小動物交通傷致傷平臺的研制及應用.pdf

1、目的：交通傷及其繼發(fā)損傷發(fā)生機制與防治、組織修復等基礎研究需大量動物實驗。選用小動物進行交通傷動物實驗，具有實驗容易控制、實驗成本低和制備模型容易等優(yōu)點，便于復制大量的交通傷動物模型。交通傷的發(fā)生是一個十分復雜的過程，其受車禍發(fā)生形式、人員所處位置、姿勢、狀態(tài)等多種因素的影響，不同致傷條件會導致不同的損傷類型和傷情，交通傷致傷裝置是進行交通傷研究的前提和基礎。本研究的目的是：研制致傷物理參數(shù)可控的適用于小動物的交通傷致傷平臺，以實現(xiàn)交通

2、傷研究由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)、由局部轉(zhuǎn)變?yōu)檎w，全過程模擬交通傷發(fā)生過程；采用運動圖像分析技術和三維紅外分析系統(tǒng)來獲取生物體在致傷過程中的運動軌跡。在此基礎上開展兔正碰、側碰和追尾碰撞實驗，以探討其致傷機制和傷情特點，從而為交通傷生物實驗提供新型交通傷致傷裝置和實驗分析方法。 方法：第一部分：在現(xiàn)有軌道式生物碰撞實驗室的基礎平臺上，研制小型動力臺車、動物固定臺車、液壓吸能裝置和車載式微型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等機電裝置；優(yōu)化組合實驗室現(xiàn)有的測試

3、設備，調(diào)試本研究所設計的各部分機電設備，以建立小動物交通傷致傷平臺。第二部分：在該致傷平臺基礎上開展兔的正碰、側碰和追尾交通傷實驗，從行為學觀察、大體解剖和創(chuàng)傷評分等幾方面研究其傷情特點；運用運動圖像分析技術重點分析正碰過程中兔胸腹部和四肢的空間運動軌跡。 結果：第一部分：空載正碰和追尾實驗未見小型臺車臺車結構發(fā)生變形和損壞。液壓吸能裝置的測試結果符合理論計算值；節(jié)流孔節(jié)流面積越大，相同速度導致的減速度峰值越低；多次實驗后該裝置

4、沒有發(fā)生變形和漏油，溫度有所升高。通過實驗篩選出用于產(chǎn)生減速波形的多孔介質(zhì)材料，多孔介質(zhì)材料一般加工為長方體，橫截面和厚度與能量吸收有關，從而影響加速度/減速度的大小和波形。車載式小臺車碰撞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)與圖像運動分析所得結果一致。第二部分：兔的傷情與碰撞速度和加速度有關，但是碰撞初速度為30km/h的正碰、側碰和追尾未見肉眼可見傷情。胸腹部是兔正碰交通傷的主要損傷部位，是其撞擊轉(zhuǎn)向盤所致兔頭部、四肢運動幅度較大，兔頭部有可導致

5、彌漫性軸突損傷(DAI)的回旋擺動；損傷器官分布與流行病學調(diào)查相似；正碰實驗中，兔臟器傷情特點與其空間運動軌跡吻合。追尾碰撞過程中兔的肺與加速運動的脊椎、胸腔壁碰撞導致?lián)p傷。側碰交通傷的損傷范圍廣，器官損傷嚴重，50km/h側碰組損傷傷情明顯高于40km/h側碰組，傷類表現(xiàn)為撞擊傷和擠壓傷。結論：小動物交通傷致傷平臺與軌道式生物碰撞實驗室現(xiàn)有條件匹配良好；通過調(diào)節(jié)液壓吸能裝置節(jié)流孔的節(jié)流面積能夠復制多種減速度曲線，使致傷平臺能夠模擬碰撞

6、速度為50km/h內(nèi)的多種交通事故，滿足致傷實驗要求；多孔介質(zhì)材料的選用使致傷平臺能夠滿足側碰和追尾碰撞實驗要求；車載式小臺車碰撞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有體積小、重量輕、抗沖擊和功耗低等特點。該致傷平臺設計合理，可用于小動物(兔)的正碰、側碰和追尾實驗。高速攝像系統(tǒng)、運動圖像分析技術和紅外三維運動分析系統(tǒng)對研究動物致傷動力學響應過程有著重要意義。小動物的正碰、側碰和追尾實驗交通傷的傷情特點與碰撞速度和加速度有關，且胸腹部是正碰和側碰的主要損傷部