在焦点压缩负荷下对猪皮肤的生物力学表征,边缘半径不同

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 皮肤病学 皮肤病学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 有限的研究存在于皮肤损伤生物力学在焦点压缩负荷下与不同的边缘半径.
• 从伤到焦点压缩损伤机制的过渡与边缘半径的增加并未得到充分理解.
• 在粗压缩负荷下皮肤和上皮肤的行为需要进一步的描述.

研究的目的:

• 量化透深度和硬半球边缘的接触面积对皮肤负荷和损伤的影响.
• 调查压缩参数与皮肤损伤组织学指标之间的关系.
• 为了确定皮肤的焦点压缩负荷的受伤风险曲线.

主要方法:

• 使用半径为0.2至2毫米的五个端效应器测试了172个猪皮样本.
• 应用了四个压缩深度:75%,85%,90%和95%.
• 伤害定义为表皮和皮肤破坏超过样本厚度的33%,通过数字组织学分析.

主要成果:

• 观察到线路负载和组织学深度的线性增加,随着样品压缩的增加.
• 在压缩水平超过75%时,始终观察到表明受伤的组织破裂.
• 85%压缩和更高的损伤频率显著增加,没有明显的依赖于终端效应器半径.

结论:

• 在焦点压缩下皮肤损伤似乎是基于应变的事件,开始超过75%的压缩.
• 一个受伤风险曲线表明在72N/mm时有5%的风险,在200N/mm线路负荷时有50%的风险.
• 虽然局部应力随着半径的缩小而增加,但伤害发生并未按终端效应因素分层,这表明压缩深度是主要因素.