published_or_final_version / Children's Dentistry and Orthodontics / Doctoral / Doctor of Philosophy

published_or_final_version / Dentistry / Master / Master of Orthodontics

Thesis (M.S.)--University of Missouri-Columbia, 2007. / The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. Title from title screen of research.pdf file (viewed on September 29, 2008) Includes bibliographical references.

An estimated 3.8 million sports-related concussions occur every year. Little research has been collected on soccer players, despite women's soccer having the third highest rate of concussion among all popular collegiate sports. The objective of this work was to evaluate multiple interventions that have been introduced to address the high rate of concussions in this population. Wearable head impact sensors were evaluated on their ability to accurately count and measure head impacts during a collegiate women's soccer season. Head impact exposure was quantified using video analysis of this season as well. Sensors were unable to accurately count impacts and reported nonsensical head acceleration measurements, indicating that data reported from head impact sensors should be interpreted with caution. The ability of soccer headgear to reduce linear and rotational head accelerations during common soccer impacts was examined in the laboratory. Ball-to-head and head-to-head impacts were performed at a range of speeds and impact orientations. Headgear resulted in small reductions during ball-to-head tests, which are not likely to be clinically relevant. In head-to-head tests, use of headgear on the struck head provided an overall 35% reduction in linear head acceleration, and a 53% reduction when another headgear was added to the striking head. The ten headgear tested varied greatly in performance. These data suggest that the use of protective headgear could reduce concussion incidence significantly in this population. Research presented in this thesis will inform soccer organizations on best practices for player safety with regard to head impacts. / Master of Science

Bakgrund: Hårskyddet är ett viktigt element för att kunna upprätthålla en aseptisk miljö vid en operation. Men dess betydelse verkar inte uppmärksammas tillräcklig noga och inga undersökningar gällande hårskyddet som barriärskydd, har författaren inte kunna få fram. Syftet: Syftet med denna studie är att undersöka operationspersonalens motiv till val av hårskydd vid olika typer av operationer. Metod: En empirisk studie med kvantitativ ansats, strukturerade frågeformulär och deduktiva analysmetoder användes vid denna studie. Resultat: Studien visar att det som mest har påverkat deltagarna vid val av hårskydd, är komforten och närheten till operationssåret. Även åldern och könet är faktorer som påverkade deltagarna vid valet av hårskydd. Däremot vetskapen om riktlinjer, akuta ingrepp, operationer med inplanerade implantat eller känd smitta har inte påverkat deltagarna i dess val av hårskydd inför en operation i någon nämnvärd utsträckning. Resultat visar även att det finns en stor brist på kunskaper angående riktlinjer bland operationspersonalen. Slutsats: Resultatet kan bero på att det är brist på komfortabla heltäckande hårskydd. Det kan även tyda på behov av evidens om hur effektiva de olika hårskydd som finns ute på marknaden är. Studien tyder dessutom på att det finns ett stort behov av kunskapsspridning om riktlinjerna och rekommendationerna angående hårskydd bland operationspersonalen. Klinisk betydelse: Studien kan ge skäl för tillverkarna att utveckla bekväma hårskydd som även är ampassade till de olika behov som finns på en operationssal. / Background: Surgical cap is an important element to maintain an aseptic environment during surgery. But its importance does not seem sufficient attention and the author couldn´t obtain studies about surgical cap as a protective barrier. Purpose: The purpose of this study is to investigate the surgical staff motive for choosing surgical cap at different types of surgery. Method: An empirical study with quantitative approach and structured questionnaires method were used in this study. Results: The study shows that what most affects the participant´s choice of hair protection is the comfort and proximity to the surgical wound. Although age and gender are factors that influenced the participant´s choices of surgical caps. However, knowledge of policies, operations with the planned implants, infection risk awareness or acute surgery do not affect the participant´s choice of surgical caps to any appreciable extent. Results also show that there is a considerable lack of knowledge about guidelines among surgical personnel. Conclusion: Results may be due to the sole lack of comfortable full covering surgical caps. It may also indicate a need for evidence about the effectiveness of the surgical caps that is available on the market. The study also suggests that there is a great need for knowledge sharing relating the guidelines and recommendations on surgical caps among surgical personnel. Clinical significance:The study may give reason for manufacturers to develop comfortable head protection which is also adapted to the different needs of an operating room.

