Name: Un banco de pruebas para examinar el casco ajuste y retención y medidas biomecánicas de cabeza y cuello, lesión en impacto simulado (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 30 s
Description: Aprenda a simular impactos en cascos para evaluar el ajuste y la retención, midiendo aceleraciones lineales y angulares del cráneo y fuerzas del cuello. Este método cuantifica el riesgo de lesiones craneales y cervicales en diferentes escenarios de impacto.

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Agradecemos la financiación de las ciencias naturales y Consejo de investigación Ingeniería (NSERC) de Canadá (descubrimiento subvenciones 435921), el fondo de seguridad Pashby deporte (2016: RES0028760), la Fundación de investigación de Banting (Premio descubrimiento 31214), () examinadores Inc. Canadá) y la Facultad de ingeniería y Departamento de ingeniería mecánica de la Universidad de Alberta.

1. arreglo de escenarios de ajuste casco <ol><li>definir montar escenarios para ser estudiado en un examen antropométrico dispositivo cabeza y cuello (hombre del percentil del híbrido III 50) con un perímetro cefálico de 575 mm. 
	Nota: Se muestra un ejemplo de cuatro escenarios de ajuste en la tabla 1 con las posiciones del casco correspondiente a la figura 1. Los escenarios de ajuste hacia delanteros y hacia atrás se basaron en las definiciones de uso correcto del casco de anteriores estudios epidemiológicos, que especifica la posición de casco adecuado como cubrir las cejas ni exponer el frente 3.</li>
	<li>Para cada escenario, cada posición del casco en la cabeza para asegurar el casco montar escenario se repite constantemente la marca.</li>
	<li>Usa un certificado casco, disponible en tallas extra grandes y universales, todo ajuste escenarios. 
	Nota: Según la guía de ajuste fabricante proporcionado, un tamaño universal encaja más apropiadamente la circunferencia de la cabeza.
	<ol><li>Para cada ajuste escenario, otros mantenerse en forma constante los parámetros. Específicamente, apriete la correa de la barbilla para dejar ancho de aproximadamente un dedo de espacio debajo de la barbilla y apriete el dial ajustable para mantener un ajuste seguro.</li>
	</ol></li></ol> 2. Ajuste la medida de fuerza <ol><li>ajuste de organizar cinco sensores en la piel de la cabeza, colocado en el frente, atrás, izquierda, derecha y superior ( figura 2). 
	Nota: Los sensores son una versión modificada de transductores de fuerza desarrollados dentro de la investigación grupo 19 , 20 , 21 , de rejilla de Bragg 22, optimizado para medir las fuerzas de ajuste en un rango de 0 a 50 N. Los sensores modificados tienen un espesor y diámetro de 2,6 mm y 14 mm respectivamente.</li>
	<li>Tomar una medida de referencia con los transductores en la cabeza sin Paují sin carga. Tomar esta medida de referencia antes de cada medición de la fuerza forma.</li>
	<li>Lugar del casco en los datos de fuerza cabeza y medida de 3 s a un ritmo de 2.5 kHz. Repita el mismo escenario cabe seis veces para mediciones repetidas.</li>
	<li>Repetir el mismo procedimiento de medición para escenarios de caben todos.</li>
	<li>Transductor convierte datos de cambio de longitud de onda para mediciones de la fuerza multiplicando las longitudes de onda medidos desde el transductor por la constante de calibración predeterminados para el ajuste de la fuerza.</li>
</ol> 3. Torre de caída para la simulación de impacto <ol><li>simular impacto a la cabeza del Paují linealmente guiando la cabeza para golpear un impacto superficial 19 , 23. El equipo necesario para hacer esto es contexto específico, tal como se detalla a continuación.
	<ol><li>Montar una torre de caída de un cardán de la gota ajustable, un jefe de dispositivo de prueba antropométrica y cuello y una superficie de impacto variable. 
