كيف قام Vicis ببناء Zero1، خوذة كرة القدم المستقبلية التي تنقذ اتحاد كرة القدم الأميركي

قبل أن تنشرها أخصائية الأمراض العصبية الدكتورة آن ماكي دراسة رائدة من أدمغة 111 لاعبًا سابقًا في الدوري الوطني لكرة القدم هذا العام، مشكلة الاعتلال الدماغي المزمن (أو مرض الاعتلال الدماغي المزمن) قد غلف بالفعل كرة القدم المحترفة. مرض دماغي تنكسي يصيب ضحايا إصابات الدماغ من المحاربين القدامى إلى الملاكمين، ويقتل مرض الاعتلال الدماغي المزمن خلايا الدماغ بشكل منهجي عن طريق بروتين يسمى تاو.

ومع انتشار المرض وتأثيره على الدماغ، فإن الأشخاص الذين تم تشخيص إصابتهم بالاعتلال الدماغي الرضحي المزمن يعانون من تغير جذري في المزاج والسلوك، بالإضافة إلى انخفاض كبير في الذاكرة والقدرة على التفكير. وفي أسوأ الحالات، قد تؤدي آثاره الجانبية إلى الوفاة المبكرة. على الرغم من أن الكثير من هذه المعلومات كانت معروفة على نطاق واسع بالفعل - عبر اتحاد كرة القدم الأميركي، لا أقل - ركزت دراسة ماكي على هذه النقطة ببعض النتائج الدامغة: 99% من الأدمغة التي درستها (110 من 111) أظهرت علامات الإصابة بالاعتلال الدماغي المزمن.

مقاطع الفيديو الموصى بها

يعد مرض الاعتلال الدماغي المزمن معضلة صحية هائلة وقنبلة قادرة على إحداثها 

تدمير اتحاد كرة القدم الأميركي، وهي منظمة من المتوقع أن تجلب البعض 14 مليار دولار عائداتها في 2017. لإنقاذ العقول والرياضة، مشروع صغير مقره في سياتل دعا فيسيس المبينة لتطوير الحل.

فيسيس صفر 1 مختبر اتحاد كرة القدم الأميركي HQ 14416
فيسيس صفر 1 مختبر اتحاد كرة القدم الأميركي HQ 14412
فيسيس صفر 1 مختبر اتحاد كرة القدم الأميركي HQ 14415
فيسيس صفر 1 مختبر اتحاد كرة القدم الأميركي HQ 14418

اختارت الشركة، بقيادة بعض ألمع الأطباء والمهندسين في البلاد، إعادة تصور القطعة الوحيدة من المعدات التي تقف بين اللاعب والارتجاج: الخوذة.

نهج جديد لخوذة جديدة

على الرغم من التحسينات الطفيفة منذ ظهورها لأول مرة قبل أكثر من قرن من الزمان، ظلت خوذة كرة القدم على حالها تقريبًا. لكن Vicis كان على استعداد لتصميم عملية إعادة تشغيل كاملة.

"يبدو أن هناك فرصة للمساعدة في تقليل خطر الإصابة بالارتجاج وكانت الخوذة مكانًا منطقيًا للنظر فيه."

لتصميم نوع مختلف من الخوذة، كان على Vicis أن تبدأ بنوع مختلف من النهج - وأشخاص مختلفين. قامت الشركة بتوظيف مجلس من الخبراء - بما في ذلك جراحي الأعصاب، وأخصائيي الارتجاج، وأطباء فريق اتحاد كرة القدم الأميركي السابق - لإعادة تصور السلامة من الألف إلى الياء.

"قبل حوالي خمس سنوات، كان هناك الكثير من الطاقة التي تم بذلها نحو أجهزة الاستشعار وتكنولوجيا الاستشعارقال الدكتور صامويل برود، جراح الأعصاب في مستشفى سياتل للأطفال، لموقع Digital Trends: "لقد أذهلني أن الاستشعار كان حقًا بعد الحقيقة". "يبدو أن هناك فرصة للنظر إلى شيء قد يساعد في تقليل خطر الإصابة بارتجاج أو إصابات أخرى، وبدا أن الخوذة كانت مكانًا منطقيًا للنظر فيه. وعندما بدأنا في التعمق قليلاً في ماهية الخوذات الحالية والغرض المقصود منها، رأينا أن هناك فرصة للابتكار في هذا المجال.

اتصل براود ببير رينهال، رئيس قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة واشنطن، طلبًا للمساعدة. وبدون فكرة مسبقة عن الشكل الذي يجب أن تبدو عليه الخوذة ووظيفتها، جلس فريق الأطباء والأكاديميين في Vicis أمام لوحة رسم فارغة. ثم بدأ العمل الحقيقي.

