หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้ได้รับการปรับปรุงเพื่อสะท้อนความคิดเห็นเพิ่มเติมจากนักวิจัยที่Lawrence Livermore National Laboratory ซึ่งโต้แย้งลักษณะของการศึกษาของพวกเขาโดยนักวิจัยของ MIT
เมื่อระเบิดระเบิดริมถนนกระทบกับใบหน้าที่ไม่มีการป้องกันแรงดันและคลื่นเฉือนสามารถบีบสมองออกจากรูปร่างและทำให้น้ำตาเล็ก ๆ ที่รบกวนการเชื่อมต่อสมองที่สร้างขึ้นตลอดชีวิต นักวิทยาศาสตร์จรวดของ MIT ได้ร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญด้านการบาดเจ็บของสมองในกองทัพเพื่อแสดงให้เห็นว่าโล่ใบหน้าสามารถปิดกั้นคลื่นระเบิดได้ส่วนใหญ่ช่วยป้องกันทหารสหรัฐฯ
การจำลองสมองที่ได้รับการสนับสนุนจากการทดสอบสนามและการระเบิดของห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าพลังงานคลื่นระเบิดสามารถเข้าถึงสมองผ่านเนื้อเยื่ออ่อนของใบหน้าได้อย่างง่ายดาย - ดวงตาและไซนัส โล่ใบหน้าจำลองปิดกั้นเส้นทางตรงนั้นสำหรับคลื่นระเบิดและกำจัดคลื่นความเครียดบางอย่างที่มักส่งผลกระทบต่อสมอง
“ มีทางเดินผ่านเนื้อเยื่ออ่อน ๆ เหล่านั้นเข้าสู่เนื้อเยื่อสมองโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านกระดูกหรืออะไรที่ยาก” Raul Radovitzky วิศวกรการบินของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์กล่าว
Radovitzky และเพื่อนร่วมงานของเขายังพบว่าในขณะที่หมวกกันน็อกกองทัพที่มีอยู่อาจไม่ได้รับการปกป้องอย่างมากจากการระเบิดด้านหน้าการสวมหมวกกันน็อกไม่ได้มีส่วนช่วยในการทำร้ายสมองของทหารในสถานการณ์นั้น
การจำลองสมองที่ดีขึ้น
นักวิจัย MIT สร้างการจำลองสมองที่ซับซ้อนโดยใช้การสแกนสมองของคนจริง พวกเขายังทำงานร่วมกับ David Moore นักประสาทวิทยาชั้นนำที่ศูนย์การแพทย์กองทัพวอลเตอร์รีดในวอชิงตันซึ่งศึกษาการบาดเจ็บที่สมองของทหารผ่านศึก-
“ การร่วมมือกับแพทย์เป็นสิ่งสำคัญมาก” Radovitzky บอกกับ Livescience "เราเก่งมากในการสร้างรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างสมองและดร. มัวร์ช่วยให้เรานิยามสิ่งนั้น"
การจำลอง MIT นั้นรวมถึงรายละเอียดที่นอกเหนือจากกะโหลกศีรษะเช่นของเหลวกระดูกสันหลังไซนัสดวงตาสสารสมองสีเทาและสีขาวและโครงสร้างภายในของสมองหลายแห่ง นักวิจัยยังจำลองหมวกกันน็อกการต่อสู้ขั้นสูงของกองทัพ (ซึ่งทหารสวมใส่ในตอนนี้) ในรายละเอียด
ทีม MIT ก้าวไปอีกขั้นโดยตรวจสอบการจำลองการทดสอบในโลกแห่งความจริง ในการศึกษาที่ไม่ได้เผยแพร่พวกเขาจำลองสมองหมูตามสัตว์จริง จากนั้นพวกเขาก็ทำการควบคุมตัวเองด้วยเซ็นเซอร์และให้การทดสอบระเบิดในห้องแล็บและฟิลด์
ผลลัพธ์เต็มรูปแบบมีรายละเอียดเกี่ยวกับปัญหาของวันนี้ (22 พ.ย. ) ของการดำเนินการในวารสารของ National Academy of Sciences
เรื่องราวของสองรุ่น
Radovitzky กล่าวว่าการค้นพบนี้ท้าทายการศึกษาโดย Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) จากปีก่อนหน้านี้ การศึกษาดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าหมวกกันน็อกที่ไม่ได้เพิ่มขึ้นสามารถขยายคลื่นระเบิดในช่องว่างระหว่างกะโหลกและหมวกกันน็อกซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "Underwash"
“ ผลลัพธ์ที่สำคัญครั้งแรกของกระดาษ [ของเรา] คือกระดาษ Livermore ผิด” Radovitzky กล่าว "หมวกกันน็อกตัวนี้อาจไม่ได้ช่วยอะไรมากอย่างน้อยก็สำหรับการระเบิด แต่ก็ไม่เป็นความจริงที่ว่ามันเจ็บ"
