Research Paper 高齢自動車乗員の胸部損傷予防に向けた医工学的研究

一杉, 正仁  ,  HITOSUGI, Masahito

2015-05-28
Description
科学研究費補助金研究成果報告書
研究種目: 基盤研究(C)
研究期間: 2012~2014
課題番号: 24590864
研究代表者: 一杉 正仁(滋賀医科大学・医学部・教授)
To reduce the fatal vehicle passengers, reduce the severity of thorax injuries is an important problem. In this study, a new animal experiment model for thoracic injury was developed using a drop test system. Time histories of decelerations at the sternum and the spine of the rats were measured. We examined the viscoelasticity of the thoracic cage of elder rats. Then, to apply these results for humans, we used a human finite element model at the same impact condition. In order to compare the results, scaling based on geometric similarity was applied to the acceleration data. The maximum sternum decelerations of rats were similar to those of the human model. The proposed animal model might be useful for examining biomechanical response of the human thoracic injuries. These results may be useful for the safety of the elderly vehicle passengers.
目的:高齢者の胸郭特性を明らかにするためにラットを用いた生体工学的研究を行い、さらに人体有限要素モデルを用いて人への応用を試みる。方法:台上で腹臥位にした高齢ラットに加速度を作用させ胸骨部、脊椎部の加速度を経時的に測定した。この結果を人体有限要素モデルに適用し、類似の応答が得られかを確認した。結果:人体胸郭の変形挙動が確認できた。スケーリングの手法を用いて、ラットで計測された加速度値を外挿したところ、人における傷害値と矛盾しなかった。考察:動物実験、人体有限要素モデルを用いた衝撃シミュレーションを行うことで、人体の胸郭剛性が評価できるとおもわれる。
To reduce the fatal vehicle passengers, reduce the severity of thorax injuries is an important problem. In this study, a new animal experiment model for thoracic injury was developed using a drop test system. Time histories of decelerations at the sternum and the spine of the rats were measured. We examined the viscoelasticity of the thoracic cage of elder rats. Then, to apply these results for humans, we used a human finite element model at the same impact condition. In order to compare the results, scaling based on geometric similarity was applied to the acceleration data. The maximum sternum decelerations of rats were similar to those of the human model. The proposed animal model might be useful for examining biomechanical response of the human thoracic injuries. These results may be useful for the safety of the elderly vehicle passengers.
目的:高齢者の胸郭特性を明らかにするためにラットを用いた生体工学的研究を行い、さらに人体有限要素モデルを用いて人への応用を試みる。方法:台上で腹臥位にした高齢ラットに加速度を作用させ胸骨部、脊椎部の加速度を経時的に測定した。この結果を人体有限要素モデルに適用し、類似の応答が得られかを確認した。結果:人体胸郭の変形挙動が確認できた。スケーリングの手法を用いて、ラットで計測された加速度値を外挿したところ、人における傷害値と矛盾しなかった。考察:動物実験、人体有限要素モデルを用いた衝撃シミュレーションを行うことで、人体の胸郭剛性が評価できるとおもわれる。
Full-Text

http://repository.shiga-med.ac.jp/dspace//bitstream/10422/11954/1/24590864.pdf

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