		Nota: La gota total Asamblea masa es aproximadamente 11 kg. La masa agregada de las cuentas de cardán para la exclusión del cuerpo humano completo como una masa efectiva torso para mejor simular impacto realista 24.</li>
		<li>9 colocar acelerómetros uni-axial en un 3-2-2-2 configuración dentro de la cabeza para permitir lineales y aceleraciones angulares de la cabeza a ser determinado en el centro de gravedad 25.</li>
		<li>Arreglar una puerta de velocidad construido en la torre de impacto para medir la velocidad de impacto inmediatamente antes del impacto.</li>
	</ol></li> <li>Recoger cabeza aceleración cuello fuerza/momento datos y mediante el sistema de adquisición de datos. Filtro de tensiones analógicas, muestreadas en 100 kHz para todos los canales. Antes del sistema de adquisición de datos, incluyen un filtro de paso bajo de anti-aliasing de hardware con una frecuencia de 4 kHz 26.</li>
	<li>Organizar el escenario de impacto.
	<ol><li>Para todos los impactos, quitar la visera del casco para permitir una mejor visibilidad durante el seguimiento del movimiento. El efecto de la pantalla durante el impacto se asume que es insignificante debido a su accesorio suelto.</li>
		<li>Arreglar todas las gotas para impactar la frente. Esta es una ubicación de impacto comunes en el ciclo 27, aunque otras hipótesis también podrían ser simulados.</li>
		<li>Impactan de simula seis escenarios de impacto diferentes mediante la variación de velocidad, superficie de impacto y primera cabeza o torso primero impactos según la tabla 2.</li>
		<li>Levante la cabeza a la altura adecuada, correspondiente a especifica velocidades de impacto. Deje caer la cabeza de una altura adecuada, normalmente de 0,82 m y 1.83 m, para lograr velocidades de 4 m/s y 6 m/s, respectivamente. 
		Nota: Agregar la altura necesaria para vencer las pérdidas por fricción. Dos velocidades de impacto de 4 m/s y 6 m/s pueden ser elegidos en base de normas y literatura anterior 28.</li>
		<li>Organizar la superficie de impacto.
		Yunque de ángulo <ol><li>organizar un plano o a 45° ( figura 4). El yunque plano simula caídas sobre una superficie plana, mientras que el yunque ángulo simula impactos con un componente de velocidad tangencial.</li>
			<li>Cubierta ambos de las superficies de los yunques en cinta abrasiva para simular una superficie de asfalto. Ajustar la posición del yunque como necesario entre impactos para asegurar el casco a ser impactadas contacto sólo la superficie plana del yunque.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>Arreglar la torre de caída primera cabeza o torso-primer impacto. Simular impactos primero de cabeza y torso-primero, con torso de impactos similar a la carga la configuración de impacto presentado en Smith et al. 18 <ol><li>para simular un impacto cefálico, no ajuste la torre caída.</li>
		<li>Para simular el torso golpeando el suelo antes de la cabeza, coloque un bloque de madera en el camino del caída de cardán. Coloque este bloque de madera a una altura tal que la cabeza es aproximadamente 25 mm con respecto a que el yunque en el torso-impacto. La cabeza continuará golpear el yunque por medio de la flexión del cuello solo.</li>
		<li>Incluyen una capa de espuma para minimizar vibraciones de la torre de caída ( figura 5).</li>
		<li>En contraste con los impactos de la cabeza primero, ajuste el ángulo del cuello en impactos de torso primero. 
		Nota: Este ajuste del ángulo del cuello permite la cabeza al impacto del yunque en la frente después de la flexión, para que el impacto es comparable al caso impacto cefálico ( figura 6). Además de impactos de frente, este escenario de torso primero sería relevante en impactos laterales, así. En el primero de cabeza y torso-primer impacto, este sistema cardán permite movimiento de cabeza y cuello a lo largo de la pista después del impacto.</li>
	</ol></li> <li>Activar el sistema de adquisición de datos, cámaras de alta velocidad (véase sección 4) y caída de la cabeza simultáneamente. Repita el mismo impacto y configuración de ajuste escenario 3 veces con cascos de nuevo cada vez. 
