/Voorpagina /Mensen /Nieuws /Opinie /Cultuur /Studentenleven /Achtergrond /Onderzoek /English page /Reportage /Bestuur /Ruis /Harmpje /Colofon

/Vacatures /Mensa /Oude cursors /pdf formaat /Faculteits Berichten /Zoeken /TUE

jaargang 42, 10 februari 2000 Onderzoek

Dankzij boksers en varkens veiliger de weg op Botsveiligheid/Estella Kuppens In Europa vallen jaarlijks 50.000 doden in het verkeer. Dat is een kwart van de totale bevolking van Eindhoven. En dan zijn er nog een half miljoen verkeersslachtoffers die zo ernstig gewond raken dat ze moeten worden opgenomen in het ziekenhuis. Onderzoek naar een betere verkeersveiligheid is dan ook hard nodig. Bij de faculteit Werktuigbouwkunde wordt onderzoek gedaan naar hersenletsel als gevolg van verkeersongelukken. Als bekend is wat er in het hoofd gebeurt tijdens een ongeval, kunnen bijvoorbeeld helmen verbeterd worden. De hersenen van een mens lijken het meest op die van een varken. Althans wat de compositie betreft. Daarom gebruikt dr.ir.Peter Bovendeerd vaak varkenskoppen bij het onderzoek naar hersenletsel als gevolg van verkeersongelukken. Bovendeerd is verbonden aan de sectie Dynamica en houdt zich sinds drie jaar bezig met hersenletsel. “Bij verkeersongelukken is het hoofd het kwetsbaarste deel van het lichaam. Iedereen die logisch nadenkt, kan bedenken dat het daarom zaak is het hoofd aan zo min mogelijk kracht bloot te stellen. Bijvoorbeeld door als bromfietser een helm te dragen. Mocht je een ongeluk krijgen, dan vangt de helm de ergste klappen op.” Dr.ir. Peter Bovendeerd: bij de opstelling om helmen te testen. Martijn Leensen (links) verzorgt de technische ondersteuning bij de proeven. Foto: Bram Saeys Uitrekken Maar daarmee is nog niet duidelijk wat er precies in het hoofd gebeurt. En dat is wat de sectie Dynamica probeert te achterhalen. Bovendeerd: “We weten dat cellen en bloedvaten in het hoofd uitrekken bij een botsing. Zo heeft men ontdekt dat twintig procent oprekking het maximum is. Daarboven raakt het hersenmateriaal beschadigd en de functie verstoord. Wat we nu bekijken, is of het oprekkingspatroon past bij het letselpatroon.” Prof. dr.ir. Jac Wismans, hoogleraar Letsel biomechanica en verbonden aan TNO Botsveiligheid: “Maar het is een heel complex onderwerp. Als je een klap tegen de linkerkant van je hoofd krijgt, blijkt er aan de rechterkant schade te ontstaan.” De oprekking wordt veroorzaakt door de versnelling (beter gezegd: negatieve versnelling dan wel vertraging, maar in dit vakgebied wordt gesproken over versnelling) die optreedt tijdens een botsing. Boksers Het verzamelen van gegevens voor het onderzoek blijkt nog niet zo eenvoudig te zijn. Er zijn natuurlijk geen proefpersonen die vrijwillig een ernstig ongeluk willen naspelen. En als die er al zouden zijn, hoe onderzoek je dan de beschadigingen aan hun hersenen? Bovendeerd: “Wij lossen dit probleem op door computermodellen te gebruiken. Maar de vraag blijft of die modellen wel overeenkomen met de werkelijkheid. Uiteindelijk hebben we toch gegevens van echte dan wel nagespeelde ongelukken nodig om de juistheid van onze rekenmodellen te controleren.” De vakgroep heeft gebruik kunnen maken van gegevens uit Frankrijk. Van een aantal echte auto-ongelukken hebben Franse onderzoekers gegevens verzameld. Aan de hand van onder meer remsporen en het wrak kon het ongeluk gereconstrueerd worden en daarmee werd duidelijk hoe het slachtoffer bewogen heeft tijdens het ongeval. Knalde hij bijvoorbeeld met zijn hoofd tegen het raam of viel hij tegen het stuur. Ook was bekend wat voor hoofdletsel de slachtoffers hadden opgelopen. “Toch blijven er altijd vragen die niet te beantwoorden zijn”, vertelt Bovendeerd. “Hoe zat de persoon in de auto? Had hij zijn armen gestrekt aan het stuur en waren zijn nekspieren gespannen? Je kunt er niet meer achter komen, maar het heeft wel invloed op het hoofdletsel. De enige manier om