بررسی اثرات شتاب‌ ناگهانی خطی و دورانی بر مغز انسان

آسیبهای ضربه مغزی، به عنوان یکی از ناشناخته ماندهترین عوامل اختلالات مغزی و مرگ و میر در جهان همواره مورد مطالعه بوده است. بهعلت محدویتی که در مطالعات آزمایشگاهی به‌طور مستقیم روی سر انسان وجود دارد، ارایه مدل المان محدود سر با مشخصات هندسی و خواص مکانیکی دقیق در این زمینه ضروری بهنظر میرسد. در این پژوهش، پس از مطالعه بر روی خواص مکانیکی بافتهای سر و مدلهای المان محدود ارایه شده، ابتدا خواص دقیق ویسکوهایپرالاستیک مغز با استفاده از نتایج آزمایش روی بافت مغزی گاو استخراج گردید و ضرایب مدل ساختاری چند جملهای کاهش یافته مرتبه 2 به عنوان متناسبترین مدل هایپرالاستیک و ضرایب سری پرونی جهت معرفی خواص ویسکوالاستیک بافت مغز بیان گردید. سپس ضرایب هایپرویسکوالاستیک به دست آمده با مطالعات گذشته و تحلیل المان محدود مقایسه شد. در ادامه با استفاده از تصاویر سی تی و ام آر آی سر انسان، مدل المان محدود سر ساخته شده و با اعمال شتاب دورانی و خطی بهصورت ناگهانی، مدل المان محدود سر اعتبارسنجی گردیده است. در پایان، شتابهای چند برابر گرانش به مدل اعمال شده و مرز آسیب عدم هوشیاری ناشی از شتاب چند برابر گرانش، با معیارهای معتبر آسیب همچون معیار جراحت سر و بیشینه فشار مغزی به صورت کمی بیان شد. نتایج نشان میدهد، فشار مغزی بیشتر از 1/3 کیلوپاسکال و معیار شدت آسیب بیشتر از 30 باعث بروز آسیب عدم هوشیاری میشود.