	Nota: Las cámaras de alta velocidad debe ajustarse simultáneamente con la torre de caída, detallada en la sección 4.</li>
	<li>Cada uno de los cuatro escenarios de ajuste sujeto a cada uno de los 6 escenarios de impacto diferentes. Realizar un total de 72 gotas después de 3 ensayos de cada configuración.</li>
	<li>Post-procesar los datos cinemáticos y cinéticos de cabeza.
	<ol><li>Señales analógicas de filtro para la aceleración y fuerza/momento posteriormente utilizando un filtro de Butterworth de orden th 4 en post proceso a indusprueba práctica sugeridas 26. Filtro de aceleraciones de cabeza y cuello las fuerzas según el canal de frecuencia de clase (CFC) 1000. Filtrar momentos cuello según CFC 600.</li>
	</ol></li></ol> 4. Utilizando un sistema de Cámara Dual de alta velocidad de captura de movimiento Nota: posiciones de marcador de grabación de dos cámaras de alta velocidad permiten posiciones de marcador tridimensional debe ser determinada con el método DLT 16 en procesamiento posterior. Para determinar los desplazamientos de cabeza-casco, pista de marcadores en la cabeza y el casco durante el impacto.
<ol><li>Organizar cámaras de alta velocidad alrededor de la torre de la gota.
	<ol><li>Organizar dos cámaras de alta velocidad alrededor de la caída de la torre captura sincronizada imágenes del movimiento casco y cabeza durante el impacto.
		<ol><li>Colocar una cámara principal al lado de la torre de caída y una cámara de esclavo a aproximadamente 45° del maestro ( figura 7). Configurar un 250 W de luz entre las cámaras para permitir la suficiente exposición.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>Configurar las cámaras de alta velocidad.
	<ol><li>Equip cada cámara con un f/1.4 de 50 mm o 100 mm f/2.0 macro lente, dependiendo del campo de visión necesario. Establecer las aberturas en las lentes en f/8.0. 
		Nota: Esta abertura permite suficientemente nítida en la profundidad de campo deseada. El campo necesario de visión entre 30-60 cm, dependiendo del escenario de impacto.</li>
		<li>Configurar las dos cámaras para grabar a 1280 x 800 píxeles a una velocidad de 1000 cuadros por segundo o más rápido. Así, el tiempo de exposición máximo cada fotograma será 600 μs.</li>
		<li>Sincronizar las dos cámaras en marcos y reloj interno. Configurar un desencadenador para que ambas cámaras se activan al mismo tiempo.</li>
	</ol></li> <li>Calibrar el espacio al tomar una imagen fija de un marco de calibración de cada cámara. 
	Nota: El método de transformación lineal directa (DLT), el espacio debe ser inicialmente calibrado.
	<ol><li>Una jaula de calibración con 17 ubicaciones de punto de calibración conocidos en el campo de visión de ambas cámaras y tomar una sola imagen de cada cámara. Un mínimo de 11 puntos comunes debe ser visible desde ambas cámaras.</li>
		<li>Encontrar las coordenadas bidimensionales de cada marcador con tracking software. 
		Nota: Una máquina (CMM) de medición de coordenadas determina la ubicación del punto de la caja de calibración antes de calibración DLT.</li>
		<li>Utilizando una serie de cálculos realizados con los marcadores de calibración &#39; coordenadas (conocido como DLT) 16, transformar dos localidades marcador tridimensional en coordenadas tridimensionales con respecto a la jaula de calibración sistema de coordenadas en postprocesamiento.</li>
	</ol></li> <li>Para cuantificar el desplazamiento del casco, pista para la distancia entre un punto en la frente de la cabeza y el borde del casco utilizando el software de seguimiento de. 
	Nota: Debido a que estos puntos no son visibles desde ambas cámaras, seguimiento de un conjunto de tres marcadores visibles en cada uno la cabeza y casco en su lugar. Los puntos en la frente y el casco luego se pueden rastrear indirectamente.</li>
