基于有限元仿真和遗传神经网络的轿车-行人事故重构

目的为充分利用轿车-行人碰撞中行人损伤信息对事故过程进行重构,提出采用有限元仿真和遗传神经网络逆向推导轿车-行人事故中碰撞参数的新方法。方法利用Hyperworks和LS-DYNA软件进行不同碰撞速度(25、40、55 km/h)和接触角度(背面、左侧、正面、右侧)的碰撞仿真,获取行人头部伤害指标(head injury criterion,HIC)和胸壁最大运动速度。根据损伤生物力学判据分析行人头部及胸部的损伤程度,并以行人头部和胸部损伤程度以及位置信息作为预测变量,采用遗传神经网络求取碰撞参数的预测值。最后利用两起具有确切碰撞参数的轿车-行人视频案例对该方法进行验证。结果两起视频案例中轿车碰撞行人速度分别为54、49 km/h,行人接触轿车角度均为180°。根据行人损伤信息得到轿车碰撞行人速度的预测值分别为51、43 km/h,行人接触轿车角度的预测值分别为184°和169°,两起事故重构准确度分别为0.94和0.88。结论利用行人损伤信息可以准确有效地对轿车-行人事故中的碰撞参数进行预测,既能为轿车-行人交通事故成因分析及责任认定提供新的方法,也为进一步提高轿车-行人碰撞中行人头部及胸部损伤的防治效果提供了理论依据。     

基于多种优化算法的交通事故精准化重建与颅脑损伤风险评估

目的 探究不同优化算法对精准化重建交通事故的影响。方法 应用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-II, NSGA-II)、邻域培养遗传算法(neighborhood cultivation genetic algorithm, NCGA)以及多目标粒子群优化算法(multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)对1例真实案件的多刚体动力学重建进行优化，研究不同优化算法对收敛速度与最优近似解的影响，并将优化所得的最优初始碰撞参数作为有限元模拟的边界条件，将仿真得到的颅脑损伤预测结果与实际损伤进行比较。结果 NCGA算法在优化过程中收敛速度更快，结果更优，最优近似解重建所得行人-车辆碰撞的运动学响应与监控视频相符，颅脑损伤预测情况与尸体检验基本一致。结论 通过优化算法和多刚体、有限元方法结合可以完成交通事故精确化重建，减少人为因素的影响。     

6岁儿童行人-汽车碰撞中碰撞角度对头部损伤的影响

目的应用符合欧洲新车安全评鉴协会(the European New Car Assessment Programme,Euro NCAP)要求的6岁儿童行人有限元模型,探究不同碰撞角度对儿童头部损伤的影响。方法应用符合Euro NCAP技术公告(TB024)并且具有详细解剖学结构的6岁儿童行人有限元模型,设置4组行人-汽车碰撞仿真试验,探究不同碰撞角度下儿童头部损伤情况。人体头部质心初始位置在车的纵向中心线上,轿车初速度为40 km/h,轿车分别与人体右侧、前侧、左侧、后侧碰撞(即0°、90°、180°、270°)。比较不同碰撞角度下运动学差异和头部碰撞响应,同时分析面骨和颅骨的损伤情况。结果通过分析儿童行人头部接触力、头部质心合加速度、头部质心相对于车的合速度、头部损伤标准(head injury criterion,HIC_(15))、面骨骨折情况以及颅骨应力分布发现,背面、正面碰撞下儿童头部骨折及发生脑组织损伤的风险大于侧面碰撞,其中背面碰撞下儿童行人头部损伤风险最高,侧面碰撞下儿童行人头部损伤风险最低。结论背面碰撞下儿童行人头部损伤风险最大,研究结果对行人-汽车碰撞评估和防护装置研发具有重要的应用价值。     