[EN] Predicting thermal comfort perceived during wearing protective clothing is important especially for the head as it is one of the most sensitive body parts to heat. Since helmets typically induce an additional thermal insulation that impairs the heat dissipation from the head, a special attention should be drawn to a heat strain leading to a decrease of the cognitive performance and to adverse health effects. Thermal manikins allow systematic analysis of the heat and mass transfer properties of protective clothing. However, this methodology does not provide sufficient information about the local and the whole body human physiological response in different cases of use. The prediction of the physiological state of the body is provided by a thermophysiological model. However, they are not capable of accounting for complex heat and mass exchange processes at the skin surface when the clothing is worn. Thermal devices could measure the overall effect of these processes when wearing the given actual gear and being exposed to the surrounding environment. Several attempts to couple thermal manikins with physiological models have been undertaken, however, the partial coupling of a body part manikin with a physiological model has not been addressed so far. Hence, the aim of this work was to develop a novel thermophysiological human head simulator for headgear evaluation based on the coupling of a thermal head manikin with a thermophysiological model. This method would be able to realistically reproduce the effect of clothing on the heat and mass transfer from the head's skin to the environment. A thermal head manikin with a dedicated segmentation for headgear testing was evaluated for the thermophysiological human head simulator. This head manikin showed consistent when compared to previously published data of a less segmented head manikin and the more detailed investigation of the local heat transfer at head brought additional information regarding the contribution of the local design characteristics of the headgear to the overall heat exchange. The thermal head manikin was evaluated in the most demanding scenarios according to the human physiology. It was possible to consistently define four head parts, namely, forehead, cranial, face and neck parts. When heterogeneous surface temperature distribution was applied on the head manikin, the gradients between head parts could compromise the precision of skin temperature prediction at forehead and face. The passive heating and cooling responsiveness of the head manikin did not present any limitation for simulating sudden temperature step changes. However, when the manikin heating and cooling processes were modulated by the PI control with default settings, the time needed to reach the temperature set point was larger than the time required by the human physiology. The thermophysiological model was validated for prediction of global and local skin temperatures by comparing simulations against human experimental data in a wide range of conditions. The physiological model showed a good precision in general when predicting core and mean skin temperature. A reduced precision was observed for some local skin temperatures. Finally, the thermal head manikin and the physiological model were coupled to build up the thermophysiological head simulator. The comparison of the prediction of the coupled system with human experimental data in several scenarios showed a good agreement for rectal and mean skin temperatures. However, some greater discrepancy was observed for forehead temperature in exposures in which participants were exercising in warm environments. The representation of the human sweat evaporation could be affected by a reduced evaporation efficiency and manikin sweat dynamics. The industry will benefit from this thermophysiological human head simulator, which will lead to the development of helmet designs with enhanced thermal comfort, and therefore, with higher acceptance by users / [ES] Poder predecir el confort térmico durante el uso de indumentaria de protección es muy relevante especialmente en el caso de la cabeza, ya que es una de las partes más sensibles del cuerpo al calor. Los cascos y otros elementos de protección frente a impactos incorporan un aislamiento adicional que di-ficulta la disipación de calor en la cabeza. Los maniquís térmicos permiten analizar de manera sistemática las propiedades de transferencia de calor y humedad de la indumentaria de protección. Sin embargo, esta metodología no permite inferir la respuesta