	<li>Coloque marcadores de seguimiento sobre la cabeza del movimiento y tomar una imagen fija de referencia de la cabeza de cada cámara.
	<ol><li>Para este método de seguimiento de marcadores indirectos, tomar una imagen de referencia de cabeza con cada cámara. Asegúrese de que esta imagen de referencia consiste de tres marcadores y un marcador de referencia definido en la cabeza.</li>
		<li>Maximizar la distancia entre los marcadores usando tres ubicaciones de punto de referencia al mismo tiempo en ambas cámaras &#39; campo de puntos de vista. 
		Nota: Maximiza la distancia permite mayor precisión disminuyendo marcador indirecto sensibilidad de seguimiento para rastrear errores. Los tres marcadores permiten la reconstrucción tridimensional de movimiento en el post procesamiento, así como la valoración de la situación de frente.</li>
		<li>Mantenga el marcador de referencia entre los ojos en la frente baja y los otros marcadores distribuidos en la cabeza. Asegurarse de que estos tres marcadores son visibles desde ambas cámaras a través de un impacto ( figura 8).</li>
	</ol></li> <li>Coloque marcadores de seguimiento en el casco del movimiento y tomar aún imágenes de referencia del casco de cada cámara como se describe para la cabeza referencia (sección 4.5).
	<ol><li>Asegúrese de que la referencia consiste en ver al menos cuatro marcadores de seguimiento de movimiento. Mantener un marcador en la parte inferior de la visera del casco como una referencia y propagar los otros tres marcadores en el casco. Que sean estos tres marcadores visibles desde ambas cámaras a través de un impacto. Tomar una sola imagen de cada cámara para la referencia de casco ( figura 9).</li>
	</ol></li> <li>Activar el sistema de adquisición de datos, cámaras de alta velocidad y caída de la cabeza al mismo tiempo como se describe en la sección 3. 
	Nota: La torre de caída tendrá que configurarse simultáneamente con las cámaras de alta velocidad. Después de tomar imágenes de referencia, puede realizarse una gota.
	<ol><li>Organizar el casco montar escenario. Registro de la caída. Señal de un disparo a las cámaras manualmente tras el impacto. Organizar el registro para que 3 s se registra antes del gatillo y 8 s se registra después el gatillo. Revisión y soporte de las imágenes de las cámaras sincronizadas para contener el impacto sólo manualmente.</li>
	</ol></li></ol> 5. Cabeza-casco marcador de seguimiento y post-processing <ol><li>seguimiento de marcadores de cabeza y casco en el impacto, utilizando software específico para cámara.
	<ol><li>Pista seis puntos por caída: tres en el casco y la cabeza ( figura 10). Con el software, determinar las coordenadas del pixel bidimensionales transitoria de cada marcador.</li>
	</ol></li> <li>Utilizar el método DLT para calcular coordenadas tridimensionales de los marcadores de seguimiento durante una caída. 
	Nota: Con los datos de calibración de la caja de calibración y los datos de caída de las dos cámaras, el método DLT puede determinar las coordenadas tridimensionales de los marcadores de seguimiento durante una caída.</li>
	<li>Utiliza el método SVD (descomposición de valor singular) del 17 para el cálculo de las coordenadas tridimensionales 3D del borde de la frente y casco de cabeza. La diferencia entre estos dos puntos es el desplazamiento del casco de la cabeza.
	<ol><li>Uso el método SVD para estimar la localización de una referencia del punto en cada uno el impactador simulador de cabeza frente y casco de ala de los marcadores de seguimiento.</li>
		<li>Utilizar el método SVD para encontrar la matriz de transformación de los tres marcadores entre el marco de referencia y cada marco individual de una gota. Esta transformación puede aplicarse para encontrar el casco o frente ala lugares.</li>
	</ol></li> <li>Realizar este seguimiento indirecto sobre el casco y la cabeza. El desplazamiento entre el borde de la frente y el casco puede ser monitoreado ( figura 11).</li>
</ol>

