膜单元与弹簧单元模拟韧带损伤的生物力学响应

目的对比分析膜单元与弹簧单元对颈部韧带生物力学响应的影响。方法基于现有的6岁儿童颈部有限元模型,将其中的韧带分别用膜与弹簧两种单元类型模拟,进行儿童颈椎C4～5椎段动态拉伸实验和全颈椎拉伸实验。同时采用膜单元模型进行弯曲仿真试验,并分析仿真效果。结果在C4～5椎段动态拉伸实验中,膜单元仿真与弹簧单元仿真最终失效力分别为1 207、842 N,与尸体实验分别相差0. 6%、30. 6%;在全颈椎拉伸实验中,膜单元仿真峰值力与尸体实验相差1. 8%,弹簧单元仿真峰值力为484 N,与尸体实验相差较大。膜单元弯曲试验仿真效果良好。结论弹簧单元在模拟受力方面存在一定局限性,而膜单元具有较高的生物仿真度,更能体现韧带的生物力学响应。     

基于卷积神经网络和有限元法的棍棒类钝器致脑损伤评价方法研究EI北大核心CSCD

有限元法作为研究钝器致颅脑损伤机制的新方法,存在耗时长、专业性强等技术壁垒,影响其推广应用。基于此,本研究提出了一种基于卷积神经网络和有限元方法的棍棒类钝器致颅脑损伤的快速量化评价方法。该方法以有限元仿真中提取的棍棒类钝器速度曲线以及脑组织(大脑、胼胝体、小脑、脑干)最大主应变分别作为卷积神经网络的输入与输出参数,并通过十折交叉验证法训练并优化卷积神经网络,最终确定的卷积神经网络模型对大脑最大主应变预测结果的平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、拟合优度(R^(2))分别为0.084、0.014、0.92;对胼胝体最大主应变预测结果的MAE、MSE、R^(2)分别为0.062、0.007、0.90;对小脑及脑干最大主应变预测结果的MAE、MSE、R^(2)分别为0.075、0.011、0.94。预测结果显示,本研究开发的深度卷积神经网络,能够快速而准确地评估由棍棒类钝器打击引起的局部脑损伤,并对理解其造成的脑损伤与量化评价具有重要的应用价值。同时,该技术提高了计算效率,可为将当前基于加速度的脑损伤研究转变为关注局部脑组织损伤的研究提供依据。     

"维持"是看得见的死亡--访太原市中心医院医疗集团总院院长商广喜

10月11日，太原市中心医院医疗集团总院收到一个喜讯，院长商广喜被评为“中国医改之星”。这对商广喜，可以说是实至名归。在山西省医疗卫生领域，商广喜是一个知名人物，在短短4年时间内令一家面临生存威胁的老医院改天换地、脱胎换骨的是他；在太原医疗领域率先实施人事和分配制度改革的是他；整合企业医院资源成立山西第一家医疗集团的还是他。     

脑组织本构模型及其生物力学特性分析

在交通事故中,颅脑损伤因其高发率和高致命率成为最严重的损伤。颅脑有限元模型成为开展头部损伤研究的重要工具。模型中脑组织所应用的本构模型及材料属性是决定颅脑损伤预测结果的关键因素。本文旨在针对应用于模拟脑组织的本构模型和材料属性进行综述,从而深入理解脑组织生物力学特性,为颅脑损伤的有限元研究提供参考。     

具有详细解剖学结构的1岁学步儿童头部有限元模型构建及验证

目的构建详细的1岁学步儿童头部有限元模型,探究其颅脑损伤机制,完善人体有限元生物力学模型数据库。方法基于我国1岁儿童真实详细的头部CT数据,借助医学软件Mimics获得头部几何结构数据,利用逆向工程软件划分NURBS曲面片和构建工程模型,利用有限元前处理软件划分网格,参照解剖学和尸体实验等数据,验证1岁学步儿童头部有限元模型的有效性并初步分析其损伤机制。结果构建了中国男性1岁儿童头部有限元模型,模型包括并区分了大脑及小脑的灰质和白质、海马体、囟门、矢状骨缝、冠状骨缝、脑干、脑室等,几何尺寸符合解剖学统计数据。利用头部模型重构了儿童头部静态压缩尸体实验和跌落尸体实验,结果表明,该头部模型与尸体实验表现了相近的力学特征,验证了模型的有效性。计算表明不同压缩速率下颅骨刚度不同,会导致不同损伤结果。结论所构建的包含详细解剖学结构的1岁儿童头部有限元模型具有较高的生物仿真度,借助构建的模型可分析深部脑组织各部位的详细损伤情况,特别是闭合性颅脑损伤,为相关研究及临床应用提供有效的工具和手段。     

健康体检“高烧”

8月27日,北京市卫生局宣布在全市实施《北京市体检质量控制和改进评估标准(试行)》和《北京市医疗机构外出体检工作规范(试行)》,以规范北京体检市场。由此一度“杂草丛生,乱云飞渡”的体检市场终于有法可依。新法规虽然不能瞬间发挥效用,但它毕竟是体检市场由乱到治的开始。     

医院如何留住顶尖人才？

世界著名管理大师彼得·德鲁克认为:“所谓企业管理最终就是人力管理;人力管理就是企业管理的代名词。”这句话对于医院也同样适用,因为无论是对营利性医院,还是非营利性医院来说,医院企业化运作将是一个趋势。结合医院的实际,借鉴企业人力资源管理的经验应对即将到来的人才流动,对医院来说不无裨益。     

诊疗“医院后勤社会化”——后勤社会化缘何成了“温吞水”

时至今日，“医院后勤社会化改革”已经走过了4个年头．与2000年政策刚出台时的热闹与亢奋相比，今天的“医院后勤社会化改革”则显得有些冷清和落寞。曾几何时，全国上下，各种性质和类型的大小医院环围在“推进后勤改革”大旗之下．云集影从，蔚为壮观；各种改革方案、建议和意见也层出不穷。各骋其智。     

脂肪组织压缩实验中摩擦系数对力学响应的影响

目的针对当前摩擦力对脂肪组织无约束压缩实验结果影响的不确定性,研究压缩实验中合适的摩擦系数设置及适用于模拟脂肪组织生物力学响应的材料本构模型。方法构建低应变率(0.2s^-1)和中应变率(20s^-1)下的脂肪组织有限元模型,分别应用LS-DYNA中常用于模拟脂肪组织的线性黏弹性材料本构、Mooney-Rivlin超弹性材料本构、Ogden超弹性材料本构、软组织材料本构,在不同摩擦系数下进行无约束压缩实验,分析不同摩擦系数及本构模型对接触力大小的影响。结果4种材料本构模型在低、中应变率下,输出的接触力均与摩擦系数呈正相关,有摩擦时的接触力比无摩擦时的接触力大50%左右。中应变率下脂肪组织的力学响应对摩擦系数的灵敏度比低应变率下的更高,且不同材料本构模型输出的接触力差异显著。结论在脂肪组织无约束压缩实验中,静摩擦系数取0.1,动摩擦系数取0.05是合理的,在低、中应变率下Ogden超弹性材料本构能够良好地反映脂肪组织的生物力学响应。     

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。