Hvordan Vicis bygde Zero1, den futuristiske fotballhjelmen reddet NFL

Før nevropatolog Dr. Ann McKee publiserte henne banebrytende studie av hjernen til 111 tidligere National Football League-spillere i år, problemet med kronisk traumatisk encefalopati (eller CTE) hadde allerede innhyllet profffotball. En degenerativ hjernesykdom som plager hjernetraumaofre fra militærveteraner til boksere, CTE dreper systematisk hjerneceller via et protein kalt Tau.

Ettersom det sprer seg og påvirker hjernen, opplever de som er diagnostisert med CTE en drastisk endring av humør og atferd, samt en betydelig reduksjon i hukommelse og tankekapasitet. I de verste tilfellene kan bivirkningene til og med føre til en tidlig død. Selv om mye av denne informasjonen allerede var allment kjent - over hele NFL, ikke mindre – McKees studie slo dette poenget hjem med noen fordømmende funn: 99 prosent av hjernene hun studerte (110 av 111) viste tegn på CTE.

Anbefalte videoer

CTE er både et massivt helsedilemma og en bombe som er i stand til ødelegger NFL, en organisasjon som forventes å bringe inn noen 

14 milliarder dollar i omsetning i 2017. For å redde hjernen, og sporten, en liten satsning basert i Seattle kalt Vicis satset på å utvikle 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 av noen av de flinkeste legene og ingeniørene i landet, valgte selskapet å reimagine det eneste utstyret som står mellom en spiller og en hjernerystelse: hjelmen.

En ny tilnærming for en ny hjelm

Til tross for mindre oppgraderinger siden den debuterte for mer enn et århundre siden, har fotballhjelmen holdt seg mer eller mindre den samme. Men Vicis var klar til å designe en fullstendig omstart.

"Det virket som om det var en mulighet til å redusere risikoen for hjernerystelse, og hjelmen var et logisk sted å se."

For å designe en annen type hjelm, måtte Vicis starte med en annen type tilnærming – og andre mennesker. Selskapet rekrutterte et råd av eksperter - inkludert nevrokirurger, hjernerystelsesspesialister og tidligere NFL-lagleger - for å tenke nytt om sikkerheten fra grunnen av.

«For omtrent fem år siden ble det lagt ned mye energi mot sensorer og sensorteknologi, og det slo meg at sansing virkelig var i etterkant, sier Dr. Samuel Browd, nevrokirurg ved Seattle Children's Hospital, til Digital Trends. «Det virket som det var en mulighet til å se på noe som kan bidra til å redusere risikoen for hjernerystelse eller andre skader, og det virket som om hjelmen var et logisk sted å se. Da vi begynte å komme litt dypere inn i hva nåværende hjelmer var og hva de var ment for, så vi at det var en mulighet til å innovere i det rommet.»

Browd kalte Per Reinhall, University of Washingtons leder for maskinteknikk, for å få hjelp. Uten en forutinntatt ide om hvordan en hjelm skulle se ut og fungere, satt Vicis’ team av leger og akademikere foran et tomt tegnebrett. Så begynte det virkelige arbeidet.

Kolonner er nøkkelen

Browd og Reinhall komponerte konseptet sitt rundt dette spørsmålet: Hva er nåværende medisinsk kunnskap rundt hjernerystelse, og hva er den beste vitenskapen der ute for å støtte det?

Tidlig så teamet på rollen rotasjonskrefter har i hjernerystelsestilfeller og fant ut at tradisjonell hjelmteknologi var ekstremt mangelfull når det gjaldt dem. Deres innledende hjelmkonsepter rettet seg mot disse kreftene, i stedet for å fokusere direkte på lineære påvirkninger.

"Opprinnelig ble hjelmer designet for å håndtere katastrofale skader som hodeskallebrudd, subdural epidural og blødninger, og de har gjort en god jobb med det, men de var egentlig aldri ment å adressere rotasjonskrefter som vi tror fører til hjernerystelse,» sa Browd. "Vi hadde en fin mulighet til å starte helt fra bunnen av, og ta det vi trodde ville være de beste tekniske prinsippene og bruke det på det problemet."

Etter tre år med forskning og 20 millioner dollar i utgifter, hadde Vicis en fungerende prototype. Den ble kalt Zero1.

Vicis tok opp problemet med dusinvis av kolonner, satt inn som den andre "reflekslag" av hjelmen, rett under det harde ytre laget, kalt lode-skallet. Under et sammenstøt bøyer, komprimeres og beveger disse søylene seg, og hjelper til med å absorbere mye av den innkommende kraften - enten det er en direkte, lineær kollisjon, eller den typen tangentielle slag som typisk er forbundet med rotasjonskreftene som er ansvarlige for hjernerystelse.

