迈向人类骨的物理替代品的初步步骤,以建模骨折
Kevin Adanty1,2, Aaron Brice3, Yizhao Li4
1Biomedical Instrumentation Laboratory, NW Department of Mechanical Engineering, 10-354 Donadeo Innovation Center for Engineering, University of Alberta, 9211 116 St., Edmonton, Alberta, T6G 2E1, Canada. adanty@ualberta.ca.
Annals of biomedical engineering
|September 29, 2023
概括
这项研究开发了具有成本效益的环氧和石膏替代模型的人类头骨. 这三层模型有效地模仿了头骨.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 法医科学 法医科学 法医科学
背景情况:
- 评估骨骨折头部伤害需要可靠的人类骨替代品.
- 现有的头骨模拟器通常涉及复杂的制造和昂贵的材料.
- 需要实用,负担得起的替代品来进行体机械反应研究.
研究的目的:
- 为了制造三个探索性替代模型的人类calvarium.
- 模仿骨在骨折时的机械反应,使用环氧和粉笔.
- 在准静态和动态负载下比较代理和实际卡尔瓦利亚的机械反应.
主要方法:
- 制造三种替代模型:纯环氧,环氧混合物和环氧三层.
- 将代孕动物和人体卡尔瓦里亚接受准静态和动态冲击四点曲试验.
- 机械响应变量的统计比较,包括力,曲矩,应力,模量和折断时的张力率.
主要成果:
- 在准静态负荷下,所有替代品和calvaria (p <0.05) 之间观察到显著差异.
- 在动态冲击负载下,在环氧三层原型和卡尔瓦里亚之间没有发现显著差异 (p > 0.05).
- 关键的机械性能,如力,曲矩,应力,模量和折断时的张力率在动态冲击下是可比的.
结论:
- 开发的环氧和石灰替代模型显示了模拟撞击时骨折机制的潜力.
- 环氧三层原型显示出与动态负载下的人类体反应有前途的相似性.
- 具有成本效益和易于获得的材料,如环氧和粉笔,可以用于创建功能性头骨替代品,用于冲击研究.
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