[发明专利]一种物理头部模型和测试系统

说明书

一种物理头部模型和测试系统。该物理头部模型包括：模拟颅骨形状的颅骨模型、位于所述颅骨模型中模拟脑组织形状的脑组织模型，包裹所述脑组织模型的脑膜模型，填充所述颅骨模型和脑膜模型间隙的脑脊液模型，以及，包裹所述颅骨模型的皮肤模型，其中：所述脑组织模型由水凝胶制成。本实施例提供的物理头部模型，真实反映头部生理结构，结合动态测试系统,可开展颅脑损伤等相关机理研究，对头盔等防护设备的生物防护性能进行评估。

技术领域

本发明涉及物理头部模型，尤指一种物理头部模型和测试系统。

背景技术

研究人类颅脑在碰撞、爆炸等情况下的损伤机理是当前的研究热点。当前的动物实验与简单物理头部模型不能真正反映人类颅脑在冲击载荷下的动态响应规律，而活人实验有违道德伦理，死尸实验样本数量少且成本过高。因此，开发高仿真物理头部模型就显得尤为重要。

发明内容

本发明至少一实施例提供了一种物理头部模型和测试系统。

本发明一实施例提供一种物理头部模型，包括：模拟颅骨形状的颅骨模型、位于所述颅骨模型中模拟脑组织形状的脑组织模型，包裹所述脑组织模型的脑膜模型，填充所述颅骨模型和脑膜模型间隙的脑脊液模型，以及，包裹所述颅骨模型的皮肤模型，其中：

所述脑组织模型由水凝胶制成。

本发明一实施例提供一种测试系统，包括：上述物理头部模型，还包括压力测试系统，所述压力测试系统包括微型防水压力传感器、微型防水压力传感器相连的第一放大电路，以及与所述第一放大电路相连的第一采集设备，所述微型防水压力传感器设置于所述头部仿真模型的脑脊液模型和脑组织模型中；其中：

所述微型防水压力传感器用于将压力转换为第一电压信号，传递给所述第一放大电路；

所述第一放大电路用于将所述第一电压信号放大后传递给第一采集设备；

所述第一采集设备用于采集放大后的所述第一电压信号，将其转换为压力信号。

与相关技术相比，本发明一实施例提供的物理头部模型，可以真实反映头部生理结构，并结合测试系统进行头部在各种情况下的动态响应测试。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明一实施例提供的物理头部模型示意图(正剖图)；

图2为本发明一实施例提供的物理头部模型示意图(侧剖图)；

图3为本发明一实施例提供的物理头部模型制备方法流程图；

图4为本发明一实施例提供的测试系统框图；

图5为本发明一实施例提供的压力测试系统框图；

图6(a)为本发明一实施例提供的微型防水压力传感器位置示意图；

图6(b)为本发明另一实施例提供的微型防水压力传感器位置示意图；

图7为本发明一实施例提供的应变测试系统框图；

图8为本发明一实施例提供的位移加速度测试系统框图；

图9为本发明一实施例提供的位移加速度测试方法流程图。

具体实施方式