Modeli

While the majority of human spinal cord injuries occur in the cervical spinal cord, the vast majority of laboratory research employs animal models of ...

Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions

The effectiveness of many structural health monitoring techniques depends on the placement of sensors and the location of input forces. Algorithms for determining optimal sensor and forcing locations typically require data, either simulated or measured, from the damaged structure. Embedded sensitivity functions provide an approach for determining the best available sensor location to detect damage with only data from the healthy structure. In this video and manuscript, the data acquisition procedure and best practices for determining the embedded sensitivity functions of a structure is presented. The frequency response functions used in the calculation of the embedded sensitivity functions are acquired using modal impact testing. Data is acquired and representative results are shown for a residential scale wind turbine blade. Strategies for evaluating the quality of the data being acquired are provided during the demonstration of the data acquisition process.

The data acquisition procedure for determining embedded sensitivity functions is described. Data is acquired and representative results are shown for a residential scale wind turbine blade.

Veri Toplama Protokolü Gömülü Hassasiyet İşlevleri belirlenmesi için

The effectiveness of many structural health monitoring techniques depends on the placement of sensors and the location of input forces. Algorithms for ...

In Vivo Protocol of Controlled Subconcussive Head Impacts for the Validation of Field Study Data

Subconcussive hits pose a threat to neuronal health as they have shown to induce neuronal structural damage and functional impairment without causing outward symptomology and appear to be a key contributor to an irreversible neurodegenerative disease, chronic traumatic encephalopathy (CTE). In addition, athletes can incur more than 1,000 of these hits per season. The subconcussive soccer heading model (SSHM) is a relevant, reproducible, and leading method of isolating and examining the effects of these subconcussive head impacts. By controlling variables such as ball traveling speed, the frequency of impacts, interval, ball placement to the head, as well as by measuring head impact magnitude, the SSHM provides the scientific community with a superior avenue of investigating the acute subconcussive effects on neuronal health. In this paper, we demonstrate the utility of SSHM in studying a time-course expression of neurofilament-light polypeptide (NF-L) in plasma in a repeated measures fashion. NF-L is an axonal injury marker that has previously been shown to be elevated in boxers and football players following subconcussive head trauma. Thirty-four adult aged soccer players were recruited and randomly assigned to either a soccer heading (n = 18) or kicking (n = 16) group. The heading group executed 10 headers with soccer balls projected at a velocity of 25 mph over 10 min. The kicking group followed the same protocol with 10 kicks. Plasma samples were obtained before and at 0 h, 2 h, and 24 h after heading/kicking and assessed for NF-L expressions. The heading group showed a gradual increase in plasma NF-L expression and peaked at 24 h after the heading protocol, whereas the kicking group remained consistent across the time points. These results confirmed the NF-L data from clinical field studies, encouraging the use of SSHM to validate clinical subconcussion data.

The subconcussive soccer heading model is a safe and concise methodological approach to isolate and measure the effects of subconcussive head impacts.

Vivo protokolünde alan çalışma veri doğrulama için kontrollü Subconcussive kafa etkileri

Subconcussive hits pose a threat to neuronal health as they have shown to induce neuronal structural damage and functional impairment without causing ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, where the yarns in each layer are oriented parallel to each other and held in place using binder resins and thin polymer films. The armor is constructed by stacking the unidirectional layers in different orientations. To date, only very preliminary work has been performed to characterize the ageing of the binder resins used in unidirectional laminates and the effects on their performance. For example, during the development of the conditioning protocol used in the National Institute of Justice Standard-0101.06, UD laminates showed visual signs of delamination and reductions in V50, which is the velocity at which half of the projectiles are expected to perforate the armor, after ageing. A better understanding of the material property changes in UD laminates is necessary to comprehend the long-term performance of armors constructed from these materials. There are no current standards recommended for mechanically interrogating unidirectional (UD) laminate materials. This study explores methods and best practices for accurately testing the mechanical properties of these materials and proposes a new test methodology for these materials. Best practices for ageing these materials are also described.

The goal of the study was to develop protocols to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high-strength aramid or ultra-high-molar-mass polyethylene-based flexible unidirectional composite laminate materials and to describe protocols for performing artificial ageing on these materials.

Esnek tek yönlü kompozit laminatlar kesme prosedürleri, çekme testi ve yaşlanma

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Method and Instrumented Fixture for Femoral Fracture Testing in a Sideways Fall-on-the-Hip Position

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density distribution and geometry on the femoral mechanical properties. Currently, there is no standard protocol for mechanical testing of such geometrically complex bones to measure strength, and stiffness. To address this gap we have developed a protocol to test cadaveric femora to fracture and to measure their biomechanical parameters. This protocol describes a set of adaptable fixtures to accommodate the various load magnitudes and directions accounting for possible bone orientations in a fall on the hip configuration, test speed, bone size, and left leg-right leg variations. The femora were prepared for testing by cleaning, cutting, scanning, and potting the distal end and greater trochanter contact surfaces in poly(methyl methacrylate) (PMMA) as presented in a different protocol. The prepared specimens were placed in the testing fixture in a position mimicking a sideways fall on the hip and loaded to fracture. During testing, two load cells measured vertical forces applied to the femoral head and greater trochanter, a six-axis load cell measured forces and moments at the distal femoral shaft, and a displacement sensor measured differential displacement between the femoral head and trochanter contact supports. High speed video cameras were used to synchronously record the sequence of fracture events during testing. The reduction of this data allowed us to characterize the strength, stiffness, and fracture energy for nearly 200 osteoporotic, osteopenic, and normal cadaveric femora for further development of engineering-based diagnostic tools for osteoporosis research.