الأعمدة هي المفتاح

قام براود ورينهال بصياغة مفهومهما حول هذا السؤال: ما هو الوضع الحالي للمعرفة الطبية حول الارتجاجات، وما هو أفضل العلوم المتاحة لدعمها؟

في وقت مبكر، نظر الفريق في الدور الذي تلعبه القوى الدورانية في حالات الارتجاج ووجد أن تكنولوجيا الخوذات التقليدية ناقصة للغاية في معالجتها. ركزت مفاهيمهم الأولية للخوذة على معالجة هذه القوى، بدلاً من التركيز بشكل مباشر على التأثيرات الخطية.

"في الأصل، تم تصميم الخوذات للتعامل مع الإصابات الكارثية مثل كسور الجمجمة، وفوق الجافية تحت الجافية، والنزيف، و لقد قاموا بعمل جيد في ذلك، لكن لم يكن الهدف منهم أبدًا معالجة قوى الدوران التي نعتقد أنها تؤدي إلى الارتجاجات". قال برود. "لقد أتيحت لنا فرصة جيدة للبدء تمامًا من الصفر، واتخاذ ما اعتقدنا أنه أفضل المبادئ الهندسية وتطبيقه على هذه المشكلة."

وبعد ثلاث سنوات من البحث ونفقات قدرها 20 مليون دولار، أصبح لدى Vicis نموذج أولي عملي. كان يطلق عليه اسم Zero1.

تناول Vicis المشكلة بعشرات الأعمدة التي تم إدراجها في العمود الثاني "الطبقة المنعكسة" من الخوذة، أسفل الطبقة الخارجية الصلبة مباشرة، والتي يطلق عليها اسم صدفة العرق. أثناء الاصطدام، تنحني هذه الأعمدة وتنضغط وتتحرك، مما يساعد على امتصاص قدر كبير من القوة الواردة - سواء كانت مباشرة أو الاصطدام الخطي، أو نوع الضربة العرضية المرتبطة عادة بالقوى الدورانية المسؤولة عن الارتجاجات.

أسفل غلاف العقدة والطبقة المنعكسة، تعمل القشرة المقوسة المزعومة مع الشركة نظام المحور المناسب لتهدئة رأس اللاعب. يقيس Vicis طول وعرض الرأس (أو نسبة العرض إلى الارتفاع) لتعيين واحدة من ثلاث أغلفة مقوسة ذات حجم محدد لمطابقة تشبه القفازات. تتكون الطبقة الرابعة للخوذة - Form Liner - من رغوة فريدة وتعمل جنبًا إلى جنب مع أغطية القوس لتوزيع الضغط بالتساوي عبر الرأس.

وبعد ثلاث سنوات من البحث ونفقات قدرها 20 مليون دولار، أصبح لدى Vicis نموذج أولي عملي. كان يطلق عليه اسم Zero1.

خارج لوحة الرسم وفي Smash Lab

النموذج الأولي في متناول اليد، عرف فريق Vicis أن هناك عقبة كبيرة أمامهم: إثبات نجاحه. كانت الخوذة ثورية على الورق، ولكن إذا فشلت في الأداء في الاختبارات، أو حتى كان أداؤها مشابهًا للمنافسين، فهي لا قيمة لها. بعد كل شيء، الشركات الأساسية مثل شوت، ريدل، وزينيث لقد كان السوق محصوراً بالفعل؛ لن يكون هناك سبب لجذب الوافد الجديد الكثير من الاهتمام إذا لم يهز قارب الصناعة تمامًا.

لدفع Zero1 إلى أقصى حدوده، طورت Vicis Smash Lab، وهي غرفة تعذيب يجب أن تنجو منها كل خوذة الالتزام بالمعايير التي وضعتها لجنة التشغيل الوطنية لمعايير المعدات الرياضية (نوكساي). أجراها زوج من الموظفين يطلق عليها اسم الاخوة سماش، تتكون هذه التجارب من اختبارات السقوط، وقراءات الضغط المختلفة، والأكثر وحشية من ذلك كله، اختبار التأثير الخطي الذي تم إجراؤه عن طريق المسمى المناسب جهاز التصادم الخطي.

اختارت Vicis استخدام نفس جهاز Linear Impactor الذي يستخدمه اتحاد لاعبي كرة القدم الأمريكية (NFL) ورابطة لاعبي الدوري الوطني لكرة القدم (NFL) لاختبار كل خوذة يتم ارتداؤها طوال الموسم، مما يسمح للمهندسين باختبار Zero1 بشكل مستمر - وأي من خلفائه - وفقًا للمعايير الدقيقة التي وضعتها الدوري نفسه.

