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颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验 ISSN1671—5926CN21—1470/R —础ckf23385083@sina.com杭建金,等-颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验 0引言 颈部挥鞭伤是一种平常的意外事故,特别是交通 事故中的常见伤类.目前国内对颈部挥鞭伤的发生 和防护救治措施等报道较少.本实验通过仿真模拟 颈部挥鞭伤的发生特点,设计并制作出较为合理的 颈部挥鞭伤仿真发生装置,并利用该装置建立合理 的汽车追尾碰撞颈部挥鞭伤的实验动物模型,从而 为颈部挥鞭伤的发生,安全防护及救治措施提供重 要的实...

颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验
颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验 ISSN1671—5926CN21—1470/R —础ckf23385083@sina.com杭建金,等-颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验 0引言 颈部挥鞭伤是一种平常的意外事故,特别是交通 事故中的常见伤类.目前国内对颈部挥鞭伤的发生 和防护救治措施等报道较少.本实验通过仿真模拟 颈部挥鞭伤的发生特点, 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 并制作出较为合理的 颈部挥鞭伤仿真发生装置,并利用该装置建立合理 的汽车追尾碰撞颈部挥鞭伤的实验动物模型,从而 为颈部挥鞭伤的发生,安全防护及救治措施提供重 要的实验依据. 1材料和方法 设计:随机对照验证性实验. 单位:第三军医大学大坪医院野战外科研究所四 室. 材料:实验于2003-09/2004-05在第三军医大学新 建的实车碰撞实验室完成.选取健康成年杂种犬21只, 雌雄不拘,体质量12-18kg,由大坪医院实验动物中6- 提供并寄养.随机分为4组:重度伤组,中度伤组,轻度 伤组各6只,分别施加(40+1.5),(25?1.5),(15_+1.5)g的 牵引加速度;对照组3只,用于检查正常颈段脊髓的 病理切片.3%戊巴比妥钠;PowerLab1.6型生理记 录仪;NA34车载数据 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 仪;CrashSoft分析软件; 726413—500型加速度传感器(Endeveo公司生产). 设计,实施,评估者:设计为第二作者,实施为第 一 ,三作者,评估为第二作者,所有参与者在实验之前 均经过系统培训,未使用盲法评估. 方法: 颈部挥鞭伤仿真发生装置建立:根据挥鞭伤致伤 过程中乘员头颈部的运动特点,进行动物致伤装置的 设计及制作.首先给实验动物头部一个加速度载荷, 加速度载荷的大小可以调节,牵引犬的头部后仰,从 而带动其颈部过度后伸;然后,利用特定的装置完全 消除加在头部的加速度载荷,使头颈部能在惯性的作 用下向前产生一个前屈的运动过程. 行为学观测(联合行为评分):根据运用Gale等… 对Tarlov的分级方法的改良方法闼进行脊髓功能综合 评分.这种联合行为记分法能较为准确地综合评定犬 的运动,感觉,反射以及肢体动作协调等多方面的功 能,分为五级:0级:弛缓性瘫痪;1级:肌紧张和膀胱 控制失调;2级:受伤后肢的负重作用;3级:表现为1 或2个后肢跛行;4级:能短时间行走,跑,不能走直行 路线;5级:正常,完全恢复.对受伤动物在伤后24h内 定点作神经功能学上的描述. 皮质体感诱发电位的测定:皮质体感诱发电位的 刺激电极为自制的双极银针电极,刺激强度20mA,波 宽0.2ms,频率为4Hz的单方波.记录电极为直径 1.0mm单极银球电极.记录部位为中央点正中向后 2cm处,旁开1cm,用牙科钻钻开一直径约2.5cm的 123 小圆孔,深达硬脑膜处,保持与脑膜接触良好,但又不 损伤脑组织.参考电极为银针电极置于头皮下,动物接 地,信号输入PowerLab1.6型生理记录仪进行记录. 运动诱发电位的测定:运动诱发电位刺激电极为 1.0mm单极银球极,刺激部位为皮质运动区,即中央 点前2cm左右.刺激强度20mA,波宽0.2ms,频率为 4Hz单方波电脉冲.记录部位为股四头肌,采用直径 为0.5mm的双极银针电极插入股四头肌肌腹,两电极 相距1cm,信号两样输入PowerLab1.6型生理记录 仪进行记录. 脊髓Cw段病变观察:全部动物麻醉后采用股动脉 放血的方法处死,立即夹闭气管,开胸取出肺和心脏, 对肺部进行大体观察;然后取段脊髓,并在取材的 解剖过程中大体观察是否有颈部皮下出血,有无颈部 肌肉,软组织以及颈脊椎的大体损伤.