Se rememora una ocasión en la que, durante la observación de un combate de boxeo, uno de los contendientes recibió un impacto de tal magnitud en el rostro que su cabeza experimentó una rotación violenta tras el contacto del guante.
La fuerza de dicho impacto motivó una profunda reflexión. Se ha constatado que un movimiento análogo pueden sufrir los ocupantes en los choques de autos.
Y, de manera similar a lo que acontece con el boxeador, esta abrupta rotación de la cabeza es susceptible de provocar conmociones cerebrales y otras lesiones cerebrales, cuya evidencia no siempre es manifiesta en primera instancia.
Durante mucho tiempo, no existía una manera precisa de medir el riesgo de lesión cerebral por rotación en las pruebas de choque. Sin embargo, gracias a una métrica que, curiosamente, fue adoptada inicialmente por la NFL para evaluar cascos, la cosa está cambiando.
De hecho, se están sentando las bases para integrar esta métrica en los criterios de las pruebas de choque. Esto, a su vez, permitirá una evaluación mucho más completa del riesgo de lesiones. Dicho de otra forma, se abrirá el camino para mejorar los airbags y, con ello, reducir el riesgo de este tipo de lesiones.
Ahora bien, hay que reconocer que los vehículos modernos, por lo general, hacen un trabajo estupendo protegiendo la cabeza de los ocupantes. Por ejemplo, en un choque frontal, el airbag frontal amortigua la cabeza mientras se mueve hacia adelante. Así, se evita el contacto con superficies duras.
Normalmente, todo queda ahí. Pero, ¿qué pasa en esos casos en que la cabeza se inclina hacia un lado después de impactar con fuerza el airbag? Pues sucede que esto lo han observado en maniquíes durante pruebas de choque. Y, aunque es relativamente poco frecuente, en el mundo real se han visto conmociones cerebrales y otras lesiones posteriores al choque relacionadas con este movimiento.
Para entender cómo se planea medir este riesgo en los choques de autos, y por qué no se podía hacer antes, es necesario hablar un poco sobre los maniquíes que se utilizan en las pruebas de choque. Primero, debes saber que estos maniquíes están diseñados para resistir cientos de pruebas de choque a alta velocidad. Vamos, que a diferencia de los huesos humanos, el esqueleto metálico de un maniquí no se rompe con facilidad. Por esta razón, para saber cómo respondería un cuerpo humano en una situación similar, se recurre a las mediciones registradas por los sensores del maniquí.
Los maniquíes actuales pueden llevar hasta 200 sensores repartidos entre la cabeza, el torso, los brazos y las piernas. Esto, como te podrás imaginar, proporciona una cantidad enorme de información sobre lo que experimenta el maniquí durante un choque. Dichas mediciones pueden indicar qué tipo de lesiones serían posibles o probables para un ser humano en un choque idéntico.
Y es justo esa información, junto con una evaluación de la estructura que rodea a los ocupantes y el análisis del movimiento del maniquí, la que se usa para asignar una calificación basada en el desempeño de la prueba de choque.
Ahora, la interpretación de estas mediciones se basa en décadas de investigación sobre la biomecánica de las lesiones. Algunas lesiones pueden ser caracterizadas mediante una medida simple. Por ejemplo, 1400 libras de fuerza pélvica combinada equivalen a un riesgo del 45% de fractura pélvica.
No obstante, en los casos en que son combinaciones de fuerzas, aceleraciones o rotaciones las que contribuyen a la lesión, se utiliza una fórmula matemática para interpretar estos componentes.
Las clasificaciones de vehículos que utilizan los criterios actuales de lesiones han sido validadas con datos de accidentes reales. Las personas que viajan en vehículos con buenas calificaciones tienen menos probabilidades de morir en accidentes que en colisiones comparables en vehículos con calificaciones bajas.
Por otro lado, estos criterios han sido clave para que los fabricantes de automóviles diseñen vehículos más seguros. Como muestra, han ayudado a lograr la integración de bolsas de aire en los vehículos, las cuales han salvado más de 70,000 vidas.
