Utiliser l’ingénierie numérique pour explorer les conditions qui conduisent aux lésions cérébrales

Un chercheur en ingénierie de l’Université du Texas à Arlington qui étudie les lésions cérébrales traumatiques a reçu un financement pour utiliser une simulation de mouvement par ordinateur qui reproduit les mouvements d’une personne exécutant des activités pouvant entraîner des blessures.

Le projet, financé par une subvention de près d’un million de dollars du programme d’instrumentation de recherche de l’Université de la défense de l’Office of Naval Research (DURIP), utilisera des données en temps réel sur les réactions de la tête fantôme et du corps fantôme pour déterminer quelles blessures physiques pourraient provenir de ces mouvements.

Ashfaq Adnan, professeur à l’UT Arlington au Département de génie mécanique et aérospatial, dirige le projet, intitulé “Système de cartographie à distance des données de mouvement et d’analyse des risques de dommages en temps réel des matériaux biologiquement pertinents à l’aide de l’ingénierie numérique”. Pour sa phase actuelle, il construit un système qui lui permettra de reproduire le mouvement d’un objet en mouvement, qu’il s’agisse d’un véhicule en mouvement ou d’une personne.

Imaginez que vous êtes sur un hors-bord dans l’océan Pacifique et qu’il y a beaucoup de secousses et de vibrations. Grâce à l’utilisation de capteurs et à ce qu’ils enregistrent, vous êtes alors en mesure de créer les mêmes mouvements en laboratoire et de les analyser pour trouver ce qui pourrait entraîner des blessures.”

Ashfaq Adnan, professeur, Département de génie mécanique et aérospatial, UT Arlington

Il pense que ce projet améliorera considérablement les données actuelles des capteurs en raison de sa précision, de sa rapidité et de sa capacité à générer à la fois les effets du mouvement et l’analyse des risques. Un système intégré pourrait effectuer une analyse des risques de blessures en quelques secondes par rapport aux systèmes conventionnels, où les données doivent être téléchargées, transmises à un laboratoire et compilées avant qu’un système informatique ne produise des recommandations.

“C’est ce qu’on appelle l’ingénierie numérique, qui est un nouveau domaine pour reproduire par ordinateur un environnement réel dans un espace tridimensionnel”, a déclaré Adnan. “Il construit un modèle de mouvement et d’impact sur l’ordinateur en fonction de la taille de la personne. Ensuite, nous testons cela en temps réel.

“Nous pourrions potentiellement suivre votre expérience d’accident, créer un jumeau numérique de vous dans notre laboratoire et analyser si vous êtes à risque immédiat de blessure. Nous pourrions utiliser ce jumeau numérique de vous et le soumettre à certaines actions pour mesurer l’impact de ces actions sur ta vie.”

Le champ de bataille et le terrain de football sont des théâtres évidents dans lesquels des traumatismes crâniens ou corporels peuvent survenir, et pour lesquels la technologie actuelle visant à prévenir ou à réduire les blessures adopte souvent une approche unique. Adnan a déclaré que son nouveau système pourrait également conduire à des capteurs portables pour les personnes âgées qui alertent les soignants ou les prestataires de soins de santé des mouvements extrêmes, tels que les chutes.

Erian Armanios, président du Département de génie mécanique et aérospatial, a déclaré que le projet d’Adnan améliorerait la vie de nombreuses personnes.

“Les recherches du Dr Adnan sur les lésions cérébrales traumatiques continuent de repousser les limites de la connaissance et nous rapprochent de la compréhension de la meilleure façon de détecter et de traiter ces lésions”, a déclaré Armanios. “L’ajout de cet équipement distingue UTA et améliore la qualité de vie des blessés post-traumatiques.”

Les subventions DURIP soutiennent l’infrastructure de recherche universitaire essentielle à la recherche de haute qualité pertinente pour la Marine. La subvention sert à acquérir l’instrumentation de recherche nécessaire à la réalisation de tels travaux de pointe.