インパクトバイオメカニクスとは何ですか？

衝撃バイオメカニクスは、自動車のクラッシュ、転倒、スポーツ傷害など、衝撃後に人体に何が起こるかを調べる研究です。 この分野では、工学と医学を組み合わせて、衝撃傷害に関係する人々のためのより良い安全システムと治療オプションを開発しています。 車に乗ったり、スポーツをしたりする人は誰でも、衝撃バイオメカニクスの研究から直接利益を得ており、それを知らないかもしれません。 たとえば、この分野の研究では、車のダッシュのデザインを根本的に作り直し、ひどい位置にあるノブを突き出したことによる深刻な頭部外傷のような怪我を防ぎました。

この分野では、研究者は、人間の死体と組織模擬物質を使用して、衝撃を受けたときに実際の体内構造がどうなるかを調べることができます。 また、研究でダミーを利用しています。 「馬鹿げている」とはほど遠い、ダミーは実際に豊富な情報を提供し、非常におしゃべりになります。 それらには、衝撃時の圧力と力を記録するさまざまな衝撃センサーと測定機器が詰まっています。 このデータは、テスト結果の分析に使用できるコンピュータープログラムに送られます。

研究者は、衝撃損傷の背後にある生体力学的プロセスを理解したいと考えています。 これらには、頭蓋骨の間に脳が内側を鞭で打つことによって引き起こされる脳損傷、または激しい前後の動きによって引き起こされる大動脈裂傷などの現象が含まれます。 彼らは、飛行機の、落、自動車事故、爆撃で遭遇する可能性のある鋭い打撃、むち打ち、力など、さまざまな種類の衝撃圧力を受けたときに体内で何が起こるかを学びます。 そのような傷害の性質を理解することは、多くの利点を提供します。

1つ目は、より良い医療処置です。 研究者は、衝撃損傷の背後にある病理を理解すると、患者をより効果的に治療するために、ケア提供者にアドバイスを提供できます。 たとえば、衝撃バイオメカニクスの認識は、脊椎外傷の問題がある場合に多くの緊急対応者が患者を背板に縛り付ける理由を説明します。 この簡単な方法は、脊柱をすぐに安定させることで命を救い、怪我の重症度を減らすことができます。

さらに、衝撃の生体力学を理解することで、より優れた安全システムの設計が可能になります。 これには、拘束具、エアバッグ、保護具が含まれます。 明らかに危険なシステムは、怪我のリスクを減らすために新しい方法で構成することもできます。 たとえば、車内の要素を再配置すると、事故による死亡の可能性を大幅に減らすことができます。 たとえば、車の座席が車両の後ろを向くという要件は、事故の場合にこれがより安全な位置であることを示す衝撃生体力学の研究に基づいています。