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<li>Cobb, B. R., Zadnik, A. M., Rowson, S. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1754337115599133">Comparative analysis of helmeted impact response of Hybrid III and National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment headforms.</a> Proc. Inst. Mech. Eng. Part P J. Sports Eng. Technol. 230 (1), 50-60 (2016).</li>
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</ol>

Los autores no tienen de revelar los conflictos y no están parados ganar financieramente de la publicación de este trabajo.

Aquí, métodos de investigación casco caben en cabeza Paují simulada se presentan impactos. Casco ajuste se cuantificó con sensores de fuerza forma impactos se simularon con un movimiento de cabeza y cuello en una torre de caída guiada y movimiento del casco fue registrado con video de alta velocidad. Escenarios de impacto diferentes fueron simuladas bajo diferentes escenarios aptos para investigar los efectos sobre las medidas biomecánicas de casco de montar.
El casco montar los sensores son c...

Más evidencia epidemiológica sugiere cascos de bicicleta proporcionan protección contra lesiones en la cabeza para los ciclistas de todas las edades1. La literatura biomecánica presenta el tema coherente que el cabeza de Paují sostiene relativamente menos graves lesiones de la cabeza/cerebro secundarios al impacto, en relación con la cabeza (sin Paují) sin protección2. Algunas investigaciones sugieren que pobre casco ajuste es asociado con un mayor riesgo de lesión en la cabeza3, lo que implica que los cascos son más efectivos cuando queden bien. Dependiendo de los criterios utilizados para definir buen casco ajuste, uso incorrecto del casco fue encontrado para ser tan alto como el 64% entre los ciclistas Paují3. A pesar de la evidencia epidemiológica sugiere que el casco ajuste es relevante en la gravedad o la probabilidad de lesión en la cabeza en un impacto, hay trabajo experimental mínima evaluación en un entorno de laboratorio controlado o no casco correcto o retención del casco tiene un efecto significativo sobre las medidas biomecánicas de la lesión. Una relacionadas con el estudio investiga el efecto del tamaño del casco de motocicleta durante el Paují impactos simulados con un modelo de elementos finitos4. Otro relacionado estudio investiga el efecto del tamaño de casco durante impactos experimental5 durante el uso de película sensible presión para cuantificar las fuerzas montar en cascos de fútbol. El efecto de los sistemas de retención en impactos de casco de bicicleta y motocicleta han sido investigado6,7, así como un escenario de ajuste hacia atrás para preadolescentes6.
Nuestro trabajo propone métodos para estudiar el efecto del casco de la bicicleta caben en el riesgo de lesiones con casco montar sensores de fuerza, simular impactos con una cabeza antropométrica y cuello y cámaras estereoscópicas de alta velocidad. Los objetivos de los métodos propuestos son ajuste de cuantificar y evaluar el riesgo de lesiones en situaciones de diferente impacto realista. En contraste con los métodos relacionados, nuestro trabajo investiga casco de bicicleta, ajuste, donde el uso de casco adecuado es variada. Se determinan los métodos similares a la anterior, cabeza cinemática; sin embargo, también se cuantifican carga de cuello y cabeza-casco desplazamientos. Aunque la epidemiología de la lesión en el cuello en bicicleta sugiere que lesiones en el cuello son comunes, tienden a asociarse con los impactos más severos de cabeza y hospitalización8,9. La evidencia es mixta o no uso del casco reduce tasas de lesión de cuello8 y ninguno de los estudios epidemiológicos citados cuantificar aspectos del ajuste del casco. Teniendo en cuenta el hecho de que lesión del cuello en el ciclismo tiende a estar asociado con los accidentes más graves y que ajuste el casco no se ha examinado en epidemiología de lesiones de cuello, métodos para examinar lesiones de cabeza y cuello son útiles en la investigación biomecánica. Tales métodos experimentales podrían utilizarse en estudios biomecánicos que complementan los estudios epidemiológicos que no en todo el control de los casos de severidad de impacto o casco ajuste.
En nuestro trabajo, se ha desarrollado un nuevo método de control de movimientos relativos entre la cabeza y el casco durante el impacto. La capacidad de controlar o no el casco se mueve en la cabeza puede dar información valiosa sobre la estabilidad del casco y la exposición de la cabeza sin protección a lesiones durante el impacto. En un estudio investigando casco ajuste, estabilidad del casco y la cabeza exposición son particularmente valiosos en la evaluación del rendimiento de casco. En contraste con trabajos relacionados, diferente impacto y ajuste también serán probados escenarios destacando casco variada colocación.
