Vers des dispositifs de protection individuelle d'architecture innovante bio-inspirée pour mieux protéger le cerveau et la moelle épinière des impacts

Vers des dispositifs de protected individuelle darchitecture innovante bio-inspira pour mieux protéger le cerveau et la moelle à pinià re des Impacts

• 批准号: RGPIN-2022-04687
• 负责人: Wagnac, Eric
• 金额: $ 1.97万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2022-01-01 至 2023-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=754530
• 关键词: Vers; des; dispositifs; de; protection

Ce programme de recherche s'intéresse à la protection de l'axe cérébro-spinal lors d'impacts. Elle vise à proposer des structures cellulaires qui, grâce à une architecture s'inspirant de la nature, ont le potentiel de réduire les risques de blessures aigues voire dégénératives du cerveau et de la moelle épinière lorsqu'intégrées dans des dispositifs de protection individuelle, tel un casque protecteur. Chaque année, près de 225 000 traumatismes crânio-cérébraux sont rapportés au Canada, dont 85% sont des commotions cérébrales. Souvent causées par des chocs directs ou indirects à la tête en pratiquant du sport, les commotions cérébrales ont le potentiel de créer des troubles chroniques, physiques et psychologiques. Insidieusement, le cerveau est aussi exposé à des impacts répétés asymptomatiques qui sont malgré tout associés à des altérations progressives, susceptibles de causer des maladies neurodégénératives. Ces processus sont aussi présents suite à des commotions ou neurapraxies de la moelle épinière, souvent observées chez des athlètes pratiquant des sports de contact. Ces quelques faits démontrent sans contredit les limites des dispositifs de protection comme les casques protecteurs, et mettent en lumière le besoin de nouvelles technologies. En effet, les matériaux ou structures d'ingénierie utilisés actuellement ne sont pas en mesure de gérer efficacement les forces d'impact, notamment celles causant une accélération angulaire de la tête et des déformations en cisaillement dommageables au cerveau et à la moelle épinière. Des milliards d'années d'évolution naturelle pourraient nous inspirer de nouvelles solutions. On retrouve dans la nature de nombreuses espèces présentant des mécanismes bien adaptés à la gestion des forces d'impacts. Pour les utiliser efficacement, une meilleure compréhension de ces mécanismes, ainsi que des outils et des méthodes traduisant ceux-ci en structures bio-inspirées sont nécessaires. Les objectifs de cette programmation sont de 1) comprendre les mécanismes permettant à certaines espèces de rediriger les forces d'impact dans une direction privilégiée et de les amortir, et 2) adapter ces mécanismes à des structures cellulaires bio-inspirées susceptibles de réduire les accélérations angulaires de la tête et le cisaillement des zones vulnérables du cerveau et de la moelle épinière. Cette programmation revêt une importance particulière pour tous les canadiens et canadiennes subissant une blessure de l'axe cérébro-spinal, qui mérite toute notre attention en raison de son rôle névralgique et de sa fragilité. Les retombées anticipées pour le Canada sont nombreuses : formation de personnel hautement qualifié, développement de dispositifs de protection novateurs plus sécuritaires et de méthodes et outils d'ingénierie de pointe, transfert technologique, visibilité internationale, et tous les bénéfices économiques qui en découlent.

Ce programme de recherche s'intéresse à la protection de l'axe cérébro-spinal lors d'impacts. Elle vise à proposer des structures celluaires qui，grâce à une architecture s'inspirant de la nature，ont le potentiel de réduire les risques de approaches aigues voire dénératives du cerveau et de la moelle épinière lorsqu'intégrées dans des dispositifs de protection individuelle，tel un casque protecteur.在加拿大Au，每年有225 000例颅脑外伤报告，其中85%是脑震荡。从体育运动的实践来看，心脏病的原因可能是慢性、生理和心理疾病的潜在原因。此外，cerveau也可用于治疗渐进性变化的渐进性影响，这些渐进性影响可能导致神经退行性疾病。这一过程也是对运动员在接触性体育运动中的反应或神经麻痹的影响。这些问题的解决不应像保护国那样违反保护措施的限制，而应考虑到新技术的需要。实际上，实际使用的材料或工程结构不应用于测量冲击力的有效性，特别是在Au cerve Au和moelle épinière上造成倾斜加速和变形。数十亿年的自然革命给我们带来了新的解决方案。在自然界中，特别是在机械学中，对冲击力的管理具有很好的适应性。为了提高使用者的效率，必须对这些机制进行更好的综合，因为在生物激励结构中使用传统的方法和手段。该方案的目标是：1）包括渗透到某些特定方向的机制，以减轻在一个方向上的影响力和破坏力，2）适应细胞结构生物激励的机制，以恢复cerveau和moelle épinière脆弱区域的角速度和破坏力。这一方案对图斯所有加拿大人和加拿大人来说特别重要，因为我们必须重视这一核心作用和脆弱性。对加拿大的预期改革包括：培训高素质人员，加强保护创新者的部署，加强尖端安全和技术手段，转让技术，国际能力，以及图斯提供给我们的经济援助。