汽车后碰撞时人体头颈部的动力学响应及损伤分析

目的建立基于人体解剖学结构的精细化头颈部有限元模型,研究不同后碰撞速度下颈部损伤。方法该模型以人体头颈部CT扫描图像为基础,利用Mimics进行三维骨重建,通过Hyper Mesh完善颈部三维实体韧带、小关节等组织,并进行网格划分。生成的模型包括头部、8节椎骨(C1～T1)、6个椎间盘(包括纤维环、髓核和上下软骨终板)、小关节(包括软骨和关节囊韧带)、韧带、肌肉等结构,最后在有限元后处理软件中完成模型验证与后碰撞计算。结果分别对模型进行轴向冲击、前后屈伸和侧屈模拟并与实验数据对比,验证模型的有效性,并进行速度为20、40、60、80 km/h后碰撞计算。在20 km/h速度下,颈部无损伤出现,在40、60、80 km/h速度下,最早出现损伤的都是韧带。随着速度增加,颈部各组织受力不断增大。速度为80 km/h时,颈椎的密质骨、松质骨和纤维环最大应力分别为226. 4、11. 5、162. 8 MPa,当韧带应变达到极限时,开始出现撕裂。结论所建头颈部有限元模型具有较高的生物仿真度和有效性,可用于交通事故中颈部损伤分析的研究,在一定程度上有助于颈椎损伤的诊断、治疗和预防。     

10岁儿童头部有限元模型的建立及验证

运用ANSYS ICEM CFD以及HYPERMESH软件对10岁儿童头部几何模型进行合理的网格划分,获得具有高度解剖学细节的10岁儿童头部有限元模型。利用MADYMO软件自带的假人,模拟一起典型跌落事故中,受伤儿童从3个不同高度跌落时人体的动力学响应过程,并计算头部与地面碰撞接触瞬间的方位和速度等运动学参数。然后将这些参数输入到10岁儿童头部有限元模型中,模拟头部与地面的碰撞过程,并分析与损伤相关的生物力学参数。结果表明,颅骨的最大应力和最大应变分布在枕骨右侧,与碰撞点的位置较为吻合,但均未超过颅骨的耐受极限。利用颅内压力可较好地预测脑组织的损伤程度,而利用脑组织的von mises应力可较好地判断脑组织的损伤位置。事故重建的结果表明,该模型具有较好的生物逼真度,可以用于儿童头部损伤生物力学的研究。     

人体损伤撞击设备的研制及脊柱撞击伤模型的制备

撞击伤是交通事故中最常见的伤类，对撞击伤造成的人体损伤进行研究的最好方法就是通过一种模型来模拟交通事故中造成的伤害。通过调整各种参数，以不同方式，不同速度进行撞击实验，重现事故现场。本文介绍了利用生物力学原理，自制人体损伤撞击设备的研制过程和工作原理，结构特点。最后文章还介绍如何利用撞击机撞击脊柱标本模拟制备了脊柱撞击伤的模型。     

研究颅脑交通伤的有限元模型的建立及验证

建立基于人体解剖学结构的HBM(Human body model)头部三维有限元模型.详细描述了人体头部的主要解剖学结构,模型由头皮、颅骨、硬脑膜、脑脊液、软脑膜、大脑、小脑、脑室、脑干、脑镰和脑幕等组成.采用人体头部碰撞实验数据,比较了实验与仿真中头部的动力学响应和颅内压力分布参数,对头部有限元模型进行了验证.结果表明,该模型具有较好的生物逼真度,可以用来分析研究车辆交通事故中颅脑创伤和损伤机理.     