致伤后24h取 C段脊髓[31,用质量浓度4Og/L甲醛溶液固定后作 组织病理切片,行苏木精一伊红染色,光镜观察组织的 形态以及病变的细微结构. 头部加速度的测定:将Endevco公司生产的 7264B一500型加速度传感器用医用10#缝合线缝合在 犬两耳连线的中点前5cm处,用NA34车载数据记录 仪和Cra. shSoft3分析软件采集并处理加速度信息. 主要观察指标:?颈部挥鞭伤仿真发生装置的建 立.?实验犬行为学观测(联合行为评分).?皮质体 感诱发电位的变化.?运动诱发电位的变化.?脊髓 C段病变情况. 统计学分析:由第一作者使用SPSS12.0软件进 行统计分析,用t检验法分析皮质体感诱发电位和运 动诱发电位. 2结果? 2.1实验动物数量分析实验纳入21只犬,全部进 入结果分析,实验装置稳固,中途动物无脱落情况发 生. 2.2统计推断 2.2.1颈部挥鞭伤仿真发生装置的建立此装置达 到了预期设计的要求,可以根据落锤重量和下落高度 差的调节产生比较稳定,不同大小的牵引力和牵引加 速度,能较好的模拟汽车追尾碰撞中乘员的头颈部运 动特点,可用于仿真汽车追尾碰撞过程中颈部挥鞭伤 的发生过程. 2.2.2行为学观测(联合行为评分)不同的加速度 组其损伤的程度不同.重度伤组,中度伤组和轻度伤 组在致伤后各时相点的评分均小于正常值(5分),且 3组评分依次递增.见图1. 2.2.3皮质体感诱发电位的变化见表1. 2.2.4运动诱发电位的变化见表2. 2.2.5组织形态大体观察实验犬重度伤组1只在 124ISSN1671—5926CN21—1470./1tt?z中国临床康复2005年8月14日第9卷 第3O期 后颈部左侧皮下有6cmx3cm出血水肿;1只肺部右 下叶有一米粒大小的出血水肿,后颈部右侧皮下有 6cmx4cm出血水肿;1只在致伤后立即出现呼吸暂 停,四肢痉挛的情况,经人工呼吸后恢复正常;其余无 异常,所有实验犬的肌肉,软组织外观正常,无韧带破 裂和颈脊椎骨折的现象. 7 蠡6 5 4 妻3 蠢2 l f(致伤后)/h 图1实验犬致伤后的联合行为评分一时间关系折线图 表l各组伤前与伤后不同时间皮质体感诱发电位Nl与1波潜伏时 的变化,n=6,V) 时间重度伤组中度伤组轻度伤组 伤前l3.2~0.347.5~1.8 伤后即刻波形基本波形基本 消失,无明消失,无明 显NPN波显NPN波 l2.4?1.348.6?2.12.4~2.俨48.7?2.3 372~27589~3.118.2~2155.5~2 亘丝!:!!:竺:!!::!!:!!:竺!:!兰:!:!:::!::!: 与本组伤前比较,P<0.Ol,<0.05;同一时相点与重度伤组比较,P>0.05, P<0.Ol;同一时相点与中度伤组比较,>0.05,<0.Ol 查查丝兰堡奎皇竺竺!兰!壅壁堕竺奎竺::: 时间 伤后即刻波形基本波形基本20.5+-2.525.85~1412.1?1.22.6?1.7 消失,无明消失,无明' 显NPN渡显NPN渡 亘丝!:坠!:!!:!望:!:!!:!:!:::!!:塾:兰 与本组伤前比较,P<0.01,<0.05,'P>005;同一时相点与重度伤组比较, P>0.05,<0.01,<0.05;同一时相点与中度伤组比较,中>0.05,<0.01 2.2.6脊髓C段病变情况光镜下苏木精一伊红染 色进行检测.对照组可见正常的神经元,形成清晰,胞 浆丰富磁清晰,核仁可见,突起较多,见图2a;重度 伤组神经元数量较少,绝大多数发生变性,坏死,细胞 核固缩或溶解,甚至消失,灰质内出现明显的海绵状改 变,见图2b;中度伤组可见大部分的神经元变性,胞 浆缩小,核固缩,与周围组织之间出现较大空泡,颈髓 灰质出现海绵状改变,并有出血改变,见图2c;轻度 伤组颈段脊髓组织结构清晰,大部分的神经元周围有 不规则的透亮区,但可见多角形的神经元,其形态基本 正常,见图2d. 3讨论 颈部挥鞭伤是一种常见的临床病症,很早就引起 了国外科学家的重视,并提出了"挥鞭伤"这个概念, 用于描述当颈部和上躯干受到外力作用时产生的突 变的"加速度一减速度力"作用效应,这种效应类似于 "甩鞭子"的情形.后继相关实验从流行病学调查,生 物力学机制,防护措施,临床诊断和救治措施以及计 算机仿真模拟等多方面对颈部挥鞭伤作了较为深入 的探讨,但对其发生及最佳治疗 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 仍知之甚少.目 前国内涉及到挥鞭伤功能恢复的实验较多[4】,但类似 系统的实验报道较少.因此,挥鞭伤损伤机制,伤情特 征以及防护救治方案的深入探讨对减少交通事故中 的挥鞭伤发生率以及对挥鞭伤患者的救治具有重要 意义. 近年来,各国对颈部挥鞭伤损伤实验的探讨主 要集中在生物力学方面,方法多种多样.从实验对象 来看,通常有以下几种方式:实验动物模型,混合? 仿真模型,生物仿真追尾模型,人类志愿者追尾碰撞 研究(在亚致伤情况下),人类尸体标本研究以及近 年来兴起的计算机软件仿真模拟[5-101.