แต่นักวิจัยของ Lawrence Livermore กล่าวว่า Radovitzky พลาดจุดศึกษาของพวกเขาโดยมุ่งเน้นไปที่การค้นพบ Underwash ในกรณีของหมวกกันน็อกที่ไม่ได้เพิ่ม ในความเป็นจริงพวกเขายังมีการจำลองสถานการณ์ที่แสดงให้เห็นว่าหมวกกันน็อกเบาะสามารถดื่มด่ำกับการล้างน้อยลงได้อย่างไร (หมวกกันน็อกปัจจุบันของกองทัพมีช่องว่าง))
“ เราไม่ได้สรุปว่าหมวกกันน็อกสามารถหรือไม่สามารถจัดการกับการบาดเจ็บได้” ไมเคิลคิงวิศวกรการคำนวณของ LLNL ในแคลิฟอร์เนียกล่าว "ประเด็นหลักคือหมวกกันน็อกไม่จำเป็นต้องปกป้องคุณ [จาก blasts] - มีสิ่งที่ซับซ้อนเกิดขึ้นไม่ว่าคุณจะมีแผ่นรองหรือการล้างใต้"
นักวิจัยของ Lawrence Livermore ยอมรับว่าการจำลองของพวกเขานั้นง่ายกว่าการจำลองสมอง MIT แต่นั่นเป็นเพราะพวกเขามุ่งเน้นไปที่วิธีที่กะโหลกศีรษะสามารถยืดหยุ่นในการตอบสนองต่อคลื่นระเบิดมากกว่าในสมองภายใน
วิธีปกป้องใบหน้า
ทีม MIT มีความมั่นใจในการค้นหาเกี่ยวกับการป้องกันการป้องกันใบหน้า มันทดสอบหมวกกันน็อกด้วยการป้องกันใบหน้าหมวกกันน็อกปกติและไม่มีการป้องกันหมวกกันน็อกใด ๆ
รูปแบบหรือรูปร่างที่โล่ใบหน้าควรเปิดใช้งานสำหรับการอภิปราย แต่นักวิจัย MIT ได้พูดคุยกับ Natick, Mass., Laboratory ซึ่งพัฒนาอุปกรณ์และเสบียงอื่น ๆ สำหรับทหาร นักวิจัยกองทัพสามารถช่วยหาวิธีการป้องกันใบหน้าที่มีผลกระทบต่อกความสามารถของทหารในการต่อสู้และดำเนินการโดยไม่ทำร้ายการรับรู้สถานการณ์ของเขาในสนาม
“ เราสามารถมีส่วนร่วมในการออกแบบได้ แต่นั่นคือการพิจารณาของบทความนี้” Radovitzky กล่าว
อีกคำถามหนึ่งคือว่าหัวที่ป้องกันหมวกกันน็อกอาจทนต่อคลื่นระเบิดจากด้านข้างหรือด้านหลัง ผลลัพธ์ที่ไม่ได้เผยแพร่ในช่วงต้นชี้ให้เห็นว่าหมวกกันน็อกกองทัพบกในปัจจุบันให้การป้องกันจากการระเบิดด้านข้าง Radovitzky กล่าว
นักวิจัย MIT กำลังเปรียบเทียบผลการจำลองของพวกเขากับการทดสอบการระเบิดในโลกแห่งความเป็นจริงของกองทัพเรือที่เกี่ยวข้องกับหัวหุ่นจำลอง หัวดังกล่าวทำซ้ำเนื้อเยื่อสมองและกระดูกทั้งหมดด้วยเจลและพลาสติก กลุ่ม MIT แก้ไขการจำลองเพื่อให้มีคุณสมบัติของวัสดุที่คล้ายกัน
นอกเหนือจากการระเบิดโดยตรง
การเปรียบเทียบดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าการจำลองสมอง MIT นั้นมีอยู่ในระดับสูง Radovitzky กล่าว นั่นทำให้ทีมเพิ่มความมั่นใจในการพยายามตอบคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการการระเบิดอาจส่งผลกระทบต่อสมองทางอ้อมมากขึ้นผ่านส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย
“ หนึ่งในทิศทางการวิจัยที่เป็นไปได้คือการพิจารณาเส้นทางการส่งผ่านทางอ้อมและนั่นหมายถึงการเพิ่มมนุษย์มากขึ้น” Radovitzky กล่าว "ไม่ใช่แค่หัวและลำตัว แต่อาจจะมากกว่า"
ทั้งทีม MIT และ Lawrence Livermore ยอมรับว่ายังคงมีความไม่แน่นอนอยู่มากมายเกี่ยวกับการระเบิดที่เกี่ยวข้องกับการระเบิดการบาดเจ็บที่สมองบาดแผล- นอกจากความเป็นไปได้ของการส่งผ่านทางอ้อมของการระเบิดไปยังสมองผ่านส่วนอื่น ๆ ของร่างกายมีโอกาสที่การหมุนศีรษะอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บมากกว่าแรงโดยตรงของการระเบิดเอง
“ ใครก็ตามที่ไม่ได้รับการยอมรับว่าการกระทำหลักของการระเบิดบนกะโหลกศีรษะหรือศีรษะหรือใบหน้าทำให้เกิด TBI” วิลเลียมมอสส์นักฟิสิกส์ของ LLNL กล่าว
จนกว่าคำถามเหล่านั้นจะได้รับคำตอบมันจะเป็นอันตรายที่จะระบุอย่างเด็ดขาดว่าหมวกกันน็อกช่วยหรือทำร้ายในการปกป้องทหารจากการระเบิดนักวิจัยของ Lawrence Livermore กล่าว
