Kan X2 och Riddell hjälpa NFL-fotbollen med hjärnskakningskrisen?

I kampen om dominans i amerikansk sport är NFL Achilles – en stor krigare som förstör alla utmanare. Den äter upp största andelen täckning på SportsCenter. Till och med juli, alla 10 av året mest sedda sportevenemang var NFL-spel. Bland världens 50 mest värdefull sportfranchises, 30 kommer från NFL. Fantasy football, en enorm drivkraft för intresset för varje veckas spel, är en miljardaffär med över 32 miljoner spelare. Enligt en uppskattning kostar den amerikanska arbetarens nästan ständiga sökning efter skadeuppdateringar och diamanter för undantaget ekonomin uppemot 6,5 miljarder dollar ett år.

Men även stora krigare är inte utan svaghet; Akilles hade sin häl.

NFL har huvudet.

Medvetenheten om och känsligheten för hjärnskakning och andra former av mild traumatisk hjärnskada (MTBI) har skjutit i höjden under det senaste decenniet. Ligan har översyn dess hjärnskakningsprotokoll,

genomförs flera betydande regler ändras designad för att skydda en spelares huvud, några mer entusiastiskt välkomnade av spelare och fans än andra, allt gjort i skuggan av nyligen avgjord rättstvist av över 4 500 tidigare spelare mot NFL som säger att ligan vilseledde dem om farorna med huvudskador och deras kumulativa effekter. Flera uppmärksammade självmord bland före detta spelare har fått ett ljus Kronisk traumatisk encefalopati, ett degenerativt hjärntillstånd som många tror bidrog till deras död. Presidenten själv har ifrågasatt om han, om han hade några söner, skulle tillåta dem att spela fotboll.

NFL får inte mycket dålig press. Detta skulle vara ett undantag.

Ökad uppmärksamhet på huvudskador - inte bara i proffsfotboll utan på college och gymnasiet och i andra sporter - har lett till allvarliga tillväxt i utvecklingen av teknologier inom effektmätning, sidolinjediagnosverktyg och system utformade för att samla in välbehövliga data om MTBI; sofistikerade vapen för att bekämpa en viktig fiende. Så hur snabbt kunde de göra NFL till en (relativt) säkrare plats?

Egentligen beror det på vem du frågar. Ligan har, som vilken massivt mäktig industri som helst som genererar miljarder i intäkter, sitt eget politiska ekosystem, ett som är full av hinder. Det finns juridiska frågor och vetenskapliga hinder; frågor om kollektiva förhandlingar, allmänhetens uppfattning, och ligans motiv och meritlista. En sista komplicerande faktor? Spelarna, som klär upp sig varje dag, balanserar oro för sin framtida hälsa mot nuvarande prioriteringar av konkurrens, speltid och ekonomisk belöning.

För dem är integreringen av spetsteknologi relaterad till huvudskador inte nödvändigtvis en okvalificerad bra.

En första linje av tekniskt försvar mot hjärnskakning är den neurologiska bedömningsapp som utvecklats av Seattles X2 Biosystems. Liksom traditionella baslinjetester med penna och papper ger det poäng spelare på kriterier som förvirring, yrsel, minne, och koncentration, men lägger till en mycket djupare nivå av sofistikering baserat på en spelares personliga historia med hjärnskakning. Ju längre en spelare interagerar med bedömningsverktyget, desto bättre.

När en profil konstrueras får läkare och tränare en bättre känsla för individuella spelare och för hjärnskador som helhet, vilket hjälper till att svara på frågor som är avgörande för korrekt behandling.

"Vi har spårat den personen över tid för att ta reda på vad som skulle utlösa en annan sådan händelse och vad, om några, är skillnaderna i återhämtningsprofilen. Tar det längre tid för individer att återhämta sig från den andra, tredje eller fjärde diagnosen hjärnskakning än sin första? Har spelare som har en historia av hjärnskakning tidigt, är de mer mottagliga för det när de åldras? Och vilken typ av riskfaktorer bidrar?” säger Christoph Mack, VD för X2.

