19 May 2005 挑戰Snell頭盔安全標準(1) - 知識技術

 
冰封三呎,非一日之寒。早在1991年,美國老牌電單車雜誌Motorcyclist便發表過一篇名為"Breaking some eggs" 的文章,大肆彈劾Snell規格的電單車頭盔並非人們想像中可靠。在十四年的今天,當時撰寫這篇文章的人捲土重來,聲稱費了六個月時間,收集資料撰寫這份全新文章"Blowing The Lid Off",內容仍然是抨擊SNELL規格頭盔的實際保護性能。
 
這份文章Motorcyclist總共用了19頁篇幅來刊登,可見其重視程度。內文引述大量研究數據及自家舉行的實驗來製造數據,總結是DOT規格比SNELL規格,更符合現實環境的需要。

SNELL當然大發雷庭,馬上在官方網站www.smf.org中作出長達五頁的嚴正反擊。究竟誰是誰非?在觀看雙方的說法之前,我們先來看重溫一些有關頭部受創的基本事實:

腦袋的居住環境
在超市買到的百福豆腐,在包裝盒內是浸在水中,用意是減低受震盪的力度,從而保護豆腐免受破壞。

人腦也一樣,在頭骨內也是被一層液體包裹著,提供吸震的作用。但當震盪力超過這層液體所能消化的時候,腦袋最大的敵人便是堅硬的頭骨。

在高速移動中當頭部撞上障礙物時,頭骨的高速運動雖然停止或減慢,但腦袋仍然在高速運動的狀態中,情況便如把豆腐擲向牆壁,後果不難想像...

頭盔如何保命?
因為令人致命的頭部創傷,並不是頭盔表面的第一次撞擊,而是腦袋與頭骨的第二次衝擊。

所以頭盔的功能,便是要減低腦袋撞上頭骨的速度,工業標準是用G Force來量度。基本上測試的過程是在頭盔內放置感應器,從不同高度和角度讓頭盔下垂撞擊尖銳的金屬,然後量度當頭盔遇上障礙物由移動中急速停止運動時,頭盔內層所受到G Force有多大。

SNELL相信,一位健康的成年人,腦袋能抵受400G-600G的衝擊力。而他們的安全標準則下降至300G,進一步增加安全標準。

DOT的安全標準是頭盔內所承受的最高衝擊力不能400G,同時引入時間性的限制。超越200G的撞擊力不能超過兩毫秒,超越150G撞擊力的不能超過4毫秒。

到底Motorcyclist是如何質疑SNELL呢?他們是這樣說的:

1)頭盔外殼過硬
SNELL的撞擊測試是十分嚴苛的,其中一項測試是要求頭盔能在同一位置抵受兩次分別是150焦耳和110焦耳的高能量撞擊,而頭盔內的衝擊力不能超過300G。

頭盔生產高為了達到這要求,不得不把頭盔外殼做得堅硬一些來達到這要求。但在實際意外環境中,頭盔在同一位置連環受到兩次撞擊的機會可謂絕無僅有。

為了通過SNELL測試,頭盔外殼製造得十分堅硬,而這是不利於吸收能量的設計。


2)300G能量不是一個安全的指標

文章中表示只有15歲至44歲組別中健康的人才可能有能力抵受300G能量。對於45-64歲組別或健康狀況不佳的人,能抵受的能量會相對地低很多。除了G force的多少之外,還要同時考慮時間值。被人看輕的DOT安全標準便具有時間值的考量。
 
3)單純量度頭盔內出現的G force不夠全面
醫學界使用Abbreviated injury Scale簡稱AIS的傷害指數來評估傷者的生存機會。AIS指數共分六級,第一級最輕微,第二級是可以接受,第三級是嚴重,第四級是極嚴重,第五級是臨危邊沿,第六級是不可能生存。

AIS對頭部傷害的評估十分較SNELL規格保守:
200-250G的衝擊力,AIS評級為第四級,表示傷勢極嚴重。當衝擊力在250-300G時,AIS評級為第五級,表示生命正處於臨危邊沿。當衝擊力超過300G時,評級是第六級,即是傷者不可能會有生存機會。

文章指出SNELL把衝擊力定在300G是過於樂觀的原因是,因為AIS的評估原則是身體各部份獨立評級。當傷者身體出現三處AIS第三級或以上的傷害時,生存的機會便會大大減少。

ISS - Injury Severity Score是一套計算生存機會的系統。計算方法是把每項AIS指數自乘一次然後再相加。當分數超過75分,表示死亡是必然事實,分數高達70分的傷者,能活到明天的機會也十分低。如果傷者年齡在15-44歲之間,ISS分數即是只有40分,生存機會也只是50%,45-64歲的傷者,ISS分數即使只有29分,生存機會也只是50%。

由於在交通意外當中,傷者身體不同部位都會出現傷害,所以電單車駕駛者頭部能承受的安全衝擊力,應該遠比SNELL所定立的300G為低。

4)DOT規格在模擬實際撞擊時所得分數更高
文章指出,SNELL以鋼球撞擊測試,但現實環境中騎士頭部75%機會都是撞在平面上。所以頭盔的硬度實在沒有必要做得太硬。在他們自家舉行的實驗當中,頭盔便只做平面石屎撞擊測試而不是與鋼球或鋼材表面測試。在十六款頭盔當中,在頭盔內錄得G Force最低數值的樣本,竟然是只符合DOT規格的樣本。而符合SNELL規格的七個樣本,都錄得最高的G Force撞擊力。

注意:以上內容只是文章部份節錄,原文長達十九頁的報告,有時間應該一看。