Biomedical Engineering Fundamentals

of the 11th Stapp Car Crash Conference, pp. 267–317.
Mertz, H.J. and Patrick, L.M. 1971. Strength and response of the human neck. In Proceedings of the 15th
Stapp Car Crash Conference, pp. 207–255.

---

JOBR: “2121_c052” — 2006/2/6 — 19:55 — page 12 — #12
52-12
Biomedical Engineering Fundamentals
Mertz, H.J., Neathery, R.F., and Culver, C.C. 1973. Performance requirements and characteristics of
mechanical necks. In W.F. King and H.I. Mertz (Eds.), Human Impact Response: Measurement and
Simulations, pp. 263–288. New York, Plenum Press.
Moffat, E.A., Siegel, A.W., and Huelke, D.F. 1978. The biomechanics of automotive cervical fractures. In
Proceedings of the 22nd Conference of American Association for Automotive Medicine, pp. 151–168.
Newman, J., Beusenberg, M., Fournier, E. et al. 1999. A new biomechanical assessment of mild traumatic
brain injury — part I:methodology. In Proceedings of the 1999 International IRCOBI Conference on
the Biomechanics of Impact, pp. 17–36.
Nightingale, R.W., McElhaney, J.H., Best, T.M. et al. 1993. The relationship between observed head motion
and cervical spine injury mechanism. In Proceedings of the 39th Meeting of the Orthopedic Research
Society, p. 233.
Patrick, L.M. and Chou, C. 1976. Response of the human neck in flexion, extension, and lateral flexion,
Vehicle Research Institute Report No. VRI-7-3. Warrendale, PA, Society of Automotive Engineers.
Patrick, L.M., Lissner, H.R., and Gurdjian, ES. 1965. Survival by design: head protection. In Proceedings of
the 7th Stapp Car Crash Conference, pp. 483–499.
Pellman, E.J., Viano D.C., Tucker, A.M. et al. 2003. Concussion in professional football: reconstruction of
game impacts and injuries. Neurosurgery, 53: 799–814.
Pierce, D.A. and Barr, J.S. 1983. Fractures and dislocations at the base of the skull and upper spine. In
R.W. Baily (Ed.), The Cervical Spine, pp. 196–206. Philadelphia, PA, Lippincott.
Pintar, F.A., Yoganandan, N., Sances, A. Jr et al. 1989. Kinematic and anatomical analysis of the human
cervical spinal column under axial loading. In Proceedings of the 33rd Stapp Car Crash Conference,
pp. 191–214.
Pintar, F.A., Sances, A. Jr, Yoganandan, N. et al. 1990. Biodynamics of the total human cadaveric spine. In
Proceedings of the 34th Stapp Car Crash Conference, pp. 55–72.
Prasad, P. and Mertz, H.J. 1985. The Position of the United States Delegation to the ISO Working Group 6
on the Use of HIC in the Automotive Environment, SAE Paper No. 851246. Warrendale, PA, Society
of Automotive Engineers.
Schneider, L.W., Foust, D.R., Bowman, B.M. et al. 1975. Biomechanical properties of the human neck in
lateral flexion. In Proceedings of the 19th Stapp Car Crash Conference, pp. 455–486.
Society of Automotive Engineers, Human Mechanical Response Task Force. 1985. Human Mechanical
Response Characteristics, SAE J1460. Warrendale, PA, Society of Automotive Engineers.
Strich, S.J. 1961. Shearing of nerve fibres as a cause of brain damage due to head injury. Lancet 2: 443.
Takhounts, E.G., Eppinger, R.H., Campbell, J.Q. et al. 2003. On the development of the SIMon finite
element head model. Stapp Car Crash J. 47: 107–134.
Thomas, D.J. and Jessop, M.E. 1983. Experimental head and neck injury. In C.L. Ewing et al. (Eds.), Impact
Injury of the Head and Spine, pp. 177–217. Springfield, IL, Charles C Thomas.
Versace, J. 1970. A review of the severity index. In Proceedings of the 15th Stapp Car Crash Conference,
pp. 771–796.
Viano, D.C., King, A.I., Melvin, J.W., and Weber, K. 1989. Injury biomechanics research: an essential
element in the prevention of trauma. J. Biomech. 21: 403.
Viano, D.C. and Lövsund, P. 1999. Biomechanics of brain and spinal cord injury: analysis of
neurophysiological experiments. Crash Prevention and Injury Control, 1: 35–43.
Wallis, B.J., Lord, S.M., and Bogduk, N. 1997. Resolution of psychological distress of whiplash patients
following treatment by radiofrequency neurotomy: a randomized, double-blind, placebo controlled
trial. Pain 73: 15–22.
Willinger, R., Kang, H.S., and Diaw, B. 1999. Three-dimensional human head finite-element model
validation against two experimental impacts. Ann. Biomed. Eng. 27(3): 403–410.
Yang, K.H., Zhu, F., Luan, F. et al. 1998. Development of a finite element model of the human neck. In
Proceedings of the 42nd Stapp Car Crash Conference, pp. 195–205.
Zhang, L., Yang, K.H., Dwarampudi, R. et al. 2001. Recent advances in brain injury research: a new human
head model, development and validation. Stapp Car Crash J. 45: 369–394.

---

JOBR: “2121_c053” — 2006/2/6 — 19:55 — page 1 — #1
53
Biomechanics of
Chest and
Abdomen Impact
David C. Viano
Albert I. King
Wayne State University
53.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53-1
53.2 Chest and Abdomen Injury Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . 53-1
53.3 Injury Criteria and Tolerances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53-2
Acceleration Injury
•
Force Injury
•
Compression Injury
•
Viscous Injury
53.4 Biomechanical Responses During Impact . . . . . . . . . . . . . 53-6
53.5 Injury Risk Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53-9
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53-11