Under lodeskallet og reflekslaget fungerer det såkalte bueskallet med selskapets Axis Fit System å vugge spillerens hode. Vicis måler lengden og bredden på hodet (eller sideforholdet) for å tilordne ett av tre bueskall av spesifikt størrelse for en hanskelignende kamp. Hjelmens fjerde lag - Form Liner - består av unikt skum og fungerer sammen med bueskallene for å fordele trykket jevnt over hodet.

Etter tre år med forskning og 20 millioner dollar i utgifter, hadde Vicis en fungerende prototype. Den ble kalt Zero1.

Ut av tegnebrettet og inn i Smash Lab

Prototypen i hånden, Vicis-teamet visste at et enormt hinder lå foran dem: å bevise at det fungerte. Hjelmen var revolusjonerende på papiret, men hvis den ikke klarte å prestere i tester, eller til og med presterte sammenlignbart med konkurrenter, var den verdiløs. Tross alt, bærebjelken selskaper liker Schutt, Riddell og Xenith allerede hadde markedet i et hjørne; det ville ikke være noen grunn for en nykommer til å vekke stor interesse hvis det ikke rokket bransjens båt fullstendig.

For å presse Zero1 til sine grenser utviklet Vicis Smash Lab, et torturkammer hver hjelm må overleve å følge standardene fastsatt av National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (NOCSAE). Utført av et par ansatte kalt Smash Brothers, disse forsøkene består av falltester, forskjellige trykkavlesninger, og, mest brutalt av alt, en lineær støttest fullført ved hjelp av det passende navn Lineær Impactor rigg.

Vicis valgte å bruke den samme Linear Impactor-riggen som NFL og National Football League Players Association bruker for å teste hver hjelm som brukes gjennom hele sesongen, noe som lar ingeniører kontinuerlig teste Zero1 – og alle dens etterfølgere – til de nøyaktige standardene satt av ligaen selv.

Toppen i sin klasse

Før hver sesong gir NFL og NFLPA et team av biomekaniske eksperter i oppgave å teste enhver hjelm som potensielt kan brukes det året. Hver hjelm tåler en simulering av forholdene som mest sannsynlig vil forårsake hjernerystelse i spill, og mottar deretter en vurdering basert på effektiviteten til å forhindre hodetraumer. Resultatene viser hvem som er hvem av hjelmprodusenter. Hvert år er det flere modeller fra hvert merke som gjør snittet, og flere kommer til kort.

Bare i løpet av det første året i testbassenget fant Zero1 seg på toppen NFL og NFLPAs ytelsestabell resultater for 2017, overgå konkurrentene med stor margin. I lys av denne testen tok 25 av NFLs 32 lag kontakt med Vicis om bruk av Zero1 i treningsleiren, og flere av lagene planla å ta på seg den innovative hjelmen i løpet av den ordinære sesongen.

Vicis tar feltet med mer enn bare en innovativ tilnærming til å forhindre hjernerystelse; teknologien kan diktere fremtiden til NFL.

Ikke overraskende har det til og med fanget oppmerksomheten til noen få National Collegiate Athletic Association-programmer; under vårt besøk til Vicis hovedkvarter i Seattle, så vi modeller utsmykket i teamfargene for blant andre Florida State, Ohio State og Michigan.

Bortsett fra interessen fra NFL- og NCAA-lagene, slår Vicis seg sammen med en rekke mektige supportere. De Vicis-koalisjonen — bestående av Seattle Seahawks-spillerne Richard Sherman og Doug Baldwin, Kansas City Chiefs quarterback Alex Smith, og til og med tidligere NFL-legendene Tony Dorsett, Tim Brown og Jerry Rice – bidrar til å fremme selskapets visjon om å i det hele tatt forbedre sikkerheten til spillet nivåer.

"Vi hadde mye nytte av generøsiteten til ledere for elitelagsutstyr, atletiske trenere og spillere," sa Vicis-sjef Dave Marver til Digital Trends. "Vi brakte dem konsept etter konsept, og de ga oss fantastiske tilbakemeldinger og hjalp virkelig med å forme dette produktet til det det er i dag."

Selv før den debuterte på NFLPAs testradar, Ledelse for helse og sikkerhet fra NFL - i samarbeid med General Electric og Under Armour - kalt Vicis a vinner av sin årlige Head Health Challenge. Prisen ga gruppen 750 000 dollar over to år for å fullføre utviklingen av Zero1.

Sikkerhet først, ytelse nummer to

I tillegg bygge en hjelm som ville beskytte spillere, ønsket Vicis også å bygge en de ville ha på seg.

For det formål har Zero1 et unikt ventilasjonssystem som drastisk reduserer varmen, samt det bredeste feltet av perifert syn for brukeren, bedre utstyr for å unngå blindsidetreff og lokalisere fotballen mer effektivt.

