Hvordan Vicis byggede Zero1, den futuristiske fodboldhjelm, der reddede NFL

Før neuropatolog Dr. Ann McKee offentliggjorde hende banebrydende undersøgelse af hjernen hos 111 tidligere National Football League-spillere i år, problemet med kronisk traumatisk encefalopati (eller CTE) havde allerede indhyllet professionel fodbold. En degenerativ hjernesygdom, der plager hjernetraumaofre fra militærveteraner til boksere, CTE dræber systematisk hjerneceller via et protein kaldet Tau.

Efterhånden som det spredes og påvirker hjernen, oplever de diagnosticerede med CTE en drastisk ændring af humør og adfærd, samt en betydelig reduktion i hukommelse og tænkeevne. I de værste tilfælde kan dets bivirkninger endda føre til en tidlig død. Selvom meget af denne information allerede var almindeligt kendt - på tværs af NFL, intet mindre - McKees undersøgelse hamrede dette punkt hjem med nogle fordømmende resultater: 99 procent af de hjerner, hun studerede (110 af 111) viste tegn på CTE.

Anbefalede videoer

CTE er både et massivt sundhedsdilemma og en bombe, der er i stand til ødelægge NFL

, en organisation, der forventes at bringe nogle ind 14 milliarder dollars i omsætning i 2017. For at redde hjerner, og sporten, et lille foretagende baseret i Seattle kaldet Vicis i gang med at udvikle en løsning.

vicis zero1 lab nfl hq 14416
vicis zero1 lab nfl hq 14412
vicis zero1 lab nfl hq 14415
vicis zero1 lab nfl hq 14418

Ledet af nogle af de dygtigste læger og ingeniører i landet, valgte virksomheden at genskabe det eneste udstyr, der står mellem en spiller og en hjernerystelse: hjelmen.

En ny tilgang til en ny hjelm

På trods af mindre opgraderinger siden den debuterede for mere end et århundrede siden, er fodboldhjelmen forblevet mere eller mindre den samme. Men Vicis var klar til at designe en fuld-on genstart.

"Det virkede som om, der var en mulighed for at hjælpe med at reducere risikoen for hjernerystelse, og hjelmen var et logisk sted at kigge."

For at designe en anden type hjelm, var Vicis nødt til at starte med en anden type tilgang - og andre mennesker. Virksomheden rekrutterede et råd af eksperter - herunder neurokirurger, hjernerystelsesspecialister og tidligere NFL-teamlæger - for at genskabe sikkerheden fra bunden.

”For omkring fem år siden blev der lagt meget energi mod sensorer og sensorteknologi, og det slog mig, at sansning virkelig var bagefter,” sagde Dr. Samuel Browd, neurokirurg på Seattle Children's Hospital, til Digital Trends. ”Det virkede som om, der var mulighed for at se på noget, der kan være med til at reducere risikoen for hjernerystelse eller andre skader, og det virkede som om, at hjelmen var et logisk sted at kigge. Da vi begyndte at komme lidt dybere ind i, hvad nuværende hjelme var, og hvad de var beregnet til, så vi, at der var en mulighed for at innovere i det rum."

Browd kaldte Per Reinhall, University of Washingtons formand for maskinteknik, for at få hjælp. Uden en forudfattet idé om, hvordan en hjelm skulle se ud og fungere, sad Vicis’ hold af læger og akademikere foran et tomt tegnebræt. Så begyndte det rigtige arbejde.

Kolonner er nøglen

Browd og Reinhall komponerede deres koncept omkring dette spørgsmål: Hvad er den nuværende tilstand af medicinsk viden omkring hjernerystelse, og hvad er den bedste videnskab derude til at understøtte det?

Tidligt kiggede holdet på den rolle, rotationskræfter har i hjernerystelsestilfælde og fandt ud af, at traditionel hjelmteknologi var yderst mangelfuld til at håndtere dem. Deres oprindelige hjelmkoncepter fokuserede på at imødegå disse kræfter i stedet for at fokusere direkte på lineære påvirkninger.

"Oprindeligt blev hjelme designet til at håndtere katastrofale skader som kraniebrud, subdural epidural og blødninger og de har gjort et godt stykke arbejde med det, men de var aldrig rigtig beregnet til at adressere rotationskræfter, som vi tror fører til hjernerystelse,” sagde Browd. "Vi havde en god mulighed for at starte helt fra bunden og tage det, vi troede ville være de bedste tekniske principper, og anvende det på det problem."

Efter tre års forskning og 20 millioner dollars i udgifter havde Vicis en fungerende prototype. Den blev kaldt Zero1.

Vicis behandlede problemet med snesevis af kolonner, indsat som den anden "reflekslag" af hjelmen, lige under det hårde ydre lag, døbt Lode-skallen. Under et sammenstød bøjes, komprimeres og bevæges disse søjler, hvilket hjælper med at absorbere meget af den indkommende kraft - uanset om det er en direkte, lineær kollision eller den slags tangentielle slag, der typisk er forbundet med de rotationskræfter, der er ansvarlige for hjernerystelse.

