一种有限转动、小应变的二维弹性头部模型及其在轻度创伤性脑损伤中的应用
医学物理
2023-08-09 v1
摘要
旋转头部运动已被证明在创伤性脑损伤中起关键作用。人们非常有兴趣开发方法以快速预测由旋转头部运动引起的脑组织应变和应变率，从而估计脑损伤风险并指导防护装备的设计。基于理想化连续介质力学的头部模型为快速估计脑应变和应变率提供了一种有吸引力的方法。这些模型能够捕捉大脑的波动力学和瞬态响应，同时与更复杂和详细的有限元头部模型相比，应用起来明显更容易和更快。在这项工作中，我们提出了一种新的基于理想化连续介质力学的头部模型，该模型考虑了头部的有限转动，这相对于先前基于小转动假设的模型是一种改进。尽管模型简单，我们表明所提出的二维弹性有限转动头部模型预测的应变与更详细的有限元头部模型相当，证明了该模型在快速估计脑损伤风险方面的潜在有用性。这一新提出的模型可作为未来将有限转动引入更复杂头部模型的基础。
引用
@article{arxiv.2302.06705,
title = {A finite rotation, small strain 2D elastic head model, with applications in mild traumatic brain injury},
author = {Yang Wan and Wenqiang Fang and Rika Wright Carlsen and Haneesh Kesari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.06705},
year = {2023}
}
备注
33pages, 11figures