Entre las métricas utilizadas, la que siempre se ha empleado para lesiones en la cabeza se llama criterio de lesión en la cabeza, o HIC por sus siglas en inglés. El HIC mide la duración de las aceleraciones de la cabeza. Esta métrica se desarrolló para evaluar el riesgo de fracturas de cráneo por impactos fuertes contra el interior de vehículos. En pocas palabras, mide los impactos lineales, pero no captura las rotaciones a alta velocidad, como las que mencioné al principio.
En 2012, el IIHS añadió sensores de movimiento rotatorio a su flota de maniquíes y comenzó a investigar formas de interpretar los datos que recogían. La primera métrica disponible fue el criterio de lesión cerebral, o BrIC, una fórmula desarrollada por la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras. Se calculó el BrIC para 150 colisiones frontales con superposición pequeña y moderada del IIHS.
Sin embargo, se descubrió que la fórmula tenía dificultades para identificar los movimientos complejos de la cabeza observados durante las pruebas. Y, cuando identificaba riesgos de lesión, a menudo no estaba claro cómo se podía mejorar el rendimiento del airbag. Así pues, se decidió esperar a otros criterios que se ajustaran mejor a los escenarios de pruebas de choque.
Poco después, apareció una mejor opción, la Evaluación General Multiaxial Axonal Difusa (DAMAGE, por sus siglas en inglés). Esta métrica de lesión en la cabeza por rotación, desarrollada por la Universidad de Virginia, se utiliza junto con el HIC para evaluar el rendimiento del casco en la NFL. Curiosamente, también la ha utilizado el Programa Europeo de Evaluación de Automóviles Nuevos para sus calificaciones de pruebas de choque desde 2022. Como era de esperarse, se decidió probarla.
La fórmula original de DAMAGE se basó en el cerebro de un hombre promedio, lo que funciona con los maniquíes masculinos del percentil 50 que se utilizan. No obstante, dado que también se utilizan maniquíes femeninos del percentil 5 en las pruebas de choque, se financió una investigación que recalculó las tolerancias de tensión cerebral para una mujer pequeña.
Al aplicar DAMAGE a las pruebas de choque, se descubrió que era mejor que BrIC para medir el efecto de movimientos sucesivos. Por ejemplo, una cabeza que golpea un airbag, se desliza y luego golpea el tablero y gira durante el rebote. Mientras que BrIC trataría estos eventos como si ocurrieran simultáneamente, DAMAGE tiene en cuenta la línea de tiempo y, en consecuencia, no exagera sus efectos.
Se han calculado las puntuaciones DAMAGE de unos 800 maniquíes en pruebas frontales y laterales. Como era de esperar, para la mayoría de los maniquíes, DAMAGE, HIC y las evaluaciones visuales del movimiento del maniquí indicaron que la cabeza del maniquí estaba bien protegida durante el choque. Pero, para unos 60 maniquíes, DAMAGE proporcionó una nueva perspectiva de los movimientos de la cabeza potencialmente dañinos que el HIC no captó. Esto indica que podría ser un complemento útil a los criterios de evaluación existentes.
En el caso de los vehículos en los que los muñecos obtuvieron puntuaciones altas en DAÑOS, existen soluciones viables para reducir el riesgo de lesiones. Por ejemplo, una idea para reducir las rotaciones de la cabeza es un airbag frontal más profundo que sea más blando en el centro, donde la cabeza de una persona se golpearía. Esto crearía un efecto de “guante de receptor” que acuna la cabeza en lugar de hacer que se desvíe de la superficie del airbag y se desvíe hacia un lado.
Aunque todavía no se ha decidido añadir las puntuaciones DAMAGE a las calificaciones de pruebas de choque, sí que se estarán monitoreando. A partir de este año, se calcularán las puntuaciones para todas las pruebas de choque y los resultados se registrarán en los informes técnicos. Los fabricantes de vehículos no necesitan esperar para comenzar a buscar formas de prevenir los movimientos bruscos de cabeza que revela DAMAGE.
