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用于表征脑组织的高应变率拉伸装置

生物物理 2013-02-19 v1 医学物理 组织与器官

摘要

在高加载速度下对脑组织进行力学表征对于理解和建模创伤性脑损伤 (TBI) 至关重要。TBI 最严重的形式是弥漫性轴索损伤 (DAI),其涉及单个神经细胞(神经元)的损伤。动物和人类中的 DAI 发生在应变 > 10% 且应变率 > 10/s 的条件下。在这些应变和应变率下的脑组织力学特性具有特殊意义,因为它们可用于有限元人头模型中,以准确预测不同冲击条件下的脑损伤。现有的传统拉伸试验机只能达到 500 mm/min 的最大加载速度,而 Kolsky 杆装置更适用于应变率 > 100/s 的情况。在本研究中,开发并校准了一种定制设计的高应变率拉伸装置,用于估计应变率 < 90/s 时脑组织的拉伸力学性能,同时保持均匀的速度。根据样品厚度的不同,应变范围也可扩展至 100%。通过使用容量为 10 N 及以上的适当尺寸载荷传感器,同一装置也可用于表征皮肤和其他软生物组织的动态行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.4175,
  title  = {A High Rate Tension Device for Characterizing Brain Tissue},
  author = {Badar Rashid and Michel Destrade and Michael Gilchrist},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4175},
  year   = {2013}
}

备注

10 pages