الجزء العلوي من فئتها

قبل كل موسم، يقوم NFL وNFLPA بتكليف فريق من خبراء الميكانيكا الحيوية باختبار أي خوذة يمكن ارتداؤها في ذلك العام. وتتحمل كل خوذة محاكاة للظروف التي من المرجح أن تسبب ارتجاجات في الألعاب، ثم تحصل على تقييم بناءً على كفاءتها في منع صدمات الرأس. تتميز النتائج بأسماء الشركات المصنعة للخوذات. في كل عام، يتم تنفيذ العديد من النماذج من كل علامة تجارية، ولكن العديد منها يفشل.

في عامه الأول فقط في مجموعة الاختبار، وجد Zero1 نفسه على القمة جدول أداء NFL وNFLPA نتائج عام 2017، متفوقة على منافسيها بفارق كبير. في ضوء هذا الاختبار، اتصل 25 فريقًا من أصل 32 فريقًا في اتحاد كرة القدم الأميركي بشركة Vicis بشأن استخدام Zero1 في المعسكر التدريبي، ويخطط العديد من هذه الفرق لارتداء الخوذة المبتكرة خلال الموسم العادي.

يأخذ Vicis المجال بأكثر من مجرد نهج مبتكر لمنع الارتجاجات. تقنيتها قد تملي مستقبل اتحاد كرة القدم الأميركي.

ومن غير المستغرب أن يكون قد لفت انتباه عدد قليل من برامج الرابطة الوطنية لألعاب القوى الجماعية؛ خلال زيارتنا للمقر الرئيسي لشركة Vicis في سياتل، شاهدنا عارضات أزياء مزينة بألوان الفريق لولاية فلوريدا، وولاية أوهايو، وميشيغان، من بين ولايات أخرى.

بصرف النظر عن الاهتمام الذي أبدته فرق NFL وNCAA، تتعاون Vicis نفسها مع عدد من المؤيدين الأقوياء. ال تحالف فيسيس - يتألف من لاعبي سياتل سي هوكس ريتشارد شيرمان ودوغ بالدوين، ولاعب الوسط في كانساس سيتي تشيفز أليكس سميث، وحتى لاعب سابق يساعد أساطير اتحاد كرة القدم الأميركي توني دورسيت وتيم براون وجيري رايس في تعزيز رؤية الشركة لتحسين سلامة اللعبة على الإطلاق المستويات.

قال ديف مارفر، الرئيس التنفيذي لشركة Vicis، لـ Digital Trends: "لقد استفدنا كثيرًا من كرم مديري معدات الفريق النخبة والمدربين الرياضيين واللاعبين". "لقد قدمنا ​​لهم مفهومًا تلو الآخر، وقد قدموا لنا تعليقات رائعة وساعدوا حقًا في تشكيل هذا المنتج إلى ما هو عليه اليوم."

حتى قبل ظهوره لأول مرة على رادار اختبار NFLPA، كان قيادة الصحة والسلامة من اتحاد كرة القدم الأميركي - بالشراكة مع جنرال إلكتريك وأندر آرمور - أطلق عليها اسم Vicis a الفائز في تحدي صحة الرأس السنوي. الجائزة حصلت المجموعة على 750 ألف دولار أكثر من عامين لإنهاء تطوير Zero1.

السلامة أولاً، والأداء ثانياً

بجانب بناء خوذة من أجل حماية اللاعبين، أراد Vicis أيضًا إنشاء واحدة يرغبون في ارتدائها.

ولتحقيق هذه الغاية، يتميز Zero1 بنظام تهوية فريد من نوعه يقلل الحرارة بشكل كبير، بالإضافة إلى أوسع مجال من الهواء. رؤية محيطية لمرتديها، وتجهيزهم بشكل أفضل لتجنب الضربات الجانبية العمياء وتحديد موقع كرة القدم بشكل أكبر على نحو فعال.

تعاونت شركة تصنيع النظارات الشمسية Oakley مع Vicis لتطوير نظام بصريات عالي الجودة يسمى فيسيس إيدج شيلد. تتميز تقنية عدسات Oakley Prizm، حيث تم تصميم Vicis Edge Shield لتزويد مرتديها بـ "محسّن بشكل كبير". التفاصيل" مع توفير حماية بنسبة 100 بالمائة من الأشعة فوق البنفسجية - بالإضافة إلى الحماية الجسدية لعين اللاعب أثناء اللعب ألعاب.

"يعد تعاون Oakley مع Vicis بمثابة شهادة على إيمان العلامة التجارية بأن كل شيء يمكن أن يصبح أفضل، وسوف يصبح أفضل." قال ريان سايلور، نائب رئيس أوكلي للمنتجات المتقدمة.

"لقد سمح لنا توسيع نطاق تكنولوجيا البصريات الرائدة لدينا إلى مجال آخر بإنشاء درع كرة القدم عالي الأداء للخوذة عالية الأداء."