En la actualidad, casco correcto ajuste es subjetivo y un definido. En general, buen casco ajuste se caracteriza por estabilidad y posición. El casco debe ser resistente al movimiento una vez fijado a la cabeza y debe colocarse de tal que no se cubren las cejas y la frente no esté demasiado expuesta. Además, debe caber aproximadamente un dedo ancho de espacio entre la barbilla y la correa de barbilla3. Medidas de cuantificación casco ajuste no son generalizadas; que no sea de fuerza, métodos pueden comparar casco ajuste basado en comparar la geometría de la cabeza y casco. Un tal método es el índice de ajuste del casco propuesto por Ellena et al. 10. el método propuesto de cuantificar el ajuste del casco, sensores de ajuste de fuerza, crea un medio objetivo de comparar diferentes casco montar escenarios en forma de media y desviación estándar de las fuerzas ejercidas en la cabeza. Estos ajuste fuerza valores representan la tirantez de un casco, así como la variación de la tensión experimentada en la cabeza. Estos sensores proporcionan una comparación cuantificada de las fuerzas que se pueden hacer entre distintos escenarios de ajuste. Un casco de seguridad ajustada mostraría mayor fuerza mientras que un casco flojo demostrar fuerzas más bajas. Este método de medición de la fuerza de ajuste es similar al índice de forma promedio propuesto por Jadischke5. Sin embargo, los métodos de Jadischke utilizan película sensible de la presión. Los sensores ópticos que presentamos permiten medición discreta de ajuste fuerza alrededor de la cabeza o casco.
Para la certificación de los cascos, se asegura un casco en una cabeza instrumentada, que entonces es levantado a una cierta altura caída. La cabeza y el casco sufre entonces una gota caída libre sobre un yunque mientras graba aceleraciones lineales. Aunque no típicamente utilizado en estándares de la industria de casco, un híbrido III (cabeza) y una Asamblea de cuello fueron utilizados en este trabajo, con una torre de caída guiada para simular impactos. En contraste con los estándares que normalmente se utilizan la cinemática lineal, la matriz de acelerómetro simulador también permite la determinación de la cinemática rotacional, un parámetro clave en la predicción de la probabilidad de lesiones de cerebro difusa, incluyendo conmoción cerebral11 . A través de la medición de aceleración lineal y aceleración rotacional y la velocidad, las estimaciones de la severa lesión en la cabeza focal y difusa pueden hacerse mediante la comparación de la cinemática a los varios métodos de evaluación de lesiones basado en la cinemática propuesta en la literatura 12 , 13. mientras que la cabeza fue desarrollado originalmente para la prueba de accidente de automóvil, su uso en casco evaluación y estimación del riesgo de lesión en la cabeza en el Paují impacto es bien documentado2,14. La configuración de simulación de impacto también incluye una célula de carga de la parte superior del cuello, permitiendo que las fuerzas y momentos asociados a lesión en el cuello para medir. Riesgo de lesión de cuello puede estimarse entonces cinética de cuello en comparación con datos de la evaluación de lesiones de lesiones automotriz datos12,13.
También se propone un método de seguimiento de movimiento de casco concerniente a la cabeza durante el impacto con video de alta velocidad. Actualmente, no hay métodos cuantitativos existen para evaluar la estabilidad del casco durante el impacto. La Comisión de seguridad de productos de consumo (CPSC)15 bicicleta casco norma pide una prueba de estabilidad posicional, pero no es representativo de un impacto. Además, si o no el casco sale de la cabeza es el único resultado medido por la prueba. Independientemente de la exposición de la cabeza a la lesión, un casco puede pasar aún mientras permanece en la cabeza durante las pruebas. El método propuesto de rastrear el movimiento del casco es similar a la posición de casco Index (HPI)15 y mide la distancia entre el borde del casco y la frente. Este desplazamiento de la cabeza-casco se realiza un seguimiento con imágenes de vídeo de alta velocidad a través de un impacto con el fin de obtener una representación de la exposición de la estabilidad y la cabeza de casco durante el impacto. Mediante la transformación lineal directa (DLT)16 y17 métodos de descomposición de valor único (SVD), los marcadores se realiza un seguimiento de dos cámaraspara determinar la ubicación del punto en el espacio tridimensional y entonces el desplazamiento relativo entre el casco y la cabeza.
Se investigan varios parámetros de ajuste y severidad de impacto. Los escenarios de impacto incluyen dos velocidades de impacto, dos que afectan a las superficies del yunque y primer torso y cabeza-primer impacto. Además de una superficie de yunque plano típico, un impacto del yunque ángulo también es simulado para inducir a un componente de la fuerza tangencial. Un torso-primer impacto, frente a un impacto cefálico, se incluye para simular un escenario en el cual hombro del jinete impacta el suelo antes de la cabeza, igualmente realizado en obra anterior18. Finalmente, se investigan estos escenarios cuatro casco ajuste: un ajuste regular, un ajuste de gran tamaño, un ajuste hacia delante y un ajuste hacia atrás. A diferencia de trabajos anteriores, colocación de casco en la cabeza es un parámetro investigado, así como ajuste de casco y tamaño de casco.