fisiológica del usuario cuando utiliza la prenda. Existen modelos termofisiológicos que permiten predecir la respuesta térmica humana pero presentan algunas limitaciones cuando se representan los procesos de transferencia de calor y humedad a través de la ropa. En este caso, un maniquí térmico podría cuantificar el intercambio real de calor que se pro-duce con el ambiente térmico cuando se viste una determinada prenda. Existen experiencias en las que un maniquí de cuerpo completo ha sido acoplado con un modelo termofisiológico. Sin embargo, el acoplamiento de un maniquí que representa únicamente una parte del cuerpo con un modelo de la fisiología humana no ha sido llevado a cabo hasta ahora. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo ha sido desarrollar una nueva metodología para evaluar cascos y equipos de protección para la cabeza basándose en el acoplamiento de un maniquí térmico de cabeza con un modelo fisiológico. Un maniquí térmico de cabeza ha sido evaluado para ser acoplado con un modelo termofisiológico. Sus medidas fueron consistentes con resultados anteriormente publicados realizados con un maniquí en menos seccionado. Este nuevo maniquí introdujo información adicional sobre la contribución en particular de las distintas características de diseño del casco al intercambio de calor global. El maniquí térmico de cabeza fue evaluado en los escenarios más extremos identificados para la fisiología humana. Se pudo identificar cuatro partes en el sistema acoplado, frente, cráneo, cara y cuello. En el caso de simular una distribución heterogénea de temperatura, los gradientes generados entre las diferentes partes podrían comprometer la precisión en la predicción de la temperatura de la piel en la frente y la cara. La capacidad pasiva de calentamiento y enfriamiento del maniquí de cabeza no supuso ninguna limitación para simular los cambios súbitos de temperatura de la piel pero cuando el control PI del maniquí moduló los procesos de calentamiento y enfriamiento, el tiempo necesario para alcanzar la temperatura de consigna fue mayor que el tiempo de reacción observado en la fisiología humana. Las predicciones de temperatura obtenidas con el modelo de la fisiología humana fueron validadas mediante la comparación con datos humanos experimentales. En general, el modelo mostró buena precisión para la predicción de la temperatura interna y la temperatura media de la piel. Sin embargo, la precisión observada fue menor para la predicción de algunas temperaturas locales. El maniquí térmico de cabeza y el modelo termofisiológico fueron acoplados. La comparación de las predicciones del sistema acoplado con datos humanos experimentales en diferentes escenarios mostró concordancia para la temperatura rectal y media de la piel. No obstante, se observó una mayor discrepancia en la predicción de la temperatura de la frente si se comparaba las simulaciones obtenidas con el modelo por sí solo y con el sistema acoplado en escenarios en los que los participantes realizaban actividad física ambientes cálidos. La representación de la evaporación del sudor humano en el sistema acoplado podría estar condicionada por una menor eficiencia en la evaporación y la respuesta dinámica de la sudoración del maniquí. La industria se podrá beneficiar de este sistema para avanzar en el desarrollo de nuevos productos que proporcionen / [CAT] Poder predir el confort tèrmic durant l'ús d'indumentària de protecció es especialment rellevant en el cas del cap, ja que és una de les parts més sensibles del cos a la calor. Els cascs incorporen un aïllament adicional que dificulta la dissipació de la calor al cap. Aquest fet és particularment dramàtic quan l'estrès tèrmic afecta negativament a la funció cognitiva i té efectes negatius sobre la salut. Els maniquins tèrmics permeten analitzar de manera sistemàtica les propietats tèrmiques de la indumentària de protecció. No obstant, aquesta metodologia no permet inferir la resposta fisiològica de l'usuari quan utilitza la indumentària. En l'actualitat existixen models matemàtics que permeten predir l'estat fisiològic del cos humà però presenten algunes limitacions quan es tracta de simular els complexos processos de transferència de calor i humitat que ocorren amb roba. En aquest cas, un maniquí tèrmic podria quantificar l'intercanvi real de calor que es produïx en l'ambient tèrmic quan es porta una determinada roba. Existixen experiències prèvies en les que un maniquí de cos complet ha sigut acoblat en un model de la fisiologia humana. No obstant, l'acoblament