Under lodeskallen og reflekslaget arbejder den såkaldte bueskal med virksomhedens Axis Fit System at vugge spillerens hoved. Vicis måler længden og bredden af ​​hovedet (eller størrelsesforholdet) for at tildele en af ​​tre bueskaller i specifikt størrelse til en handskelignende match. Hjelmens fjerde lag - Form Liner - består af unikt skum og arbejder sammen med bueskallerne for at fordele trykket jævnt over hovedet.

Efter tre års forskning og 20 millioner dollars i udgifter havde Vicis en fungerende prototype. Den blev kaldt Zero1.

Fra tegnebrættet og ind i Smash Lab

Prototypen i hånden vidste Vicis-teamet, at en massiv forhindring lå foran dem: at bevise, at det virkede. Hjelmen var revolutionerende på papiret, men hvis den ikke klarede sig i test, eller endda klarede sig sammenligneligt med konkurrenterne, var den værdiløs. Grundlæggende virksomheder kan jo lide Schutt, Riddell og Xenith allerede havde markedet et hjørne; der ville ikke være nogen grund for en up-and-comer til at tiltrække megen interesse, hvis det ikke helt rystede branchens båd.

For at presse Zero1 til dets grænser udviklede Vicis Smash Lab, et torturkammer, hver hjelm skal overleve at overholde de standarder, der er fastsat af den nationale driftskomité for standarder for atletisk udstyr (NOCSAE). Udført af et par medarbejdere døbt Smash Brothers, disse forsøg består af faldtest, forskellige trykaflæsninger og, mest brutalt af alt, en lineær slagtest gennemført ved hjælp af det passende navn Lineær Impactor rig.

Vicis valgte at bruge den samme Linear Impactor-rig, som NFL og National Football League Players Association bruger til at teste hver hjelm, der bæres gennem hele sæsonen, hvilket giver ingeniører mulighed for løbende at teste Zero1 - og enhver af dens efterfølgere - til de nøjagtige standarder fastsat af ligaen selv.

Toppen af ​​sin klasse

Forud for hver sæson pålægger NFL og NFLPA et team af biomekaniske eksperter at teste enhver hjelm, der potentielt kan blive brugt det år. Hver hjelm udholder en simulering af de forhold, der mest sandsynligt vil forårsage hjernerystelse i spil, og modtager derefter en vurdering baseret på dens effektivitet i at forhindre hovedtraumer. Resultaterne viser en hvem er hvem af hjelmproducenter. Hvert år klarer flere modeller fra hvert mærke snittet, og flere kommer til kort.

På blot sit første år i testpuljen befandt Zero1 sig på toppen NFL og NFLPAs præstationstabel resultater for 2017, hvilket overgik konkurrenterne med en stor margin. I lyset af denne test kontaktede 25 af NFL's 32 hold Vicis om at bruge Zero1 i træningslejren, hvor flere af disse hold planlagde at tage den innovative hjelm på i den regulære sæson.

Vicis tager feltet med mere end blot en innovativ tilgang til forebyggelse af hjernerystelse; dens teknologi kan diktere fremtiden for NFL.

Ikke overraskende har det endda fanget opmærksomheden fra nogle få National Collegiate Athletic Association-programmer; under vores besøg i Vicis hovedkvarter i Seattle, så vi modeller udsmykket i teamfarverne for blandt andre Florida State, Ohio State og Michigan.

Bortset fra den interesse, som NFL- og NCAA-holdene viser, arbejder Vicis selv med en række stærke tilhængere. Det Vicis koalition — bestående af Seattle Seahawks-spillerne Richard Sherman og Doug Baldwin, Kansas City Chiefs quarterback Alex Smith og endda tidligere NFL-legender Tony Dorsett, Tim Brown og Jerry Rice - hjælper med at fremme virksomhedens vision om overhovedet at forbedre sikkerheden i spillet niveauer.

"Vi havde stor gavn af generøsiteten fra eliteholdsudstyrsledere, atletiske trænere og spillere," fortalte Vicis CEO Dave Marver til Digital Trends. "Vi bragte dem koncept efter koncept, og de gav os vidunderlig feedback og hjalp virkelig med at forme dette produkt til, hvad det er i dag."

Allerede før den debuterede på NFLPA's testradar, Ledelse af sundhed og sikkerhed fra NFL - i samarbejde med General Electric og Under Armour - ved navn Vicis a vinder af sin årlige Head Health Challenge. Prisen indbragte gruppen $750.000 over to år for at afslutte udviklingen af ​​Zero1.

Sikkerhed først, ydeevne i anden række

Udover bygge en hjelm der ville beskytte spillere, Vicis ønskede også at bygge en, de ville have på.