<table><tbody><tr><td>Hybrid III Headform</td><td>Humanetics o Jasti-Utama</td><td>N/A</td><td>50th Percentil ATD, para simulación de impactos</td></tr><tr><td>Hybrid III Neck</td><td>Humanetics o Jasti-Utama</td><td>N/A</td><td>50th Percentil ATD, para simulación de impacto</td></tr><tr><td>Acelerómetros lineales</td><td>Especialidades de medición 64C-2000-360</td><td></td><td>para la medición de la aceleración de la cabeza</td></tr><tr><td>Célula de carga de cuello superior</td> mg <td>Sensor</td><td>N6ALB11A</td><td>para la medición de la carga del cuello</td></tr><tr><td>Cámara de alta velocidad</td><td>Vision Research</td><td>v611</td><td>para captura de movimiento</td></tr><tr><td>Lente de cámara</td><td>Carl Zeiss</td><td>N/A</td><td>50 mm f1/.4, para captura de movimiento</td></tr><tr><td>Lente de cámara</td><td>Carl Zeiss</td><td>N/A</td><td>100 mm f/2.0, para captura de movimiento</td></tr><tr><td>Casco de bicicleta</td><td>Bell</td><td>N/A</td><td>Traverse</td></tr><tr><td>Sistema de Adquisición de Datos</td><td>Nacional Instrumentos</td><td>PXI 6251</td><td>para la adquisición de señales Híbrida III</td></tr><tr><td>Torre de caída de impacto en la cabeza</td><td>Universidad de Alberta</td><td>N/A</td><td>Diseñado a medida, para simulación de impacto</td></tr><tr><td>Interrogador óptico</td><td>Smart Fibres Ltd.</td><td>N/A</td><td>SmartScan, para la medición de la fuerza del sensor óptico</td></tr><tr><td>Sensor de fuerza de ajuste</td><td>Universidad de Alberta</td><td>N/A</td><td>Diseñado a medida, para medir las fuerzas de ajuste del casco</td></tr></tbody></table>

un banco de pruebas para examinar el casco ajuste y retención y medidas biomecánicas de cabeza y cuello, lesión en impacto simulado

A Test Bed to Examine Helmet Fit and Retention and Biomechanical Measures of Head and Neck Injury in Simulated Impact