d'un maniquí que representa únicament una part del cos en un model de la fisiologia humana no ha sigut dut a terme fins ara. Per tant, l'objectiu d'aquest treball es desenvolupar una nova metodologia per a evaluar cascs i indumentària de protecció per al cap basada en l'acoblament d'un maniquí tèrmic de cap amb un model fisiològic. Un maniquí tèrmic de cap ha sigut valorat per a ser acoplat en un model de la fisiologia humana. Les mesures del maniquí van ser consistents amb els resultats publicats en maniquís menys seccionats. Aquest maniquí tèrmic de cap introduix informació adicional sobre la contribució particular de les dife-rents característiques del disseny dels cascs a l'intercanvi de calor global. El maniquí tèrmic de cap ha sigut valorat en els escenaris més extrems identificats per la fisiologia hu-mana. Es van poder identificar quatre parts al sistema acoblat, front, crani, cara i coll. En el cas de simular una distribució heterogènia de temperatura en la superfície del maniquí de cap, els gradients generats entre les diferents parts podria comprometre la precisió en la predicció de la temperatura de la pell en el front i la cara. La capacitat passiva de calfament i refredament del maniquí de cap no va suposar ninguna limitació per simular els canvis sobtats de temperatura de la pell observats en la fisiologia humana. No obstant, quant el control PI del maniquí modulà els processos de calfament i refredament, el temps necessari per alcançar la temperatura de consigna va ser major que el temps de reacció observat en la fisiologia humana. Les prediccions de temperatura obtingudes en el model de la fisiologia humana previst per formar part del sistema acoblat van ser validades amb dades humanes experimentals. En general, el model va mostrar una bona precisió en la predicció de la temperatura interna i la temperatura mitjana de la pell. No obstant, la precisió va ser menor en la predicció de las temperaturas locals. El maniquí tèrmic de cap i el model de la fisiologia humana van ser acoblats. La comparació de les prediccions del sistema acoblat amb dades humanes experimentals mostraren concordança en el cas de la temperatura rectal i mitjana de la pell. No obstant, s'observà una major discrepància en la predicció de la temperatura del front quant es comparaven les simulacions obtingudes en el model per sí mateix i el sistema acoblat en escenaris en els quals els participants realitzaven activitat física en am-bients càlids. La representació de l'evaporament del suor humà en el sistema acoblat podria estar con-dicionada per una menor eficiència en l'evaporament. La indústria es podra beneficiar d'aquest sistema per a avançar en el desenvolupament de nous productes que proporcione / Martínez Guillamón, N. (2016). Multi-sector thermophysiological head simulator for headgear research [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61487 / TESIS

No description available.

Introduction: Despite the unique act of actively using the head as part of the game in soccer, insufficient attention is paid to its potential harmful effects. There is an increased concern regarding head trauma in soccer and its impact both in the short- and long-term. Only a few studies have examined the ability of head protection to mitigate head trauma, and opinions differ regarding its effectiveness. Objective: The purpose of this project was to investigate the injury mechanisms behind concussions in soccer and its short- and long-term effect. Furthermore, the project aimed to evaluate the ability of head protection to protect against head impacts in soccer. Methods: Two finite element models of THUMS version 4.02 pedestrians were used to simulate head collisions between two players, with the aim of mimic an aerial duel in soccer. Different impact angles and impact points were simulated, after which worst case scenarios were selected for further evaluation with head protection. The kinematics of the head and the strains of the brain tissue were used to evaluate the head's response to impacts and to evaluate the effectiveness of head protection. Results: The study showed that the maximum strain of the brain tissue as well as the kinematics of the head were sensitive to the point of impact, while the angle of impact did not show any significant influence. Head protection showed a good ability to reduce the kinematics of the head and the strain of the brain tissue. A thicker head protector had an increased ability to reduce the max values and a low friction head protector had the capacity to further