Kanadische Forscher entwickeln eine neue Kopfbedeckung, die die Wirbelsäule vor ernsten Verletzungen schützt.
Egal ob beim Football, beim Eishockey oder beim Motorradfahren: Helme sollen den Kopf vor den Einflüssen zu starker Kräfte schützen. Mit jeder neuen Generation gehen die gut gepolsterten Kopfbedeckungen besser mit Erschütterungen und direkten Schlägen gegen den Schädel um. Wenn es jedoch darum geht, Verletzungen der Wirbelsäule zu verhindern, tun sie bislang nur wenig – dabei können sie ernsthafte Folgen bis hin zur Querschnittslähmung haben.
Forscher an der University of British Columbia (UBC) in Vancouver entwickeln deshalb nun ein neuartiges Helmdesign, das auch das Rückgrat bei einem Frontalaufprall schützt. Trifft der Schädel ein flaches Objekt auf diese Weise, bekommen Hals und Genick die Hauptlast ab. Falls dabei ein Rückenwirbel das empfindliche Rückenmark schädigt, ist eine Person womöglich unwiederbringlich gelähmt. Trifft der Kopf dagegen in einem Winkel auf, muss das nicht immer schwerwiegende Folgen haben – ein Grund dafür, dass Football-Spielern eine entsprechende Taktik beim Tackling nahegelegt wird.
"Mich begann zu interessieren, ob es einen Weg gibt, aus einem frontalen Zusammenstoß einen im Winkel zu machen", erläutert Peter Cripton, Biomechanikspezialist an der UBC, der das Projekt leitet. Er und seine Kollegen entwickelten daraufhin den sogenannten Pro-Neck-Tor-Helm, der aus einer äußeren Hülle besteht, die wie die herkömmlicher Helme aussieht, aber im Inneren eine rotierende Schutzschicht besitzt, die den Kopf direkt umgibt. Eine integrierte Mechanik verbindet beide. "Egal ob beim Sport oder in anderen Bereichen – der Hauptzweck von Helmen ist, stets Gehirnverletzungen zu verhindern. Wir versuchen hier jetzt etwas Neues", sagt Cripton.
Hauptziel sei es, einen Helm zu schaffen, der sowohl Gehirnerschütterungen vermeide, als auch Genick- und Wirbelsäulenverletzungen. Bei normaler Verwendung bleibt die innere Schutzschicht unbeweglich. Trifft der Helm jedoch mit genügend Kraft auf einen Gegenstand, wird eine Mechanik freigegeben. Das führt dazu, dass der Kopf leicht gedreht wird, so dass er nicht flach, sondern in einem Winkel auftrifft.
"Mehr Dämpfungsmaterial löst das Genickverletzungsproblem nicht und kann es sogar verschlimmern", meint John Melvin, Experte für biomechanische Verletzungen an der Wayne State University in Michigan, der das Problem bereits seit 1968 untersucht. "Das ist schwierig. Ich sehe in diesem neuen Ansatz aber durchaus Potenzial, weil er so andersartig ist." Allerdings müsse zunächst in vielen, vielen Testreihen geprüft werden, ob die Idee sicher sei. "Man will ja keine ernsthaften Gehirnverletzungen riskieren, nur um Wirbelsäulenschäden zu vermeiden."
Helmdesign ist allerdings nicht einfach – Feldtests am lebenden Objekt sind genauso problematisch wie an Dummies, denen die entsprechende Elektronik (noch) fehlt. Aus diesem Grund greifen die UBC-Forscher zu Computersimulationen. 3-D-Prototypen zeigten dabei, dass die auf das Genick wirkenden Kräfte um bis zu 50 Prozent reduziert werden konnten. Nun wird die Helmgestaltung weiter perfektioniert, außerdem will das UBC-Team genaue Anpassungen für verschiedene Anwendungsarten vornehmen, vom Arbeits- bis zum Sporthelm.
Das Pro-Neck-Tor-Projekt warb kürzlich Fördermittel des kanadischen Instituts für Gesundheitsforschung in Höhe von 150.000 Dollar ein. Damit wollen Cripton und seine Kollegen den Helm nun kommerzialisieren. In drei Jahren könnte er auf den Markt kommen.
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