A Female Ligamentous Cervical Spine Finite Element Model Validated for Physiological Loads

Förlagets fulltext
Jonas Osth
Karin Brolin
Mats Y. Svensson

Mathematical cervical spine models allow for studying of impact loading that can cause whiplash associated disorders (WAD). However, existing models only cover the male anthropometry, despite the female population being at a higher risk of sustaining WAD in automotive rear-end impacts. The aim of this study is to develop and validate a ligamentous cervical spine intended for biomechanical research on the effect of automotive impacts. A female model has the potential to aid the design of better protection systems as well as improve understanding of injury mechanisms causing WAD. A finite element (FE) mesh was created from surface data of the cervical vertebrae of a 26-year old female (stature 167 cm, weight 59 kg). Soft tissues were generated from the skeletal geometry and anatomical literature descriptions. Ligaments were modeled with nonlinear elastic orthotropic membrane elements, intervertebral disks as composites of nonlinear elastic bulk elements, and orthotropic anulus fibrosus fiber layers, while cortical and trabecular bones were modeled as isotropic plastic-elastic. The model has geometrical features representative of the female cervical spine-the largest average difference compared with published anthropometric female data was the vertebral body depth being 3.4% shorter for the model. The majority the cervical segments compare well with respect to biomechanical data at physiological loads, with the best match for flexion-extension loads and less biofidelity for axial rotation. An average female FE ligamentous cervical spine model was developed and validated with respect to physiological loading. In flexion-extension simulations with the developed female model and an existing average male cervical spine model, a greater range of motion (ROM) was found in the female model.

TRÄFFA OSS


9-10
jan

Transportforum 2019

Transportforum 2019 genomförs 9-10 januari i Konsert och kongress Linköping. 
6
feb

Lunchseminarium i transportekonomi

Professor Maria Börjesson, VTI, föreläser under rubriken "Wider Economic Benefits – What is it and how large are they?". Plats är VTI:s lokaler på Campus KTH i Stockholm.
25-27
aug

ICTTP 2020

ICTTP, International Conference on Traffic and Transport Psychology, arrangeras i Göteborg. 

SENASTE NYTT


2018-12-11

VTI i studie om äldre bilförare och olyckor

VTI har på uppdrag av och tillsammans med Transportstyrelsen deltagit i en studie om äldre bilförare och samband mellan sjukdom och olyckor. Transportstyrelsen har nu presenterat resultatet.


2018-11-28

Forskningsprojekt om smarta gator startar

Smarta gator - så heter ett treårigt forskningsprojekt som nu har fått beviljade medel på nio miljoner kronor från Vinnova. Bakom satsningen står KTH, Chalmers, VTI, Spacescape, Sweco och White.


2018-11-20

Forskningsprogrammet transportekonomi höll sin första resultatkonferens

Forskningsprogrammet Transportekonomi höll 15 november sin första resultatkonferens. Ett 50-tal deltagare, antingen på plats i Stockholm eller via webben, fick ta del av sju olika presentationer av relevant och tillämpbar transportekonomisk forskning.


2018-11-08

Ny teknik för att undersöka resvanor öppnar möjligheter

Alternativa resvaneundersökningar kan ibland ersätta traditionella, men då måste syftet vara tydligt. VTI har testat insamlingsmetoderna webbenkät och mobilapp under olika förutsättningar i en pilotundersökning tillsammans med Trafikanalys och Trivector.


2018-11-07

VTI kartlägger cykelträngsel

Cykelträngseln i storstäder som Stockholm och Göteborg – det är en fråga som engagerar. Forskare på VTI har undersökt cykelflöden för att ta reda på om är problemet så stort så att det får samhällsekonomiska konsekvenser.


2018-11-01

Regeringsuppdrag om trafikens samhällsekonomiska kostnader överlämnat

VTI har sedan 2013 haft flera uppdrag från regeringen att ta fram underlag om trafikens samhällsekonomiska kostnader. 1 november 2018 redovisades det senaste uppdraget, Samkost 3. Uppdraget har omfattat alla trafikslag, men fokus har legat på sjö- och luftfart.


2018-10-26

Pedagogikutveckling med tågsimulatorer

Det är hög koncentration och många aha-upplevelser när tågklarerare får prova på att sitta ”på andra sidan” mot var de vanligtvis befinner sig. De är de som styr vilka tåg som ska köra och när. I VTI:s tågsimulatorer får de i stället prova på miljön och...


2018-10-19

Dubbdäck till cykel testade

Halka är den dominerande orsaken bakom cyklisternas singelolyckor under tiden december-februari. Ett sätt att minska olycksrisken är att använda dubbdäck. VTI har, på uppdrag av Länsförsäkringars forskningsfond, testat ett antal däck.


2018-12-11

VTI i studie om äldre bilförare och olyckor

VTI har på uppdrag av och tillsammans med Transportstyrelsen deltagit i en studie om äldre bilförare och samband mellan sjukdom och olyckor. Transportstyrelsen har nu presenterat resultatet.


2018-11-28

Forskningsprojekt om smarta gator startar

Smarta gator - så heter ett treårigt forskningsprojekt som nu har fått beviljade medel på nio miljoner kronor från Vinnova. Bakom satsningen står KTH, Chalmers, VTI, Spacescape, Sweco och White.


2018-11-20

Forskningsprogrammet transportekonomi höll sin första resultatkonferens

Forskningsprogrammet Transportekonomi höll 15 november sin första resultatkonferens. Ett 50-tal deltagare, antingen på plats i Stockholm eller via webben, fick ta del av sju olika presentationer av relevant och tillämpbar transportekonomisk forskning.


2018-11-08

Ny teknik för att undersöka resvanor öppnar möjligheter

Alternativa resvaneundersökningar kan ibland ersätta traditionella, men då måste syftet vara tydligt. VTI har testat insamlingsmetoderna webbenkät och mobilapp under olika förutsättningar i en pilotundersökning tillsammans med Trafikanalys och Trivector.


2018-11-07

VTI kartlägger cykelträngsel

Cykelträngseln i storstäder som Stockholm och Göteborg – det är en fråga som engagerar. Forskare på VTI har undersökt cykelflöden för att ta reda på om är problemet så stort så att det får samhällsekonomiska konsekvenser.


2018-11-01

Regeringsuppdrag om trafikens samhällsekonomiska kostnader överlämnat

VTI har sedan 2013 haft flera uppdrag från regeringen att ta fram underlag om trafikens samhällsekonomiska kostnader. 1 november 2018 redovisades det senaste uppdraget, Samkost 3. Uppdraget har omfattat alla trafikslag, men fokus har legat på sjö- och luftfart.


2018-10-26

Pedagogikutveckling med tågsimulatorer

Det är hög koncentration och många aha-upplevelser när tågklarerare får prova på att sitta ”på andra sidan” mot var de vanligtvis befinner sig. De är de som styr vilka tåg som ska köra och när. I VTI:s tågsimulatorer får de i stället prova på miljön och...


2018-10-19

Dubbdäck till cykel testade

Halka är den dominerande orsaken bakom cyklisternas singelolyckor under tiden december-februari. Ett sätt att minska olycksrisken är att använda dubbdäck. VTI har, på uppdrag av Länsförsäkringars forskningsfond, testat ett antal däck.