一个3D打印的人类耳朵模型用于标准化测试听力保护设备的爆炸暴露
Marcus A Brown1, Shangyuan Jiang2, Rong Z Gan1,2
1Stephenson School of Biomedical Engineering, University of Oklahoma, Norman, OK.
Otology & neurotology open
|March 22, 2024
概括
一个3D打印的人类骨模型准确地复制了爆炸反应,为测试听力保护设备 (HPD) 和推进听觉安全提供了具有成本效益的工具.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学 声学 在声学方面
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 听力保护装置 (HPD) 对于防止服务人员的听力损伤至关重要.
- 目前用于测试HPD的方法,使用声学装置或尸体骨 (TBs),缺乏成本效益和标准化.
- 需要一个可靠的,标准化的模型来改善HPD的发展.
研究的目的:
- 开发和验证3D打印的人类骨 (TB) 模型,用于评估听力保护设备 (HPD).
- 评估3D打印结核病模型在模拟爆炸反应中的成本效益和准确性.
- 调查该模型在声传输研究中的潜力.
主要方法:
- 使用柔性和刚性聚合物创建了一个3D打印的结核病模型,结合了耳道,耳膜 (TM) 和骨等解剖结构.
- 激光多普勒振动测量在声学刺激下测量TM运动.
- 3D打印的结核病模型经过了带有和没有HPD的爆破测试,记录了耳道入口 (P0) 和TM (P1) 附近的压力水平.
主要成果:
- 3D打印的结核病模型通过HPDs准确地复制了爆炸压力减弱,P1压力在5.62-6.54psi的P0爆炸压力下从0.92到1.06psi不等.
- 测量压力值与从人类尸体结核实验中公布的数据的平均值和标准偏差保持一致.
- 来自3D打印模型的振动计测量显示了与现有研究一致的趋势.
结论:
- 3D打印的结核病模型有效评估了被动HPDs对爆炸暴露的保护功能.
- 该模型显示出作为声传输研究和HPD开发的标准化,具有成本效益的工具的承诺.
- 这一创新可以大大提高对军事人员和其他暴露在危险噪音水平的人员的听觉保护.