Solbrilleprodusenten Oakley gikk sammen med Vicis for å utvikle et høykvalitets optikksystem kalt Vicis Edge Shield. Med Oakley Prizm-linseteknologi, er Vicis Edge Shield designet for å gi brukere "dramatisk forbedret detalj" samtidig som den gir 100 prosent beskyttelse mot UV-stråler - i tillegg til å fysisk beskytte en spillers øyne under spill.

"Oakleys samarbeid med Vicis er et bevis på merkevarens tro på at alt kan og vil bli bedre," sa Ryan Saylor, Oakleys visepresident for avansert produkt.

"Å utvide vår ledende optikkteknologi til et annet felt gjorde det mulig for oss å lage det høyeste ytelsesfotballskjoldet for hjelmen med høyest ytelse."

Tar feltet i 2017

NFL-lagene roper om å få hodet i hjelmene. Fra spillere som Philadelphia Eagles quarterback Carson Wentz sportslig en under treningsleiren, til opptredenen i et førsesongspill mellom Carolina Panthers og Houston Texans, er Zero1 endelig på vei inn på rutenettet.

"Vi har endelig lansert produktet, etter tre og et halvt år, og har allerede mottatt bestillinger fra nesten halvparten av NFL-lagene. Mange av dem brukte Zero1 under OTAs [organiserte treningsaktiviteter] og minicamp, men nå forbereder vi oss på å sende dem til lagene som ønsker å bruke den i løpet av sesongen, la Marver til.

«For oss er det en veldig tilfredsstillende tid, å ha tatt dette hele veien fra et konsept til et produkt det er den beste hjelmen i NFL, og nå for å se den på banen faktisk dra nytte av det spillere."

NFL-sesongen 2017 starter 7. september mens Kansas City Chiefs reiser til Foxboro, Massachusetts, for å møte den regjerende mesteren New England Patriots. Dette vil være første gang Zero1 brukes i en vanlig sesongkamp, ​​takket være Chiefs quarterback Alex Smith. Etter å ha brukt den under treningsleir og preseason, Smith angivelig følte seg komfortabel i Zero1 og vil sannsynligvis løpe inn på banen i uke 1 med den beskytter hodet hans.

Suksess for Vicis er suksess for fotball

Monteringssikkerhetsbekymringer har allerede raslet NFL. Spillere som tradisjonelt anses som passe – når det gjelder alder og ferdighetsnivå – fortsette å gå borte fra spillet. Siden Zero1 først nå går inn i sitt første spill, gjenstår det å se om den er i stand til å drastisk forbedre spillersikkerheten og rydde opp i NFLs blakkede image. Selv om det er usannsynlig at NFL tørker ut uten fremveksten av et selskap som Vicis, er til og med noen få stjernespillere som går bort fra spillet fordømmende bevis på en eventuell nedgang.

Så nå, mens selskapet gjør seg klar til å vises på den største scenen i sin unge tilværelse, tar det feltet med mer enn bare en innovativ tilnærming for å forhindre hjernerystelse; teknologien kan meget vel diktere fremtiden til NFL. Vicis' oppdragserklæring lyder at den ønsker å "beskytte utøveren og heve spillet," og med Zero1 ser det ut til at klar til å ikke bare levere på det målet, men å stå som det viktigste teknologiske fremskritt sporten noensinne har sett.

Selvfølgelig vil mange yngre fotballspillere aldri sette sin fot i nærheten av NFL - eller utstyret det kan gi. De Vicis Foundation, ledet av Lisa Ertz – mor til Philadelphia Eagles tight-end Zach Ertz – hjelper til med å skaffe midler til videregående skole og ungdomsfotballligaer for å tilby det nyeste verneutstyret, uavhengig av en spillers sosioøkonomiske status.

Med konkrete fordeler som finner sted på og utenfor banen, bør arbeidet utført av Vicis ha en ringvirkning på den mest populære sporten i Amerika, på alle nivåer. "Vi startet med fotball og vi kommer til å vinne i fotball først," sa Marver til oss mot slutten av samtalen vår. "Vi har et rom fullt av dyktige ingeniører, og de har blitt veldig flinke til å utvikle strukturer som reduserer påvirkningen, og disse strukturene er relativt enkle å anvende på andre idretter. Hockey, lacrosse, til og med tradisjonelle idretter uten hjelm. Hvis det er en bekymring for hodehelsen, og vi kan bringe trygghet til foreldre og idrettsutøvere, kommer vi til å gjøre det. Vi ønsker å gjøre en forskjell."

Redaktørenes anbefalinger

  • Inne i det høyteknologiske laboratoriet som lager verdens sikreste sykkelhjelm