reduce the max values in certain types of impacts. Conclusion: Head protection showed promising ability to reduce head kinematics and the maximum strain of the brain tissue. / Introduktion: Trots den unika handlingen av att aktivt använda huvudet som en del av spelet i fotboll, ägnas otillräcklig uppmärksamhet åt dess potentiella skadliga effekter. Det finns en ökad oro kring huvudtrauman inom fotboll och dess påverkan både på kort och lång sikt. Endast ett fåtal studier har undersökt huvudskydds förmåga att mildra huvudtrauman och olika åsikter råder angående dess effektivitet. Syfte: Syftet med detta projekt var att undersöka skademekanismerna bakom hjärnskakningar inom fotboll samt dess kort- och långsiktiga påverkan. Vidare ämnade projektet till att utvärdera ett huvudskydds förmåga att skydda vid huvudislag inom fotboll.  Metoder: Två finita element modeller av THUMS version 4.02 fotgängarmodell användes för att simulera huvudkollisioner mellan två spelare, i syfte att imitera en luftduell i fotboll. Olika islagsvinklar och islagspunkter simulerades varpå värsta scenarier valdes för vidare utvärdering med huvudskydd. Huvudets kinematik samt töjningar av hjärnvävnaden användes för utvärdering av huvudets respons på islag samt för att undersöka huvudskydds effektivitet.  Resultat: Studien visade att den maximala töjningen av hjärnvävnaden samt kinematiken av huvudet var känslig för islagspunkt medan islagsvinkeln inte visade på någon signifikant inverkan. Huvudskydd visade på god förmåga att reducera huvudets kinematik och töjningen av hjärnvävnaden. Ett tjockare huvudskydd hade en ökad förmåga att reducera maxvärdenaoch ett huvudskydd med låg friktion hade kapaciteten att reducera maxvärdena ytterligare vid vissa typer av islag.. Slutsats: Huvudskydd visade på lovande förmåga att reducera huvudets kinematik och den maximala töjningen av hjärnvävnaden.

Orientador: Vania Celia Vieira de Siqueira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-09T18:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_AnaZildaNazarBergamode_M.pdf: 2690081 bytes, checksum: 6c44469b6eaa2fbdcab6f44ba2a636d0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O presente estudo objetivou analisar a efetividade do aparelho extrabucal (AEB), por meio de avaliação cefalométrica, em 40 telerradiografias, obtidas em norma lateral, de jovens do sexo feminino, com média de idade 9,15 anos, em fase de dentição mista, com maloclusão de Classe II, 1ª divisão dentária, subdivididas em 20 ao início do tratamento e 20 ao final. Anteriormente ao tratamento, as jovens apresentaram um padrão dolicofacial de crescimento, equilíbrio entre a altura facial superior e inferior, com índice de altura facial suavemente aumentado. A maxila mostrava-se bem posicionada em relação à porção média da base do crânio, com sua dimensão ântero-posterior próximo à normalidade, apenas com leve desarmonia entre as bases apicais. O tratamento ortodôntico envolveu a utilização do AEB, tração alta, com 350g de força, de cada lado, de 14-18 horas diárias, durante 22,35 meses. Avaliaram-se os valores de: SN.GoGn, FMA, N-ENA, ENAMe, IAF, Fg-S, S-Fpm,, Fpm-ENA, SNA, SNB, ANB, Fpm-6, 1.NA, 1-NA, 1.PP. As radiografias, em sua totalidade, foram traçadas duas vezes pelo mesmo pesquisador, e empregou-se a fórmula de Dalhberg para verificar a ocorrência ou não de erro do método. Os resultados revelaram um erro casual menor que 1,5º e 1,0mm, indicando confiabilidade dos dados obtidos. Os valores médios de cada grandeza cefalométrica submeteram-se ao teste paramétrico ¿t¿ de Student, que revelou que o padrão de crescimento não se modificou com o tratamento. O equilíbrio entre altura facial superior e inferior manteve-se. A relação das bases apicais se alterou favoravelmente, reduzindo o valor de ANB. Ocorreu restrição do deslocamento anterior da maxila, e sua dimensão ântero-posterior aumentou suavemente. O molar superior permanente distalizou efetivamente e os incisivos se retroposicionaram em suas bases apicais. O presente estudo sugeriu que o tratamento precoce da maloclusão de Classe II, 1ª divisão dentária utilizando AEB, tração alta, atingiu seus objetivos corrigindo o posicionamento dos molares e incisivos, além de melhorar a relação entre as bases apicais, favorecendo então uma segunda fase de tratamento ortodôntico quando necessário / Abstract: The present study aimed to analyze the effectiveness of the extraoral force (AEB), through an cephalometric evaluation, in 40 lateral cephalograms, 20 pre and 20 post treatment, of girls, with