本实验通过 颈部挥鞭伤仿真发生装置建立了犬颈部挥鞭伤实验 模型,具有成本低,稳定性好,易于操作,仿真效果好 等特点,为初步探讨挥鞭伤提供了切实可行的实验 平台. 本实验表明,在其他致伤条件相同的情况下,对 犬施加的致伤牵引加速度越大,则引起犬的颈段脊髓 损伤程度也越严重.实验中,正常的皮质体感诱发电 位为"S"形波,运动诱发电位为"M"形波,重度伤组伤 后即刻的皮质体感诱发电位和运动诱发电位的波形 都出现消失的情况,而中度伤组,轻度伤组波形的潜 伏时和振幅虽有一定的改变,但基本的波形仍然存 在.这说明诱发电位的检测所反应犬致伤后颈部脊髓 受到的损伤与牵引加速度的大小密切相关,致伤加速 度越大,颈段脊髓的传导功能受到的损伤也越大.而 在致伤24h后犬颈段脊髓的损伤得到明显的恢复, 并呈现出一定的特点.较高加速度致伤后恢复的效果 较差,而较低加速度致伤后恢复的效果较好,与正常 的水平也较为接近. 进一步改进本实验的颈部挥鞭伤仿真发生装 置,使之能更逼真地模拟颈部挥鞭伤,最终将动物实 验的结果与临床救治结合起来,将是下一步的实验 目标. (图2见插图30-4页) 4参考文献 1TarlovlM.Acutespinalcordcompressionparalysis.,Neurosurg1972;36(1): lO一20 2GaleK.KerasidisH.WrathallJR.Spinalcordcontusionintherat:behavioral analysisoffunctionalneurologicimpairment.ExpNeurol1985;88(1):123—34 3GranerJN,PanjabiMM,CholewickiJ,eto1.WhiplashproducesanS-shaped curvatureoftheneckwithhyperextensionatlowerlevels.印ine1997;22(21): 2489—94 4王廷臣,常晓涛,李义凯.颈部挥鞭伤及功能恢复研究的新进展【J】.中国临 一 床康复,2002,6(4):536—7 5SiegmundGP,SandersonDJ.MyersBS.et?f.Rapidneckmuscleadaptation alterstheheadkinematicsofawal'eandunawaresubiectsundergoingmultiple whiplashlikeperturbations.,Biomech2003;36(4):473-82 6KumarS,FerrariR,NarayanY.Lookingawayfromwhiplash:effectofhead rotationinrearimpacts.印ine2005;30(7):760—8 7StemperBD.YoganandanN.ntarFA.EffectsofabnormalOostoreoncapsu. 1arligamentelongationsinacomputationalmodelsubjectedtowhiplashload. i"g.,Biomech2005;38(6):1313-23 8StudeP'NebelK,IJl】deckeC,et?f.Quantificationofacuteneckpainfo~ow. ingwhiplashinjurybyc0mDuter.aidedpressurealgesimetry.Cephalalgia 2004;24(12):1067—75 9StemperBD.YoganandanN.PintarFA.Gender-andreslon-dependentlocal facetjointkinematicsinreal"impact:implicationsinwhiplashinjury.却妇 2004;29(16):1764—71 o Kf" w m h ar ipl s'ashtm ypere R' ar N im ara pa ya ct " s: Y. eff ? ec ec tofml e y0ftgr off 印 set . im an pa d ctin;嚣2xp00k4眦;4(.06)":..SpJ 汽车碰撞防护栏致交通伤的动物宴验模型: ~llilLiIIn…?JLL~IIiJII_?…I1I【Lrll[J]'lfllIlJ,I?【…I川|_ nrtm?jlxm(} Fmm 颈部挥鞭伤仿真发生装置及其模拟实验? ^l[11III"it,IIII.,?I?I'IIIII.ii…iIiI.…fJI'I?IInIIlIII ?m*Hf,*tn:】mm【一女自x2?】cIm:十I#^蚺一虹 xI'},r1.#t*(^1^…cIj 家兔胃外膜神经末梢感受器通路与皮部经络的相关实验.… f…TII…cmI1Ht?l1?,l_【】}1】{IIIlilJ~bl【lI,I,PP…hJ】l,I'h|l,dJlf{1lr.II』lIrj ?rl , 时舭 一 目闰日目目目目目目目目目
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