In this manuscript, we present a protocol to fracture test cadaveric proximal femora in a sideways fall on the hip configuration using instrumented fixtures mounted on a standard servo hydraulic frame. Nine digitized signals comprising forces, moments, and displacement along with two high speed video streams are acquired during testing.

Yöntemi ve femur kırığı bir yana sonbahar üzerinde Hip konumda sınama Araçlı fikstür

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density ...

Biyomühendislik

A Test Bed to Examine Helmet Fit and Retention and Biomechanical Measures of Head and Neck Injury in Simulated Impact

Conventional wisdom and the language in international helmet testing and certification standards suggest that appropriate helmet fit and retention during an impact are important factors in protecting the helmet wearer from impact-induced injury. This manuscript aims to investigate impact-induced injury mechanisms in different helmet fit scenarios through analysis of simulated helmeted impacts with an anthropometric test device (ATD), an array of headform acceleration transducers and neck force/moment transducers, a dual high speed camera system, and helmet-fit force sensors developed in our research group based on Bragg gratings in optical fiber. To simulate impacts, an instrumented headform and flexible neck fall along a linear guide rail onto an anvil. The test bed allows simulation of head impact at speeds up to 8.3 m/s, onto impact surfaces that are both flat and angled. The headform is fit with a crash helmet and several fit scenarios can be simulated by making context specific adjustments to the helmet position index and/or helmet size. To quantify helmet retention, the movement of the helmet on the head is quantified using post-hoc image analysis. To quantify head and neck injury potential, biomechanical measures based on headform acceleration and neck force/moment are measured. These biomechanical measures, through comparison with established human tolerance curves, can estimate the risk of severe life threatening and/or mild diffuse brain injury and osteoligamentous neck injury. To our knowledge, the presented test-bed is the first developed specifically to assess biomechanical effects on head and neck injury relative to helmet fit and retention.

Using an anthropometric head and neck, optical fiber-based fit force transducers, an array of head acceleration and neck force/moment transducers, and a dual high speed camera system, we present a test bed to study helmet retention and effects on biomechanical measures of head and neck injury secondary to head impact.

Kask uyum ve saklama ve biyomekanik önlemlerine baş ve boyun yaralanma simüle darbe incelemek için bir Test yatağı

Conventional wisdom and the language in international helmet testing and certification standards suggest that appropriate helmet fit and retention during ...

Development of an Uncomplicated Mild Traumatic Brain Injury Model Modified by Weight-Drop Method and Evidenced by Magnetic Resonance Imaging

Mild traumatic brain injury (mTBI), known as concussion, accounts for more than 85% of brain injuries globally. Specifically, uncomplicated mTBI showing negative findings in routine clinical imaging in the acute phase hinders early and appropriate care in these patients. It has been acknowledged that different impact parameters may affect and even accelerate the progress of subsequent neuropsychological symptoms following mTBI. However, the association of impact parameters during concussion to the outcome has not been extensively examined. In the current study, an animal model with closed-head injury (CHI) modified from the weight-drop injury paradigm was described and demonstrated in detail. Adult male Sprague-Dawley rats (n = 20) were randomly assigned to CHI groups with different impact parameters (n = 4 per group). Longitudinal MR imaging studies, including T2-weighted imaging and diffusion tensor imaging, and sequential behavioral assessments, such as modified neurological severity score (mNSS) and the beam walk test, were conducted over a 50-day study period. Immunohistochemical staining for astrogliosis was performed on day 50 post-injury. Worse behavioral performance was observed in animals following repetitive CHI compared to the single injury and sham group. By using longitudinal magnetic resonance imaging (MRI), no significant brain contusion was observed at 24 h post-injury. Nevertheless, cortical atrophy and alteration of cortical fractional anisotropy (FA) were demonstrated on day 50 post-injury, suggesting the successful replication of clinical uncomplicated mTBI. Most importantly, changes in neurobehavioral outcomes and image features observed after mTBI were dependent on impact number, inter-injury intervals, and the selected impact site in the animals. This in vivo mTBI model combined with preclinical MRI provides a means to explore brain injury on a whole-brain scale. It also allows the investigation of imaging biomarkers sensitive to mTBI across varying impact parameters and severity levels.

Here, we present a protocol to establish a closed-head injury animal model replicating the neuroimage outcome of uncomplicated mild traumatic brain injury with the preserved brain structure in the acute phase and long-term brain atrophy. Longitudinal magnetic resonance imaging is the primary method used for evidence.

Kilo Düşürme Yöntemi ile Modifiye Edilmiş ve Manyetik Rezonans Görüntüleme ile Kanıtlanmış Komplike Olmayan Hafif Travmatik Beyin Hasarı Modelinin Geliştirilmesi

Mild traumatic brain injury (mTBI), known as concussion, accounts for more than 85% of brain injuries globally. Specifically, uncomplicated mTBI showing ...