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Enregistrement W3199841829 · doi:10.3389/fbioe.2021.681134

Sex, Age and Stature Affects Neck Biomechanical Responses in Frontal and Rear Impacts Assessed Using Finite Element Head and Neck Models

2021· article· en· W3199841829 sur OpenAlexaff
Miguel A. Corrales, Duane S. Cronin

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Bioengineering and Biotechnology · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAutomotive and Human Injury Biomechanics
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPercentileContext (archaeology)MedicineBiomechanicsHybrid IIIPopulationOrthodonticsPoison controlPhysical medicine and rehabilitationAnatomyMathematicsGeologyStatistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The increased incidence of injury demonstrated in epidemiological data for the elderly population, and females compared to males, has not been fully understood in the context of the biomechanical response to impact. A contributing factor to these differences in injury risk could be the variation in geometry between young and aged persons and between males and females. In this study, a new methodology, coupling a CAD and a repositioning software, was developed to reposture an existing Finite element neck while retaining a high level of mesh quality. A 5th percentile female aged neck model (F0575YO) and a 50th percentile male aged neck model (M5075YO) were developed from existing young (F0526YO and M5026YO) neck models (Global Human Body Models Consortium v5.1). The aged neck models included an increased cervical lordosis and an increase in the facet joint angles, as reported in the literature. The young and the aged models were simulated in frontal (2, 8, and 15 g) and rear (3, 7, and 10 g) impacts. The responses were compared using head and relative facet joint kinematics, and nominal intervertebral disc shear strain. In general, the aged models predicted higher tissue deformations, although the head kinematics were similar for all models. In the frontal impact, only the M5075YO model predicted hard tissue failure, attributed to the combined effect of the more anteriorly located head with age, when compared to the M5026YO, and greater neck length relative to the female models. In the rear impacts, the F0575YO model predicted higher relative facet joint shear compared to the F0526YO, and higher relative facet joint rotation and nominal intervertebral disc strain compared to the M5075YO. When comparing the male models, the relative facet joint kinematics predicted by the M5026YO and M5075YO were similar. The contrast in response between the male and female models in the rear impacts was attributed to the higher lordosis and facet angle in females compared to males. Epidemiological data reported that females were more likely to sustain Whiplash Associated Disorders in rear impacts compared to males, and that injury risk increases with age, in agreement with the findings in the present study. This study demonstrated that, although the increased lordosis and facet angle did not affect the head kinematics, changes at the tissue level were considerable (e.g., 26% higher relative facet shear in the female neck compared to the male, for rear impact) and relatable to the epidemiology. Future work will investigate tissue damage and failure through the incorporation of aged material properties and muscle activation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,016
Score d'incertitude au seuil0,033

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,266
Écart entre enseignants0,248 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations18
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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