车-人碰撞事故中行人胫骨撞击响应的二维数值分析

目的基于两相多孔弹性胫骨模型,建立一种车-人碰撞事故中行人胫骨撞击响应的二维数值分析方法。方法选用健康成年男性胫骨行CT分层扫描,结合数值插值方法获得胫骨的结构参数;在两相饱和多孔弹性理论的框架内,建立胫骨动力学控制方程组;采用自行开发的流-固耦合两相多孔介质有限元数值分析程序,数值模拟小汽车车头从侧向撞击行人下肢的动力学过程,并计算撞击载荷作用下0-200ms内行人胫骨的动力学响应。结果胫骨的弯曲变形主要集中在撞击载荷作用的区域;胫骨骨干上节点107处的侧向位移响应,约在75ms时刻出现峰值位移（-6mm）,对撞击载荷有明显的时间滞后;胫骨骨干上单元E77中心处的轴向应力响应,约在30ms时刻出现峰值应力（140MPa）,对撞击载荷也有明显的时间滞后。结论本研究所建立的对车-人碰撞事故中行人胫骨撞击响应的二维数值分析方法,能够近似地模拟胫骨撞击区的弯曲变形、侧向位移响应和轴向应力响应以及胫骨中骨髓流体组分对骨架固体组分动力学特性的影响。下一步研究将在现有初步结果的基础上提高胫骨动力学模型的生物仿真性。     

微小型无人机失坠对人体头部损伤分析

目的评估微小型无人机由于意外失控坠落对人体特别是头部造成的伤害。方法采用ABAQUS软件进行动力学数值仿真分析,将无人机简化成不同几何形状自由下落撞击人体头部,分析撞击对人体头部的损伤度。基于人体生物组织性能参数的检索与分析,对人体头颈部通过质量-弹簧系统建模简化,头部则以实际头皮板质细节建模。结果质量为0.5 kg、下落高度为10 m时,圆盘形无人机简明损伤定级评分(abbreviated injury scale,AIS)为1.04,圆球形和锥形无人机AIS分别为1.95和2.48。若几何形状相同,随着质量和坠落高度的增加,头部冲击加速度和AIS均增加。无人机以不同角度撞击人体头部时,圆盘形无人机冲击加速度和AIS最小,损伤程度最小;圆球形和锥形无人机冲击加速度和AIS差别较小,但损伤度较大。结论微小型无人机失控坠落撞击时,无人机的坠落质量、高度及接触形状对人体头部的损伤度均有显著影响。     

自动紧急制动对公交车内儿童乘员颅脑损伤影响

目的 研究自动紧急制动(autonomous emergency braking,AEB)对公交车内儿童乘员的颅脑损伤影响。 方法 使用 Prescan 软件搭建公交车 AEB 测试场景,通过仿真得到 60 km/ h 初速度下公交车 AEB 制动工况下的减速度曲线。 基于已经验证的公交车模型和具有详细解剖学头部结构的 6 岁儿童混合有限元模型,选取车内儿童乘员典型的 4 个乘坐位置,使用 LS-DYNA 软件对公交车有、无 AEB 制动工况下儿童乘员头部损伤进行仿真。 以儿童乘员头部损伤指标 HIC15 、大脑灰质处压力、脑组织 von Mises 应力及剪切应力等生物力学响应为损伤评价指标,对儿童乘员的颅脑损伤进行分析。 结果 各组仿真试验中,位置 1 和 2 前方设置挡板时,儿童乘员大脑灰质处压力超过其损伤阈值,其余各位置儿童乘员的各项损伤指标均远小于对应的损伤阈值。 结论 AEB 能有效降低公交车内儿童乘员头部碰撞损伤,公交车内位置 3 处的儿童容易发生碰撞损伤风险,位置 1、2 处设置广告牌挡板会增加儿童乘员的颅脑损伤风险。     

The universal muscular chain reaction,muscle spasm,Torsions, ruptures and extravasations. Chameleons of pathology and some manifestations of simple muscular disorders

Most bodily functions require the coordinated actions of complementary and supplementary paired muscle groups. Where this essential muscular cooperation is lacking, hollow organs may burst and others become literally screwed up, giving rise to many similar spastic diseases such as Torticollis, Twisted ovarian cyst, Torsion of the Testis, Volvulus of the intestines, Varicose Veins, Megacolon, Aortamegaly, Scoliosis, Erb's Palsy, Peyronie's Disease, Main-en-Griffe, Undescended Foot (Pes Cavus), Talipes, Strabismus. Spasm is “panenepidemic” and unclassified examples of Torsion Dystonia and Dyskinesia really are as common as debt and taxes.     