أخذ الميدان في عام 2017

تطالب فرق اتحاد كرة القدم الأميركي بوضع رؤوسها في الخوذات. من لاعبين مثل لاعب وسط فريق فيلادلفيا إيجلز كارسون وينتز خلال المعسكر التدريبي، إلى ظهوره في مباراة ما قبل الموسم بين Carolina Panthers و Houston Texans، يشق Zero1 أخيرًا طريقه إلى الملعب.

"لقد أطلقنا المنتج أخيرًا، بعد ثلاث سنوات ونصف، وتلقينا بالفعل طلبات من ما يقرب من نصف فرق اتحاد كرة القدم الأميركي. وأضاف مارفر: "لقد استخدم الكثير منهم Zero1 أثناء OTAs [أنشطة التدريب المنظمة] والمعسكر الصغير، ولكننا الآن نستعد لشحنها إلى الفرق التي ترغب في استخدامها خلال الموسم".

"بالنسبة لنا، إنه وقت مُرضي للغاية، حيث انتقلنا من المفهوم إلى المنتج هذه هي الخوذة الأفضل أداءً في الدوري الوطني لكرة القدم الأمريكية، والآن لنرى أنها تستفيد بالفعل في الملعب اللاعبين."

موسم 2017 NFL تنطلق في 7 سبتمبر بينما يسافر رؤساء مدينة كانساس إلى فوكسبورو، ماساتشوستس لمواجهة البطل نيو إنجلاند باتريوتس. ستكون هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام Zero1 في مباراة موسم عادي، وذلك بفضل لاعب الوسط في فريق Chiefs Alex Smith. بعد ارتدائه أثناء المعسكر التدريبي وفترة ما قبل الموسم، سميث وبحسب ما ورد شعرت بالراحة في Zero1 ومن المحتمل أن يركض إلى الملعب في الأسبوع الأول حيث يحمي رأسه.

نجاح Vicis هو نجاح لكرة القدم

لقد هزت المخاوف المتزايدة المتعلقة بالسلامة اتحاد كرة القدم الأميركي بالفعل. اللاعبون الذين يعتبرون تقليديًا لائقين – من حيث العمر ومستوى المهارة – استمر في المشي بعيد من اللعبة. نظرًا لأن Zero1 يدخل الآن لعبته الأولى فقط، يبقى أن نرى ما إذا كان قادرًا على تحسين سلامة اللاعب بشكل كبير وترتيب صورة NFL المشوهة. على الرغم من أنه من غير المرجح أن يجف اتحاد كرة القدم الأميركي دون ظهور شركة مثل Vicis، إلا أن خروج عدد قليل من اللاعبين النجوم من اللعبة يعد دليلاً دامغًا على التراجع النهائي.

والآن، بينما تستعد الشركة للظهور على أكبر مرحلة من وجودها الشاب، فإنها تدخل المجال بأكثر من مجرد نهج مبتكر لمنع الارتجاجات؛ قد تملي تقنيتها مستقبل اتحاد كرة القدم الأميركي. ينص بيان مهمة Vicis على أنها تريد "حماية الرياضي والارتقاء باللعبة"، ومع Zero1، يبدو ليست مستعدة لتحقيق هذا الهدف فحسب، بل لتكون بمثابة التقدم التكنولوجي الأكثر أهمية الذي حققته هذه الرياضة على الإطلاق مرئي.

بالطبع، العديد من لاعبي كرة القدم الشباب لن يطأوا أبدًا أي مكان بالقرب من اتحاد كرة القدم الأميركي - أو المعدات التي يمكن أن يوفرها. ال مؤسسة فيسيس، بقيادة ليزا إرتز - والدة فيلادلفيا إيجلز زاك إرتز - تساعد في جمع التمويل للمدارس الثانوية و دوريات كرة القدم للشباب لتوفير أحدث معدات الحماية، بغض النظر عن الوضع الاجتماعي والاقتصادي للاعب.

مع تحقيق فوائد ملموسة داخل وخارج الملعب، يجب أن يكون للعمل الذي أنجزته Vicis تأثير مضاعف على الرياضة الأكثر شعبية في أمريكا، على جميع المستويات. أخبرنا مارفر في نهاية محادثتنا: "لقد بدأنا بكرة القدم وسنفوز بكرة القدم أولاً". "لدينا غرفة مليئة بالمهندسين الأذكياء، وقد أصبحوا جيدين حقًا في تطوير الهياكل التي تخفف من التأثير، وهذه الهياكل قابلة للتطبيق بسهولة نسبيًا على الرياضات الأخرى. الهوكي، واللاكروس، وحتى الرياضات التقليدية التي لا ترتدي الخوذات. إذا كان هناك قلق بشأن صحة الرأس، وكان بإمكاننا تحقيق راحة البال للآباء والرياضيين، فسنفعل ذلك. نريد أن تحدث فرقا."

توصيات المحررين

  • داخل معمل التكنولوجيا الفائقة الذي يصنع خوذة الدراجة الأكثر أمانًا في العالم