滑板运动中碰撞速度对头部不同部位损伤风险的差异研究

目的滑板运动中头部损伤(14%~50%)是造成死亡的主要原因之一,线性加速度峰值(PLA)是评估头部损伤风险的重要指标。本研究旨在分析不同碰撞速度下头部不同部位的力学响应,为后续头部损伤研究和头盔研发提供理论支撑。方法研究采用THMUS的头部有限元模型(HFEM),对其设置4、5、6、7、8 m/s 5种速度进行仿真碰撞计算,得到前部、后部与侧部的PLA。应用SPSS Statistic 26软件进行单因素方差分析,探究碰撞部位和速度对PLA的影响,统计学显著性水平α设为0.05。结果统计结果显示,碰撞速度(P<0.01)对PLA产生显著性影响,而碰撞部位无显著性影响。同一部位碰撞时,速度越大,PLA越大,该部位损伤风险越高。不同碰撞速度下侧部的PLA始终最大,8 m/s时达到110.20 g。前部PLA在4 m/s到6 m/s时小于后部,而在7、8 m/s时大于后部。当以7 m/s碰撞地面时,前部和后部PLA分别为84.59、80.31 g,前部是后部的1.05倍,当以8 m/s碰撞地面时,前部和后部PLA分别为109.18、96.94 g,前部是后部的1.13倍。结论不同碰撞速度对头部不同部位的力学影响不同。碰撞速度与损伤风险呈正相关,4~8 m/s时滑板运动员头侧部相对于其他部位的损伤风险最大,当碰撞速度较大时,前部损伤风险高于后部。滑板运动头盔需要加强侧部的缓冲性能,提升装备保护作用。