Den informationen är tillgänglig för alla spelare, lätt att referera till på en surfplatta. Traditionella "baslinje"-bedömningstester existerar fortfarande - en idrottares "normala" kräver fortfarande mätning - men Mack kallar X2-mjukvaran "i grunden enklare, snabbare, effektivare och mer konsekvent än de papper och penna som de ersatte." Helt klart ligan håller med. Efter att ha kört ett pilotprogram förra säsongen med hälften av NFL: s 32 lag kommer varje lag 2013 att använda X2-mjukvaran.

Ändå, även om bättre bedömningsverktyg är otvivelaktigt värdefulla, är det på NFL-nivå tekniken fortfarande på den metaforiska sidlinjer som erbjuder den största potentialen för förändringar i havet i erkännande, diagnos och förståelse av hjärnskada i fotboll.

Sensorteknologi gör det möjligt att mäta och registrera varje påverkan en spelare absorberar i träning och spel.

Riddell, NFL: s officiella hjälmsponsor (även om spelare kan bära vilket märke och modell som helst som uppfyller certifieringsstandarder), har utvecklat ett hjälmintegrerat system kallas Sideline Response System (SRS), som inkluderar deras HIT-teknik (Head Impact Telemetry), som för närvarande är designad för att passa in i ett par hjälmar i företagets linje. SRS mäter både linjär och rotationsacceleration och noterar svårighetsgraden, frekvensen och platsen för huvudkollisioner genom sex sensorer inbäddade i en avtagbar hjälminsats. Skulle någon speciell påverkan överskrida en förutbestämd tröskel baserat på faktorer inklusive en spelares position, ålder och hjärnskakningshistorik, meddelas sidlinjen trådlöst.

SRS har använts i nästan ett decennium och byggt upp en databas med cirka två miljoner registrerade huvudstötar. I grund och botten fungerar systemet idag på samma sätt som det gjorde vid starten: Effekterna mäts av sensorerna, omvandlas av anpassade algoritmer till data som avslöjar plats och huvudacceleration, och överförs sedan trådlöst av Mx-kodare inuti hjälmen till en sidlinje trösta. Genom att utveckla ett protokoll där signalen konsekvent dansar över ett 900 mz frekvensband, Simbex, Riddells partner i utvecklingen av SRS kunde undvika störningar genom att skicka data till rätt mottagare.

Riddell har sin egen proprietära mjukvarusvit – det smarta namnet "RedZone" – som ger lagtränare och läkare enkel tillgång till en spelares medicinska historia och baslinjer. Användare samlar in data, synkroniserar till en central databas och har sedan åtkomst till den på sidlinjen genom molnet. På samma sätt har X2 utvecklat sin egen "X-Patch", en kvartsstor sensor som bara väger två gram och bärs bakom örat. Med hjälp av en miniatyr triaxiell accelerometer och gyroskop mäter plåstret slagparametrarna för varje slag, inklusive linjär acceleration, rotationsacceleration, plats och riktning för det inkommande påverkan. Den informationen lagras i en Windows Azure-molndatabas och skickas sedan via en proprietär, krypterad onlinebankliknande säkert trådlöst system designat för att garantera en spelares påverkan och medicinsk information hamnar inte på fel sida.

I en större skala är det inte själva tekniken utan data – information som redan har samlats in och som fortfarande kommer – som erbjuder den bästa möjligheten att mildra effekterna av hjärnskakning på sporten. Allt förbättras, säger Jonathan Beckwith, forskningsdirektör på Simbex. ”Vi har gjort förbättringar av utrustningen, förbättringar av utvärderingen av utrustningen, utvecklat nya testprocedurer för att utvärdera utrustningen och regeländringar har utvecklats för att bättre matcha informationen vi har registrerat på fältet, säger.

Därifrån, noterar han, tillåter data kliniker att bättre förstå och förutse huvudskada, kollektivt och även efter position. Till exempel vet Beckwith exakt hur den genomsnittliga offensiva linjemannens slagprofil ser ut och hur den skiljer sig från, säg, en cornerback. Den tredje spetsen? "Utvärdering", säger Beckwith. Varje förändring i utrustningens konstruktion, varje regeljustering kan mätas för effektivitet.