Hypo- und Hypermagnesämie aus kardiologischer Sicht

Zusammenfassung Eine Reihe pathologischer Zustände bedingen Magnesiummangel. Zustände mit Hypermagnesämie sind ebenfalls bekannt, doch wesentlich seltener. Für den Kardiologen beachtenswert ist, daß unter Therapie mit bestimmten Diuretica bei Herzinsuffizienz, bei Herzinfarkt, Kardiomyopathie, Digitalisintoxikation und bestimmten Herzrhythmusstörungen Hypomagnesämie beobachtet wurde. Leider kann in der klinischen Routine nur ein extracelluläres Magnesiumdefizit durch Serumbestimmungen gemessen werden; über Magnesiummangel einzelner Organe kann nichts ausgesagt werden. Hinweise für Magnesiummangel geben aber neben der Messung des Serumspiegels Anamnese, klinischer Befund, bestimmte EKG-Veränderungen wie auch evtl. Hypokalämie, ein Zustand, bei dem sich oft — besonders bei Aldosteronismus — parallele Veränderungen zeigten.Tierexperimente deuten darauf hin, daß infarktähnliche Läsionen unter Magnesiummangel entstehen, doch ob Herzinfarkt beim Menschen durch Magnesiummangel ausgelöst werden kann, ist noch ungeklärt. In Leichenherzen zeigte sich im Infarktgebiet neben Calciumakkumulation signifikanter Magnesiumverlust, wobei unklar blieb, ob sich Ursache oder Folge des Infarktes widerspiegelten. Falls ein ursächlicher Zusammenhang besteht, ist er im Myokardstoffwechsel selbst zu suchen, wie bei der Alkoholkardiomyopathie, wo myokardialer Magnesiummangel zumindest als pathogenetischer Teilfaktor anerkannt wird. Andererseits versucht man aber auch Beziehungen zwischen Atherosklerose, Blutgerinnung und Hypomagnesämie herzustellen, in der Meinung, daß Magnesiummangel auch über den coronaren Pathomechanismus des Herzinfarktes wirken könnte. Sicher scheint, daß gewisse EKG-Veränderungen und Herzrhythmusstörungen durch einen irritierten Magnesiumhaushalt bedingt sein können, da sie bei Gabe bzw. Entzug von Magnesium verschwinden. Daß Magnesiummangel die Glykosidtoleranz verringert, wird tierexperimentell bestätigt. Unter Hypomagnesämie bewirkt Acetylstrophanthidin eher und länger Rhythmusstörungen als ohne, außerdem lassen diese sich durch Magnesiumgaben eliminieren. Da in gewissen Fällen spontane und digitalisinduzierte Herzrythmusstörungen durch Magnesiuminjektionen beseitigt wurden, scheint Magnesium als Therapeuticum angebracht. Einsatz verschiedener Magnesiumsalze bei Angina pectoris, degenerativen Herzerkrankungen und Herzinsuffizienz ohne geprüften und offensichtlich gestörten Magnesiumhaushalt ist fragwürdig, weil keine eindeutigen klinischen Erfolgsbeweise vorliegen. Immerhin mag es aber larvierte, durch Serumbestimmungen nicht erfaßbare Mangelzustände geben. Allgemein erscheint es aus kardiologischer Sicht ratsam, den Magnesiumhaushalt zu überwachen und in entsprechenden Fällen auszugleichen, um möglichen Myokardläsionen oder fatalen Herzrhythmusstörungen entgegenzuwirken.     

Environmental risk factors and their role in the management of atopic dermatitis

Introduction: The etiology of atopic dermatitis (AD) is multifactorial with interaction between genetics, immune and environmental factors.

Areas covered: We review the role of prenatal exposures, irritants and pruritogens, pathogens, climate factors, including temperature, humidity, ultraviolet radiation, outdoor and indoor air pollutants, tobacco smoke exposure, water hardness, urban vs. rural living, diet, breastfeeding, probiotics and prebiotics on AD.