Sabiduría y el lenguaje en las normas de ensayo y certificación internacional casco indican que casco apropiado y retención durante un impacto son factores importantes para proteger al portador del casco de lesión inducida por el impacto. Este manuscrito tiene como objetivo investigar mecanismos de lesión inducida por el impacto en diferentes casco montar escenarios a través del análisis de impactos Paují simulados con un dispositivo de prueba antropométrica (ATD), una matriz de transductores de aceleración de cabeza y cuello fuerza / transductores de momento, un sistema de cámara dual de alta velocidad y sensores de fuerza ajuste de casco desarrollan en nuestro grupo de investigación basado en rejillas de Bragg en fibra óptica. Para simular impactos, una cabeza instrumentada y cuello flexible la caída a lo largo de un carril de guía linear sobre un yunque. El Banco de pruebas permite simulación de cabeza impacto a velocidades de hasta 8.3 m/s, en las superficies de impacto que son planas y angulosas. El impactador simulador de cabeza se cabe con un casco y varios escenarios de ajuste pueden ser simulados haciendo ajustes específicos de contexto el índice de la posición de casco o tamaño del casco. Para cuantificar la retención del casco, el movimiento del casco en la cabeza se cuantifica usando análisis de imagen post-hoc. Para cuantificar la cabeza y cuello lesiones potenciales, se miden biomecánicas medidas basadas en cabeza aceleración y cuello fuerza/momento. Estas medidas biomecánicas, por comparación con curvas de tolerancia humana establecida, pueden estimar el riesgo de severa potencialmente mortal o lesión cerebral difusa leve y osteoligamentous lesiones del cuello. A nuestro conocimiento, el Banco de pruebas presentado es el primero desarrollado específicamente para evaluar los efectos biomecánicos en cabeza y cuello lesiones casco ajuste y retención.

Ajuste de la fuerza de medición Cada ajuste escenario, ajustar fuerza de medición fue realizada en cada ubicación del sensor (figura 12) y se realizó una prueba t asumiendo varianzas desiguales, para determinar la significación (p &#60; 0.05). La desviación estándar promedio en todas las mediciones fue de ± 0,14 N. superior ajuste fuerzas indican un ajuste más apretado.
C...

Utilizando una cabeza antropométrica y del cuello, ajuste basado en fibra óptica fuerza transductores, una matriz de transductores de fuerza/momento de cuello y cabeza aceleración, y un doble de alta velocidad sistema de cámara, les presentamos un banco de pruebas para el estudio de la retención del casco y efectos sobre la biomecánica medidas de lesiones de cabeza y cuello secundario a la cabeza de impacto.

Un banco de pruebas para examinar el casco ajuste y retención y medidas biomecánicas de cabeza y cuello, lesión en impacto simulado

Conventional wisdom and the language in international helmet testing and certification standards suggest that appropriate helmet fit and retention during ...

El objetivo general de este método para simular el impacto en cascos es cuantificar el ajuste y la retención del casco y evaluar el riesgo de lesión en diferentes escenarios de ajuste del casco. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en la investigación de cascos, como, por ejemplo, el efecto del ajuste del casco en lesiones de cabeza y cuello. La principal ventaja de esta técnica es que se pueden cuantificar nuevos conocimientos sobre el ajuste efectivo del casco en la probabilidad de lesión utilizando una metodología sencilla.La exposición de la cabeza, así como las lesiones en la cabeza y el cuello, pueden estudiarse con este método. Simule un impacto en la cabeza con casco guiando linealmente la forma de la cabeza para que golpee una superficie de impacto. Monte una torre de caída que conste de una articulación de caída ajustable, un dispositivo de prueba antropométrico y una superficie de impacto variable.En el interior de la forma de la cabeza, coloque nueve acelerómetros uniaxiales en una configuración de tres, dos, dos, dos para medir las aceleraciones lineales y angulares en el centro de gravedad de la forma de la cabeza. A continuación, configure una compuer

a-test-bed-to-examine-helmet-fit-retention-biomechanical-measures

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Un banco de pruebas para examinar el casco ajuste y retención y medidas biomecánicas de cabeza y cuello, lesión en impacto simulado

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