X-Patch och SRS är inte diagnostiska verktyg; de är datainsamlingsenheter. Men när de används tillsammans med verkligt bärbar huvudbedömningsteknik kan de skapa ett mycket mer fullständigt skyddande paraply där medicinsk personal är uppmärksammad på betydande effekter i realtid, titta sedan in i spelarens hjärna utan att lämna sidlinjen eller förlita sig på en mer subjektiv intervjustil tester. Dessutom kan de ge löftet inte bara om att diagnostisera hjärnskakning, utan också frånvaron av det, vilket är en nyckelkomponent för att säkert röja spelare för konkurrens.

"Det är verkligen den heliga graalen, inte bara för X2, utan för alla som är inblandade i denna ansträngning", säger Mack. "De vill kunna se skadesvaret i hjärnan i realtid."

Den verkligheten är kanske inte långt borta.

Mack förutspår att den här typen av teknik kommer "snabbt att utvecklas under de kommande åren", pekar på BrainScope som ett företag som har skapat en handhållen enhet som huvudsakligen utför funktionerna för ett EEG utan att behöva den gigantiska EEG-maskinen. BrainScope utvecklas främst för att användas av försvarsdepartementet för att snabbt upptäcka hjärnskada och hjärnskakning hos soldater i aktiv tjänst.

Men idrotten är verkligen på gång deras radar.

Vid UC-Berkeley utvecklar forskare under ledning av Dr. Boris Rubinsky en liknande bärbar, icke-invasiv "halo" som kan matcha de diagnostiska förmågorna hos en datortomografi. I huvudsak, med hjälp av trådlös teknik, är lågenergi elektromagnetiska vågor skickas genom hjärnan av ett par spolar inuti enheten, som mäter förändringar i konduktivitet för att upptäcka förändringar i hjärnan (säg hjärnskakning). Liksom BrainScope, tekniken (kallas Volumetrisk elektromagnetisk fasförskjutning) var ursprungligen tänkt som ett diagnostiskt verktyg för individer utanför idrotten – i det här fallet människor utan enkel tillgång till sjukhus – men tillämpningar för tävling är uppenbara.

I teorin, men ännu inte i praktiken, kan enheten installeras direkt i en hjälm så att läkare kan övervaka en spelares hjärna bokstavligen i realtid. Som ett potentiellt diagnostiskt verktyg för sidlinjen, menar Rubinsky att det är bra. "Vi kan i stort sett göra det i morgon", säger han.

Rubinskys team lämnade in ett förslag – ett av över 400 från mer än 25 länder – till NFL genom GE-NFL Health Challenge, ett fyraårigt samarbete på 60 miljoner dollar som syftar till att utveckla teknologier för att "snabbdiagnostik och förbättra behandlingen av mild traumatisk hjärnskada." Dessutom har NFL gjort en 30 miljoner dollar i bidrag till National Institutes of Health som hjälper till att underlätta forskning som bättre kan skydda både idrottare och icke-idrottare.

Från ett antal organisationer och i en mängd olika former lockar vetenskapen om huvudsäkerhet seriösa investeringar i pengar och hjärnkraft.

Den här säsongen levererar X2 över 3 000 sensorsystem till framstående institutioner inklusive Michigan, Stanford, Washington, Wisconsin och Nebraska, för användning inte bara i fotboll, utan för lacrosse, fotboll och plan hockey. Riddells teknologi kan hittas på cirka 20 NCAA-program, inklusive Virginia Tech, North Carolina, och nytt den här säsongen, Southeastern Conference Football Power Georgia. Men förutom X2:s bedömningsprogram, har ingen av de produkter som nämnts hittills penetrerat NFL. Med tanke på nivån av granskning riktad mot ligan och trycket för att förbättra spelarnas hälsa och säkerhet, verkar det som att använda avancerade verktyg som en (vänta på det...) en no-brainer.

Inte nödvändigtvis.

Medan NFL aggressivt har genomfört regeländringar, har de i jämförelse varit mer konservativa med teknik. Som en källa som har arbetat med ligan uttrycker det, "NFL-forskare vill inte komma ut över sina skidor." En nivå av försiktighet är rimlig. Bra forskning är en långsam process, och att sätta fel enheter på NFL-sidan kan ge en falsk känsla av säkerhet eller utsätta spelare för andra faror. Ingen liten hänsyn, etiskt och juridiskt. Men ligan, oavsett dess rekord på huvudsäkerhet, är bara halva ekvationen. Spelarna själva spelar en lika viktig roll, och det har inte varit lätt att integrera teknik på ett sätt som tillfredsställer båda parter.