Expert commentary: The increased global prevalence of AD cannot be attributed to genetics alone, suggesting that evolving environmental exposures may trigger and/or flare disease in predisposed individuals. There is a complex interplay between different environmental factors, including individual use of personal care products and exposure to climate, pollution, food and other exogenous factors. Understanding these complex risk factors is crucial to developing targeted interventions to prevent the disease in millions. Moreover, patients require counseling on optimal regimens for minimization of exposure to irritants and pruritogens and other harmful exposures.     

HLA genes in Amerindians from Mexico San Vicente Tancuayalab Teenek/Huastecos

Huastecos or Teenek Amerindians are presently living at North East Mexico (San Luis Potosi State). They have probably one of the most ancient culture of Mexico and Central America together with Mayas and Olmec groups with which also show close relationships. Proximity to Atlantic Ocean/Mexican Gulf originated that Spaniards had very early contact with them at about 1519 CE or before. In the present paper we have aimed to study HLA gene profile which may be useful for HLA and disease epidemiology and transplant programs in Teeneks. HLA-DRB1*04:07, -DRB1*14:06 and -DRB1*04:11 have been found in high frequency like in other Amerindian groups. High frequency typical Amerindians HLA extended haplotypes have been found, such as A*02-B*35-DRB1*04:07-DQB1*03:02; A*68-B*39-DRB1*04:07-DQB1*03:02 and A*02-B*39-DRB1*04:07-DQB1*03:02; also new haplotypes have been described, like A*02-B*52-DRB1*04:11-DQB1*03:02, A*68-B*35-DRB1*14:02-DQB1*03:01 and A*68-B*40-DRB1*16:02-DQB1*03:01. Genetic proximity is observed not only to linguistically close Mayans, but also to Mazatecans, Mixtecans and Zapotecans, who speak an altogether different languages; it shows once more that genes and languages do not correlate. This population was greatly diminished after European contact between 1500 and 1600 years CE; in fact, North and South America First Inhabitants population was brought from 80 down to 8 million people because of diseases (i.e.: measles, smallpox or influenza), slavery and war.     

État de l’art : nouveaux anticoagulants et transfusion

Direct oral anticoagulants (DOAC) are indicated for stroke prevention in atrial fibrillation and for the prevention and treatment of venous thromboembolism. As any anticoagulant, they are associated with a bleeding risk. Management of DOAC-induced bleeding is challenging. Idarucizumab, antidote for dabigatran, is currently available and is part of the therapeutic strategy, whereas antidotes for anti-Xa agents are under development. Activated or non-activated prothrombin concentrates are proposed, although their efficacy to reverse DOAC is uncertain. We propose an update on DOAC-associated bleeding management, integrating the availability of idarucizumab and the critical place of DOAC concentration measurements.     

Die Bindungsfähigkeit des Serum-Albumins für Bromsulphthalein bei Patienten mit chronischer Urämie während Hämodialyse-Behandlung

Zusammenfassung Im Verlauf der Hämodialysc chronisch Nierenkranker verhält sich die mit der Acrylamidgel Elektrophorese nachweisbare Bindung von Bromsulphthalein und Albumin etwa umgekehrt proportional zur Konzentration unveresterter Fettsäuren. Diese Fettsäuren verdrängen den Farbstoff aus seiner Albuminbindung. Der Effekt ist in vivo durch die vorübergehende Zunahme von Fettsäuren infolge der Postheparin-Lipolyse anläßlich der Heparinisierung bei der Hämodialyse auslösbar und auch nach Zugabe von Ölsäure zu einer reinen Albumin-Bromsulphthalein-Lösung in vitro nachweisbar. Bereits bei physiologischen Hyperlipacidämien wird dieser Verdrängungsmechanismus wirksam. Er kann möglicherweise — dem Bromsulphthalein vergleichbar — Medikamente aus ihrer Albuminbindung verdrängen, wodurch deren Wirkung auf die Gewebe und/oder die Ausscheidung durch die Nieren beeinflußt wird.