age¿s ranged from 9.15 years, in the mixed dentition, with Classe II, division 1 malocclusion. Initially, the girls presented a dolicofacial skeletal growth pattern, equilibrium among the superior and inferior facial height, facial height index increased. The maxilla was well positioned in relation to the medium portion of the base of the cranium, the anteroposterior dimension is normal; the jaw relationship (ANB) was deficient. The headgear appliance, with traction occiptal, with 350g of force, bilaterally, for 14 hours daily rates, was used for 22.35 months. It was evaluated the values of: SN.GoGn, FMA, N-ENA, ENA-me, IAF, Fg-S, S-Fpm, Fpm-ENA, SNA, SNB, ANB, Fpm-6, 1.NA, 1-NA, 1.PP. The lateral cephalograms, in your totality, were traced twice by the same researcher, and the Dalhberg index was used to verify the occurrence or not the mistake occurrence. The results revealed a smaller casual mistake than 1.5° and 1.0mm, indicating reliability of the obtained data. The medium values of each greatness cefalometric underwent the parametric test ¿t¿ of Student. The data base revealed that the growth pattern didn't modify with the treatment. The balance between superior facial height and inferior stayed. The jaw relationship changes positively, reducing the value of ANB. It occurred a restriction of anterior displacement maxillary, and your anteroposterior dimension increased smoothly. The headgear has a distal effect on the first molar permanent superior, and a retroclination of the maxillary incisors. The present study suggested that the Classe II, division 1 malocclusion headgear treatment, with traction occiptal, it reached your objectives correcting the positioning of the molars, and incisive, improving the jaw relationship, favoring the second phase of orthodontic treatment then when necessary / Mestrado / Ortodontia / Mestre em Radiologia Odontológica

Introduction Concussion is an increasing concern in soccer, a sport where players actively use their heads as a part of the game without being required to wear protective headgear. Protective headgear is available but studies disagree about their effectiveness. Objective The aim of this study was to evaluate the protective effectiveness of a protective soccer headgear in head-to-head impacts. Methods The KTH finite element head model was used to reconstruct a head-tohead impact in soccer that resulted in a concussion. Different impact velocities, impact angles and impact locations were simulated with the injured player without and wearing a modeled protective soccer headband. The evaluation was based on how effectively the headband reduced head kinematics and strain in the brain tissue. Results The headband reduced the head kinematics and the strain in the brain for all simulations. Increased velocity had significant effect on the peak kinematics and peak strain values. Kinematics and strain were sensitive to the impact location but impact angle parameter did not show as significant differences as the other parameters. Conclusion The protective soccer headband effectively reduced peak kinematics of the head and peak strain value in the brain for all parameters studied. Further validation is needed to see to what extent it can prevent concussion. / Introduktion Hjärnskakning är ett växande problem inom fotboll, en sport där spelarna aktiv använder huvudet i spelet men det finns inget krav på att använda något huvudskydd. Det finns huvudskydd för fotbollsspelare men tidigare studier visar inget tydligt svar på deras skyddsförmåga. Syfte Att utvärdera den skyddande förmågan av huvudskydd inom fotboll i huvudkollisioner. Metoder Två KTH finita element huvudmodeller användes för att rekonstruera en kollision som resulterade i hjärninskakning. Olika islagshastigheter, islagsvinklar och islagspunkter simulerades med eller utan huvudskydd för den skadade spelaren. Utvärderingen var baserad på hur effektivt huvudskyddet reducerade huvudkinematiken och töjningar i hjärnvävnaden. Resultat Huvudskyddet reducerade huvudkinematiken och töjningarna i hjärnan för alla islagssituationer. En ökande islagshastighet hade en signifikant effekt på de kinematiska pikvärden och hjärnvävnadstöjningarna. Kinematiken och piktöjningen var väldigt känslig mot islagspunkt medan islagsvinkel inte visade på några signifikanta skillnader. Slutsats Fotbollshuvudskyddet visade på en effektiv reduktion av huvudkinematiken och pikvärdena av hjärntöjning för alla studerade parametrar. Ytterligare validering behövs för att förstå graden av skydd mot hjärnskakning.