Kevin Guskiewicz, professor i tränings- och idrottsvetenskap vid University of North Carolina och medlem av ligans Huvud-, hals- och ryggradskommittén har undersökt Riddell SRS-systemet i nästan ett decennium med fotbollen Tar Heels program. han berättade ESPNs "Outside the Lines" finns det ingen anledning till att den inte kunde antas för användning i NFL.

Guskiewicz sa att han hade åtta team redo att använda tekniken i ett pilotprogram så långt tillbaka som 2010, men precis innan det hamnade på sidlinjen rycktes programmet. Enligt ESPN var det inte ligan som drog ut kontakten, utan NFL Players Association. NFLPA kan ha blockerat ett annat pilotprogram inom sensorteknologi den här säsongen säger en källa, eftersom det skulle ha haft några, men inte alla, spelare som deltagit.

NFLPA svarade inte på upprepade förfrågningar om kommentarer.

Logiken är legitim. Förbundet skulle rimligen kunna invända mot att ge extra skydd endast för en begränsad del av sitt medlemskap. Dessutom har spelare ofta utvecklat en sund skepsis välförtjänt, för dem som påstår sig skydda sina intressen, oavsett om det är tränare eller ligan. Hines Ward, som vann två Super Bowls med Pittsburgh Steelers under en 14-årig karriär, uttryckte oro om hur data skulle användas under spel, men också vem som kan ha tillgång till den under kontraktet förhandlingar.

"Om ägandet tittade på det (data) och sa: "Titta, den här killen har haft huvudtrauma," och det kostade mig miljoner under en kort tid av en NFL-karriär, skulle jag inte vilja göra det alls," han berättade för ESPN.

Wards kommentarer pekar på en viktig dualitet för NFL-spelare. Det finns säkerligen en ökad medvetenhet om vilken effekt upprepad MTBI kan ha både under och efter hans karriär. Spelare är också mycket medvetna om hur kort den karriären kan vara. Mindre än fyra år, i genomsnitt, och till skillnad från NBA eller Major League Baseball, är kontrakt inte garanterade.

Spelare vill spela, vinna och tjäna pengar de kan. För många kan långsiktig hälsa vara en sekundär faktor.

Marcellus Wiley, en Pro Bowl defensiv linjeman som spelade 10 år innan han gick i pension 2006, förklarar mentaliteten. "Om en kille säger att jag är bra och testet säger "Nej, det är du inte", nu kommer du in på lagligheter och skydd för att rädda dig [från potentiella skulder], inte rädda mig, säger han. "Tänker du ta tillfällen ifrån mig att tjäna mina pengar, för att göra min prägel? Nästa pjäs, som kan bli en säck, påtvingad fumling, stor situation kan ge mig miljontals dollar, och nu sitter jag här för allt jag behövde var två aspiriner?”

Även om den är ordentligt beväpnad med den bästa tillgängliga vetenskapen, kan kalkylen för framtida hälsa vs. nuvarande möjligheter kvarstår. Förra året hade San Francisco 49ers quarterback Alex Smith den bästa av sina sju säsonger som proffs när han fick en hjärnskakning i vecka 11. Smith själv rapporterade symtom till lagets medicinska personal, drogs ur spel och återfick aldrig sin startspelning.

Colin Kaepernick ledde Niners till Super Bowl, och kommer att försöka göra det igen den här säsongen.

Smed säger han ångrar inte självrapporteringen, och medan förra årets hjärnskakningsproblem nästan säkert kostade honom pengar, kommer han fortfarande att tjäna 8,5 miljoner dollar i år efter en offseason-handel till Kansas City Chefer.

Men för varje Smith som har lyxen att veta att mer arbete är runt hörnet finns det en tredje linjeback och speciallagsspelare för vilken varje träningsläger kan bli hans sista. Speciellt för den killen kan sensorer och diagnostiska maskiner bli fienden.