Til det formål kan Zero1 prale af et unikt udluftningssystem, der drastisk reducerer varmen, samt det bredeste felt af perifert syn for bæreren, bedre udstyre dem til at undgå slag fra blinde sider og placere fodbolden mere effektivt.

Solbrilleproducenten Oakley gik sammen med Vicis om at udvikle et optiksystem af høj kvalitet kaldet Vicis Edge Shield. Med Oakley Prizm-linseteknologi er Vicis Edge Shield designet til at give brugere "dramatisk forbedret detalje" samtidig med, at den giver 100 procent beskyttelse mod UV-stråler - ud over at fysisk beskytte en spillers øjne under spil.

"Oakleys samarbejde med Vicis er et vidnesbyrd om brandets tro på, at alt kan og vil blive gjort bedre," sagde Ryan Saylor, Oakleys vicepræsident for avanceret produkt.

"Ved at udvide vores førende optikteknologi til et andet felt fik vi mulighed for at skabe det højeste ydeevne fodboldskjold til den højeste ydeevne hjelm."

Tager på banen i 2017

NFL-hold råber på at få hovedet i hjelmene. Fra spillere som Philadelphia Eagles quarterback Carson Wentz med en under træningslejren, til sin optræden i et preseason-spil mellem Carolina Panthers og Houston Texans, er Zero1 endelig på vej ind på gridiron.

"Vi har endelig lanceret produktet efter tre et halvt år og har allerede modtaget ordrer fra næsten halvdelen af ​​NFL-holdene. Mange af dem brugte Zero1 under OTA'er [organiserede træningsaktiviteter] og minicamp, men nu er vi klar til at sende dem til de hold, der ønsker at bruge den i løbet af sæsonen, tilføjede Marver.

"For os er det en meget tilfredsstillende tid at have taget dette hele vejen fra et koncept til et produkt det er den bedst præsterende hjelm i NFL, og nu for at se den på banen faktisk gavne spillere."

NFL-sæsonen 2017 starter 7. september da Kansas City Chiefs rejser til Foxboro, Massachusetts, for at tage imod den regerende mester New England Patriots. Dette vil være første gang, at Zero1 bruges i en regulær sæsonkamp, ​​takket være Chiefs quarterback Alex Smith. Efter at have båret det under træningslejr og preseason, Smith efter sigende følte sig godt tilpas i Zero1 og vil sandsynligvis løbe ind på banen i uge 1 med den beskytter hans hoved.

Succes for Vicis er succes for fodbold

Bekymringer om montering af sikkerhed har allerede raslet NFL. Spillere, der traditionelt anses for at være egnede - med hensyn til alder og færdighedsniveau - fortsætte med at gå væk fra spillet. Da Zero1 først nu går ind i sit første spil, er det stadig uvist, om den er i stand til drastisk at forbedre spillernes sikkerhed og rydde op i NFL's blakkede image. Selvom det er usandsynligt, at NFL tørrer ud uden fremkomsten af ​​et firma som Vicis, er selv et par stjernespillere, der går væk fra spillet, et fordømmende bevis på en eventuel tilbagegang.

Så nu, hvor virksomheden gør sig klar til at optræde på den største scene i sin unge tilværelse, tager den feltet med mere end blot en innovativ tilgang til at forhindre hjernerystelse; dets teknologi kan meget vel diktere fremtiden for NFL. Vicis' missionserklæring lyder, at det ønsker at "beskytte atleten og hæve spillet", og med Zero1 ser det ud til klar til ikke bare at levere på dette mål, men til at stå som det vigtigste teknologiske fremskridt, sporten nogensinde har set.

Selvfølgelig vil mange yngre fodboldspillere aldrig sætte foden i nærheden af ​​NFL - eller det udstyr, det kan give. Det Vicis Fonden, ledet af Lisa Ertz - mor til Philadelphia Eagles tight-end Zach Ertz - hjælper med at rejse finansiering til gymnasiet og ungdomsfodboldligaer for at levere det nyeste beskyttelsesudstyr, uanset en spillers socioøkonomiske status.

Med håndgribelige fordele, der finder sted på og uden for banen, burde arbejdet udført af Vicis have en ringvirkning på den mest populære sport i Amerika, på alle niveauer. "Vi startede med fodbold, og vi skal vinde i fodbold først," fortalte Marver os mod slutningen af ​​vores samtale. "Vi har et lokale fyldt med dygtige ingeniører, og de er blevet rigtig gode til at udvikle strukturer, der afbøder påvirkningen, og de strukturer er relativt let anvendelige til andre sportsgrene. Hockey, lacrosse, selv traditionelt ikke-hjelm-sport. Hvis der er bekymring for hovedsundheden, og vi kan bringe ro i sindet til forældre og atleter, vil vi gøre det. Vi vil gerne gøre en forskel.”

Redaktørens anbefalinger

  • Inde i det højteknologiske laboratorium, der laver verdens sikreste cykelhjelm