Hasta hace poco, la diversidad no era una prioridad crítica para los ingenieros de seguridad vial.

Para ser justo, estaban lidiando con un tema más fundamental:cómo convencer a las partes interesadas del gobierno, la industria y el mundo académico para acordar modelos de computadora y maniquíes de prueba de choque estandarizados, Los primeros pasos necesarios para comprender la biomecánica de los accidentes y reducir el número de muertos y heridos en las carreteras de EE. UU.

Han logrado avances sustanciales. Según la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras, la tasa de mortalidad por cada 100 millones de millas recorridas en vehículos disminuyó un 32 por ciento entre 1994 y 2016, las estadísticas del último año están disponibles.

Integrar a las mujeres en la ecuación

Ahora los investigadores están comenzando a ir más allá de la opción de consenso - el percentil 50 masculino - para observar otras poblaciones vulnerables, y el Centro de Biomecánica Aplicada de la Universidad de Virginia está asumiendo un papel de liderazgo. El principal de estos grupos son las mujeres. En 2011, Los investigadores del centro publicaron un estudio que demostraba que las mujeres que usaban cinturones de seguridad tenían un 47 por ciento más de probabilidades que los hombres que usaban cinturones de seguridad de sufrir lesiones graves. incluso después de controlar por edad, altura, peso y la gravedad del accidente. La discrepancia es especialmente pronunciada para las lesiones de las extremidades inferiores.

"Durante años, Usamos una técnica llamada escala geométrica para pronosticar cómo responderían los seres humanos de diferentes tamaños a los choques, "dijo el profesor asistente James Kerrigan, el subdirector del Centro de Biomecánica Aplicada. "No solo la extrapolación no funciona para los hombres, pero particularmente no funciona para las mujeres ".

Entre las muchas diferencias que pueden afectar los resultados se encuentran la laxitud de los ligamentos y la forma de los huesos.

Uno de los estudiantes graduados de Kerrigan, Carolyn Roberts, se centra en este tema. Roberts está tratando de comprender las diferencias biomecánicas entre hombres y mujeres y determinar cómo estas diferencias afectan la tolerancia a las lesiones. Con el apoyo de Autoliv, uno de los mayores fabricantes de airbags y cinturones de seguridad, Ella está determinando las limitaciones precisas de las metodologías actuales utilizadas para predecir la respuesta femenina y desarrollando un conjunto de datos complementario de datos de respuesta a lesiones femeninas. Esto le permitirá identificar condiciones de prueba específicas donde fallan las técnicas de predicción de hombre a mujer.

Utilizará sus conclusiones para desarrollar modelos independientes de lesiones para mujeres, así como para idear formas de extrapolar datos masculinos que sean más precisos que la escala geométrica. Finalmente, comparando modelos masculinos y femeninos, podrá determinar qué diferencias mecánicas entre hombres y mujeres tienen el mayor efecto sobre la lesión.

"Ojalá, con una mayor comprensión de la tolerancia y la predicción de lesiones, fabricantes de automóviles, Los responsables de la formulación de políticas de seguridad automotriz y los investigadores de prevención de lesiones pueden trabajar juntos para hacer que los vehículos sean más seguros para toda la población. " ella dijo.

Satisfacer las necesidades de una población más pesada

El maniquí masculino del percentil 50 mide 5 pies 9 pulgadas de alto y pesa 172 libras. dándole un índice de masa corporal que se sitúa ligeramente en la categoría de sobrepeso. Esto apenas es representativo.

Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, casi el 40 por ciento de los estadounidenses son obesos. Las investigaciones muestran que los conductores obesos tienen un 80 por ciento más de probabilidades de morir en un accidente automovilístico que los conductores que no tienen sobrepeso. convirtiéndolos en otra población vulnerable. "No entendemos lo suficiente sobre la naturaleza de la obesidad para saber por qué empeora la situación, "Dijo Kerrigan.

Como punto de partida, Los investigadores del centro están tratando de comprender mejor las propiedades materiales de la grasa como tejido e integrando esa información con los modelos del cuerpo humano que utilizan. Al mismo tiempo, están examinando datos de choques e identificando las lesiones específicas que son más comunes en las poblaciones obesas.

"Una de nuestras suposiciones era que en un choque frontal, las personas obesas son más propensas a sumergirse debajo del cinturón de regazo, causando una mayor incidencia de lesiones abdominales, ", Dijo Kerrigan." Si bien encontramos que este no es el caso, hemos notado un aumento en las lesiones de las extremidades inferiores ".

Una vez que los investigadores del centro tienen un modelo informático que describe la respuesta de una persona obesa en un accidente, lo integrarán con los sistemas de sujeción avanzados proporcionados por Joyson Safety Systems para explorar estrategias para proteger mejor a las personas con obesidad. "Realizaremos sistemáticamente miles de simulaciones utilizando varios ajustes de parámetros de sujeción para ver si podemos encontrar una manera de minimizar el riesgo de lesiones, "Dijo Kerrigan.

Preparándose para un futuro autónomo

La llegada de los vehículos autónomos está a punto de crear otra población vulnerable:los pasajeros que se reclinan en sus asientos.

"Una vez que los coches están en forma de piloto automático, podemos esperar que los ocupantes dediquen su tiempo a leer, jugar videojuegos e incluso dormir, y eso significa que algunos reclinarán sus asientos, "Dijo Kerrigan. Esta no es una perspectiva alentadora.

Kerrigan y sus colegas han analizado datos de campo de accidentes en los que los pasajeros del asiento delantero se han estado reclinando, y las consecuencias, él dijo, son "horribles".

"El gobierno ha dejado claro a los fabricantes que si van a permitir asientos alternativos en modo autónomo, es mejor que estén preparados para proteger a los ocupantes, "Dijo Kerrigan.

Los investigadores del Centro de Biomecánica Aplicada están colaborando con Autoliv y Honda en una serie de proyectos diseñados para abordar este problema. Un enfoque sería tener pretensores muy fuertes, que aprietan los cinturones de seguridad automáticamente en caso de accidente. Ser efectivo, sin embargo, el asiento en sí tiene que ser relativamente firme, una combinación que podría aumentar el riesgo de fracturas de la columna lumbar. Kerrigan realizará pruebas para ver si este peligro podría mitigarse.

Otro problema es que los maniquíes de prueba de choque estándar están moldeados en una posición sentada y no pueden reclinarse. Para encontrar una solución para estos pasajeros reclinables, researchers will need to find a realistic way to modify these dummies.Making the World a Better Place

In the face of ongoing demographic and technological change, the Center for Applied Biomechanics can expect to focus on an evolving cast of vulnerable groups in coming years and, by concentrating on their specific characteristics, find better ways to reduce the human toll of highway accidents even further. "We consider ourselves fortunate to be in a profession where our overall goal is to save lives, " Kerrigan said.

Al mismo tiempo, he acknowledges that the intellectual challenges of developing better protection systems are compelling.

"Everybody from da Vinci to your local surgeon will tell you that the human body is an incredible system, " Kerrigan said. "In our work, we combine a fundamental understanding of the human body with our knowledge as mechanical engineers, all with the goal of making the world a better place. It is an irresistible combination."