调查重创伤的影响:对盔甲背后重创伤风险的概率研究
Vivek Bhaskar Kote1, Lance L Frazer2, Zachary S Hostetler3
1Southwest Research Institute, San Antonio, TX, USA. vivek.kote@swri.org.
Annals of biomedical engineering
|June 26, 2024
概括
新的概率模型显示,当前的防护盔甲可能无法充分保护军人免受防护盔甲后面的突击创伤 (BABT). 根据撞击地点,受伤风险有很大差异,这凸显了更新保护标准的必要性,以确保各种人群的全面安全.
科学领域:
- 生物机械工程 生物机械工程
- 创伤研究 创伤研究
- 军事医学 军事医学
背景情况:
- 目前的防护甲标准 (NIJ标准-0101.06) 侧重于背面变形,但没有完全评估背后防护甲突击创伤 (BABT) 的伤害风险.
- 现有的研究经常使用第50百分位男性的确定性模型,限制对不同军事群体的概括性,并忽视关键的不确定性.
- 撞击位置的变化,组织特性和损伤值在当前的保护评估中没有得到充分的解决.
研究的目的:
- 为了评估与BABT相关的受伤风险,使用概率人体模型 (HBM) 考虑系统变化.
- 根据当前的保护标准,评估不同胸部撞击地点的器官水平和全身损伤风险.
- 识别现有的防护甲标准中关于各种伤害结果的潜在缺陷.
主要方法:
- 利用了I-PREDICT概率HBM,结合了组织特性,人类学和加载条件的可变性.
- 对三个撞击地点进行了BABT模拟:心脏,肝脏和腹部下部.
- 采用组织层面菌株的概率分析来确定器官损伤的军事战斗失能量 (MCIS) 和全身损伤风险的新损伤严重性得分 (NISS).
主要成果:
- 器官层面的分析表明,由于心脏撞击造成的严重心脏和脏损伤,由于肝脏撞击造成的肋骨骨折和肝脏撕裂以及由于腹部下部撞击造成的脏撕裂.
- 根据当前标准,根据撞击地点,全身受伤风险差异很大 (6-98%).
- 对心脏的冲击造成的风险最高,其次是肝脏,然后是腹部下部.
结论:
- I-PREDICT概率HBM提供了比确定性模型更全面的评估BABT损伤风险.
- 当前的防护衣标准可能会保护某些受伤,但会让特定位置变得脆弱.
- 调查结果强调需要修订保护标准,以考虑到撞击地点的变化,并确保所有军事人员的足够安全.