deze fouten uit te middelen is door heel veel botsingen te analyseren.” Overigens zijn ook boksers en voetballers dankbare onderwerpen van onderzoek. “Het is bekend dat boksers vaak zware klappen moeten incasseren. Door in hun gebitsbeschermer een apparaatje te stoppen dat de versnelling meet, kunnen we bepalen hoe hard de kopstoten van de tegenstander zijn aangekomen. Dat is ook mogelijk door videobeelden te analyseren, zoals we van voetbalwedstrijden doen waarin twee spelers met hun hoofd tegen elkaar botsen”, aldus professor Wismans. Een andere, nogal prijzige, manier om aan gegevens te komen zijn botsproeven met echte auto’s. In de auto zit een pop met een versnellingsmeter op het hoofd of er zijn camera’s aangebracht in het voertuig, zodat de versnelling tijdens de botsing bekend is. Vervolgens wordt bekeken of het rekenmodel overeen komt met de werkelijke bewegingen van de pop. “En dan moeten we nog rekening houden met het gebruikte materiaal. Menselijk hersenmateriaal zal anders reageren dan de vulling van de pop. In een aantal landen hebben ze het wat dat betreft makkelijker. Daar zetten ze ook lijken in de proefauto”, vertelt Bovendeerd. De sectie Dynamica beperkt zich tot de varkenskoppen en een speciaal soort gel, dat qua mechanische eigenschappen overeenkomt met echt hersenweefsel. De gel wordt gegoten in een mal, die lijkt op een hoofd, waarna het uitrekken van de gel bestudeerd wordt tijdens een snelle draaiing van die mal. Het is gebleken dat bij een ongeluk niet alleen de verplaatsing van het hoofd belangrijk is, maar vooral ook de rotatie. Uiteindelijk moet het hersenletselonderzoek leiden tot aanbevelingen voor een betere helm. Daarbij valt te denken aan verbeterde materialen of de dikte daarvan. De huidige eisen waaraan een helm moet voldoen, zijn al zo’n twintig jaar oud. Aluminium hoofd De vakgroep houdt zich ook bezig met het verbeteren van proefopstellingen. Nu worden testen gedaan met een aluminium hoofd met een kunststoffen helm dat recht op een aambeeld valt. Zo moet het volgens de wettelijke richtlijnen. Maar bij veel ongelukken krijgt het hoofd een klap aan de zijkant en of de helm dan nog steeds voldoet, is niet onderzocht. “Wij willen een testhoofd maken dat meer op een echt hoofd lijkt. De buitenkant wordt van kunststof en de binnenkant van siliconen gel met loden bolletjes. Dankzij die bolletjes kunnen we röntgenfoto’s maken, waaruit we de uitrekking van de gel kunnen bepalen”, legt de onderzoeker uit. De vakgroep Fundamentele Werktuigkunde doet al meer dan tien jaar, in samenwerking met TNO Botsveiligheid, onderzoek naar hoofdletsel ten gevolge van ongevallen. Het is de enige plaats in Nederland waar dit soort onderzoek wordt gedaan. “In Eindhoven is biomechanica van oudsher een belangrijk onderzoeksgebied. Denk maar aan protheses. Ook is hier altijd veel aan automotive reseach gedaan. Hoe kunnen we de veiligheid van auto’s vergroten?”, verduidelijkt Wismans. En dat is hard nodig, want onder jongeren tussen de 15 en 25 jaar zijn verkeersongelukken doodsoorzaak nummer één. De combinatie van automobieltechniek en biomedische techniek is vooral in trek bij studenten Werktuigbouwkunde en Werktuigkundige Medische Technologie. Maar dit gebied zou ook interessant kunnen zijn voor studenten Biomedische Technologie. Dat moet binnenkort blijken, als de eerste BMT-studenten toe zijn aan de keuze van hun stage- en afstudeeronderzoek. Nog zin om na dit verhaal te gaan car-jumpen? Bij deze nieuwe variant op het bungy-jumpen, laat iemand zich in een auto aan een elastiek van grote hoogte naar beneden vallen. Voor deze waaghalzen heeft Bovendeerd een goede raad: “Ik zou er niet aan beginnen. Doe je het toch, doe dan een autogordel om en kies een zo slap mogelijk elastiek.” (Natuurlijk niet zo slap dat de auto de grond raakt.) “In dat geval is de vertraging het kleinst en dat is voor het hoofd het gunstigst.”/.