"I slutändan ligger teknikens kraft i hur du kan ändra beteende", säger Isaiah Kacyvenski, a Harvard-examen som spelade sju säsonger i NFL innan han gick med i MC10, som samarbetade med Reebok för att skapa Checklight slagindikator en kalot som använder ett grönt/gult/rött LED-system för att varna tränare och medicinsk personal om ett potentiellt farligt slag, samtidigt som spelarens stötbelastning spåras över tiden. "I sanningens ögonblick, kan du se denna förändring i beteende där idrottaren håller huvudet borta från påverkan?"

Kacyvenski tror att Checklights testresultat indikerar att svaret är ja, eftersom produkten förstärker korrekt tacklingsteknik. Sensordata, säger han, ger inte bara otroligt värdefull information i kampen för att förstå hjärnskakning, men lägger till ytterligare ett sätt för enskilda idrottare att förstå vad de gör med sina huvuden under konkurrens.

Den bästa behandlingen för en hjärnskakning är att inte upprätthålla en. Bättre teknik kan inte helt förhindra dem, men kan utan tvekan driva ner siffrorna.

Men trots alla framsteg inom hårdvara och mjukvara är mycket av spelarsäkerhetsekvationen fortfarande avgjort lågteknologisk. Regeländringar och disciplin för farligt spel är medel för att minska skador genom beteendemodifiering, även om konsekventa domare och ligans meddelanden om stora hits har betydande utrymme för förbättringar. Ligan hoppas att spelare, som förstår de potentiella farorna, inte kommer att driva igenom symtom på MTBI.

"Utbildning och medvetenhet," säger NFL talesman Brian McCarthy, "är viktigt."

För det ändamålet utvecklade ligan ett program para ihop spelare med medlemmar av militären som har upplevt lindrig traumatisk hjärnskada. Målet? Att förstärka visdomen inte bara i att en spelare tar bort sig själv om han känner att symtomen är närvarande, utan att noga titta efter tecken hos andra.

En annan nyckelfaktor är tid. Allt eftersom fler spelare växer upp i en tid av hjärnskakningsmedvetenhet och en amatörsportvärld med hjärnövervakning och sensordata, att bli ryckt från ett spel för huvudskador kommer inte att kännas mycket annorlunda än en dålig fotled eller knä. En nivå av tillit, eller åtminstone normalitet, utvecklas i tekniken och dess inflytande.

Men att minska förekomsten av huvudskador, särskilt på professionell nivå, kräver ytterligare en betydande förändring. Spelare kan tänka på teknik och anpassa sig efter förändrade regler. Det är ett inlärt beteende.

"Den andra delen av det, som förmodligen är viktigare, är vad som belönas?" säger Wiley. "När en kille gör det på rätt sätt, om du förbiser honom för en kille som precis slog den stora hiten, då belönar du fel kille." Det betyder att förändras vilka pjäser hyllas på Jumbotrons och highlight-paket, och sedan spela/betala killarna som gör det rätt, även om "rätt" inte ser lika sexigt ut på TV.

Och i slutändan betyder det att acceptera fotboll på vilken nivå som helst, och definitivt NFL, kan aldrig göras riktigt säker. Oavsett nivån på goda avsikter och teknik, kommer människor att skadas, ibland svårt. Det kommer att få konsekvenser långt efter att en spelare hyllar sina axelvaddar för gott.

"På fotbollsplanen tror du inte att den här killen väger 310 pund och springer 4,7, 4,8 40-yards och är på väg att slå av mig huvudet. Du tänker "Vad ska jag göra med honom?" Inte "Vad ska jag göra med min kropp?" säger Wiley. "Spelet går så snabbt. Om (backen) springer av mig, skulle jag älska att lägga huvudet på rätt plats. Jag skulle älska att slå in honom. Jag skulle älska att göra allt jag såg i läroböckerna. Men just nu såg jag bara en vadmuskel och jag stack något där ute och jag såg vad som hände."

"Spelet kommer aldrig att förändras i dessa avseenden. Vi försöker flytta klockkurvan, mitten, till en bättre plats, men det kommer fortfarande att finnas de kanterna, bror.”

Avslöjande: Digital Trends Chief Marketing Officer sitter i X2:s styrelse

Redaktörens rekommendationer

• Hur LG byggde sina Signature-apparater för att lösa problem du inte visste att du hade