度)6個重要參數(shù)的取值，在已集成行人頭部閉合傷傷害概率 模型的計算終端(手機(jī)、平板、筆記本電腦等)輸入獲取的參數(shù)后執(zhí)行運(yùn)算，便可實(shí)現(xiàn)行人頭 部閉合傷損傷嚴(yán)重程度的現(xiàn)場快速評估。
[0128] 本發(fā)明提出了一種基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷損傷嚴(yán)重程度現(xiàn)場快速 評估方法，設(shè)及交通工程和損傷生物力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。通過理論分析構(gòu)建改進(jìn)的頭部閉合傷 綜合評價指標(biāo)，運(yùn)用行人頭部閉合傷流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)系數(shù)。利用有限 元技術(shù)對車輛W不同碰撞速度(25、35、45和55km/h)和接觸角度(背面、左側(cè)、正面、右側(cè))碰 撞不同身高和體重的THUMS4.0行人有限元模型進(jìn)行仿真，得到相應(yīng)的行人頭部線性加速度 a、頭部旋轉(zhuǎn)加速度aW及煩骨撞擊力F。。根據(jù)改進(jìn)的頭部閉合傷綜合評價指標(biāo)值采用 Logistic回歸分析得到行人頭部閉合傷傷害概率模型，然后利用行人年齡、性別與頭部閉 合傷傷害程度的統(tǒng)計分析對模型進(jìn)行進(jìn)一步完善。在車輛-行人交通事故現(xiàn)場，利用集成該 模型的計算終端和行人特征參數(shù)(身高、體重、年齡、性別）、人車碰撞參數(shù)(碰撞速度和接觸 角度)可實(shí)現(xiàn)行人頭部閉合傷損傷嚴(yán)重程度的現(xiàn)場快速評估。該研究對行人頭部閉合傷現(xiàn) 場急救處置、預(yù)后與救治效果評價可W提供理論指導(dǎo)。
[0129] 行人頭部閉合傷損傷機(jī)制復(fù)雜，合并傷發(fā)生率高，傷情判斷困難。在交通事故現(xiàn)場 合理地運(yùn)用頭部閉合傷損傷評估方法來量化損傷嚴(yán)重程度，即有助于現(xiàn)場急救醫(yī)護(hù)人員減 少漏診及誤診，同時可有效指導(dǎo)其采取迅速及時的?？铺幹?、縮短院前時間；也有助于監(jiān) 測、預(yù)防和處理頭部閉合傷并發(fā)癥，判斷預(yù)后和評價救治效果。
[0130] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不 一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可W在任何 的一個或多個實(shí)施例或示例中W合適的方式結(jié)合。
[0131] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可W理解:在不 脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可W對運(yùn)些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本 發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其特征在于，包括如 下步驟： S1，篩選有限元仿真中用于頭部閉合傷評估的損傷指標(biāo)及事故現(xiàn)場調(diào)查中用于頭部閉 合傷評估的車輛-行人事故參數(shù)； 52, 計算有限元仿真正交實(shí)驗(yàn)中行人頭部線性加速度a、頭部旋轉(zhuǎn)加速度α以及顱骨撞 擊力Fc; 53, 根據(jù)S1所選損傷指標(biāo)，通過頭部閉合傷流行病學(xué)調(diào)查獲取指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，形成行人 頭部閉合傷綜合評價指標(biāo)； 54, 根據(jù)頭部閉合傷流行病學(xué)數(shù)據(jù)回歸分析獲得損傷評估的影響因子函數(shù)； S5，調(diào)查獲取S1所選車輛-行人事故參數(shù)，計算頭部閉合傷傷害程度概率，掌握行人頭 部閉合傷損傷嚴(yán)重程度，從而快速針對行人頭部損傷情況進(jìn)行對應(yīng)的現(xiàn)場急救處置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S1中指標(biāo)與參數(shù)包括： 有限元仿真中用于頭部閉合傷評估的損傷指標(biāo)有:頭部線性加速度a、頭部旋轉(zhuǎn)加速度 α以及顱骨撞擊力F。;事故現(xiàn)場調(diào)查中用于頭部閉合傷評估的車輛-行人事故參數(shù)有，車輛-行人碰撞速度、車輛-行人接觸角度、行人身高、體重、年齡以及性別。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S2包括： 在測量頭部線性加速度a時采用頭部質(zhì)心處最大線性加速度作為測量結(jié)果； a(h,w,s, Θ) =max(a(h,w,s, Θ ,t)) a(h，w，s，0，t)，表示行人模型身高為h，體重為w,碰撞速度為s，接觸角度為Θ，時間為t時 的瞬時頭部線性加速度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S2還包括： 在測量頭部旋轉(zhuǎn)加速度α?xí)r采用頭部質(zhì)心處最大旋轉(zhuǎn)加速度作為測量結(jié)果； a(h,w,s, Θ) =max(a(h,w,s, Θ ,t)) a(h，w，s，0，t)，表示行人模型身高為h，體重為w，碰撞速度為s，接觸角度為Θ，時間為t 時的瞬時頭部旋轉(zhuǎn)加速度。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S2還包括： 顱骨撞擊力F。選擇測量額骨、顴骨、顳骨、枕骨、上頌骨及下頌骨各處的最大撞擊力組成 顱骨撞擊力測量結(jié)果； Fc(h，w，s，0) = (FE(h，w，s，0)，F(xiàn)Q(h，w，s，0)，F(xiàn)N(h，w，s，0)，F(xiàn)z(h，w，s，0)，F(xiàn)s(h，w，s，0)，F(xiàn)x (h,w,s,0)) FE(h，w，s，Θ)表示行人模型身高為h，體重為w，碰撞速度為s，接觸角度為Θ時額骨處的最 大撞擊力； ?〇(11，《，8，0)表示行人模型身高為11，體重為《，碰撞速度為8，接觸角度為0時顴骨處的最 大撞擊力； FN(h，w，s，Θ)表示行人模型身高為h，體重為w，碰撞速度為s，接觸角度為Θ時顳骨處的最 大撞擊力； Fz(h，w，s，Θ)表示行人模型身高為h，體重為w，碰撞速度為s，接觸角度為Θ時枕骨處的最 大撞擊力； ?5(11，《，8，0)表示行人模型身高為11，體重為《，碰撞速度為8，接觸角度為0時上頌骨處的 最大撞擊力； ?5{(11，《，8，0)表示行人模型身高為11，體重為《，碰撞速度為 8，接觸角度為0時下頌骨處的 最大撞擊力。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S3包括： 將頭部線性加速度a、頭部旋轉(zhuǎn)加速度α、顱骨撞擊力F。三種指標(biāo)用加權(quán)的方法進(jìn)行綜 合，形成一個正則化的行人頭部閉合傷改進(jìn)評價指標(biāo)PCHI，其定義如下：式中：PCHI(h，w，s，0)為行人頭部閉合傷改進(jìn)評價指標(biāo)值，a(h，w，s，0)為頭部線性加速 度，單位為m/s2; a〇為頭部線性加速度的耐受極限值，單位m/s2; a (h，w，s，Θ)為頭部旋轉(zhuǎn)加速 度，單位m/s2; α〇為頭部旋轉(zhuǎn)加速度的耐受極限值，單位m/s2; FE(h，w，s，0)為額骨處的最大撞擊力值，單位kN;FEQ為額骨處撞擊力的耐受極限值，單 位kN;F〇(h，w，s，Θ)為顴骨處的最大撞擊力值，單位kN;F〇()為顴骨處撞擊力的耐受極限值，單 位kN; FN(h，w，s，Θ)為顳骨處的最大撞擊力值，單位kN; FNQ為顳骨處撞擊力的耐受極限值，單 位kN;Fz(h，w, s，Θ)為枕骨處的最大撞擊力值，單位kN;Fzo為枕骨處撞擊力的耐受極限值，單 位kN; Fs(h，w，s，0)為上頌骨處的最大撞擊力值，單位kN;FSQ為上頌骨處撞擊力的耐受極限 值，單位kN;Fx(h，w，s，0)為下頌骨處的最大撞擊力值，單位kN;FXQ為下頌骨處撞擊力的耐受 極限值，單位kN;p為損傷類型為腦損傷的權(quán)系數(shù);q為損傷類型為顱骨骨折的權(quán)系數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S3還包括： 根據(jù)車輛-行人事故所致頭部閉合傷的流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)系數(shù)P與q， 回顧性分析形成行人頭部閉合傷的車輛-行人碰撞事故，篩選出N例具有行人頭部傷情 詳細(xì)診斷或尸檢報告的事故案例，統(tǒng)計分析得到具有腦損傷的案例數(shù)為仏，具有顱骨骨折 的案例數(shù)為N2，由此確定出權(quán)系數(shù)p和q分別為：式中:Nl為具有腦損傷的案例數(shù)，N2為具有顱骨骨折的案例數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S4包括： 根據(jù)車輛-行人事故所致頭部閉合傷的流行病學(xué)數(shù)據(jù)回歸分析損傷評估影響因子函數(shù) f式中:m為行人年齡;η為行人性別，取值為1代表男性，取值為2代表女性;k為AIS等級(k =1，2,…，6) ;fnk(m，n，k)為年齡為m和性別為η對AIS等級評定為k的影響因子。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，其 特征在于，所述S5包括： 利用行人年齡、性別與頭部閉合傷傷害程度的影響因子函數(shù)f對模型進(jìn)行進(jìn)一步完善， 表示如下：式中：k為AIS等級k=l，2,…，6;P(AIS2k)為頭部閉合傷傷害程度達(dá)到AIS為k及以上 的概率;ak*AIS為k時傷害概率模型的回歸系數(shù);bk為AIS為k時傷害概率模型的回歸系數(shù)； PCHI (h，w，s，Θ)為行人頭部閉合傷改進(jìn)評價指標(biāo)值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于改進(jìn)評價指標(biāo)的行人頭部閉合傷現(xiàn)場快速評估方法，包括：S1，篩選有限元仿真中用于頭部閉合傷評估的損傷指標(biāo)及事故現(xiàn)場調(diào)查中用于頭部閉合傷評估的車輛-行人事故參數(shù)；S2，計算有限元仿真正交實(shí)驗(yàn)中行人頭部線性加速度a、頭部旋轉(zhuǎn)加速度α以及顱骨撞擊力Fc；S3，根據(jù)S1所選損傷指標(biāo)，通過頭部閉合傷流行病學(xué)調(diào)查獲取指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，形成行人頭部閉合傷綜合評價指標(biāo)；S4，根據(jù)頭部閉合傷流行病學(xué)數(shù)據(jù)回歸分析獲得損傷評估的影響因子函數(shù)；S5，調(diào)查獲取S1所選車輛-行人事故參數(shù)，計算頭部閉合傷傷害程度概率，掌握行人頭部閉合傷損傷嚴(yán)重程度，從而快速針對行人頭部損傷情況進(jìn)行對應(yīng)的現(xiàn)場急救處置。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105447234
【申請?zhí)枴緾N201510776476
【發(fā)明人】劉文君, 尹志勇, 王雪蕊, 楊光瑜, 明健雄
【申請人】中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月13日