Academic literature on the topic 'Perma-Gel'

L'objectif principal de ce projet était de comprendre et d'identifier les paramètres et conditions influençant la pénétration de microparticules dans la peau afin d'améliorer l'efficacité de l'injecteur sans-aiguille. De toute évidence, les modèles présents dans la littérature ne conviennent pas pour décrire, de façon analytique, les phénomènes qui se produisent lorsque les microparticules pénètrent dans la peau ni même lorsqu'un projectile sphérique est projeté dans un gel. Pour atteindre l'objectif du projet, il a d'abord été nécessaire d'avoir une vue d'ensemble de ce qu'est l'injection sans aiguille et de son fonctionnement ainsi que de connaître les particularités de la peau. Ensuite, l'étude des différents modèles présents dans la littérature, pour l'injection sans aiguille, mais aussi dans le domaine de la balistique a apporté des pistes de réflexion afin de développer le modèle analytique. Face aux imprécisions des paramètres reliés aux microparticules ainsi qu'à la peau et face à l'absence d'outils pour raffiner les paramètres, le modèle a été développé avec un système macroscopique. Ainsi, des projectiles macroscopiques ont été tirés dans des gels transparents afin de visualiser les phénomènes qui se produisent et de suivre la position du projectile dans le gel en temps réel. Ces données ont ensuite été utilisées afin d'établir un système de forces pouvant décrire correctement les forces appliquées sur le projectile et prédire la profondeur maximale atteinte par celui-ci. Des tests d'indentation quasi-statiques et dynamiques ont aussi été effectués sur les gels afin de caractériser leurs propriétés mécaniques et viscoélastiques et d'approfondir la compréhension de leur mécanisme de rupture. Les trois contributions significatives de cette thèse sont le développement d'un modèle analytique de pénétration de projectiles dans des gels, une méthode de caractérisation de la viscosité et de la contrainte ultime à la rupture à de hauts taux de déformation ainsi que l'estimation de la vitesse limite pour qu'un projectile pénètre le gel en fonction des paramètres intrinsèques du projectile et du gel. En ce qui a trait à la peau, le modèle prédit correctement la profondeur finale atteinte par les microparticules ayant un diamètre plus grand ou égal à celui des cellules (pénétration extracellulaire), mais n'est pas valide pour les microparticules ayant un diamètre plus petit que la cellule, car le mécanisme de pénétration est différent (pénétration intracellulaire).

This paper reports on a series of indentation tests performed on ballistic gelatin (10%) and Perma-Gel. In these experiments, both gels were submitted to strain rates varying from 0.1 and 2.7 s−1 in quasi-static indentation. Two methods were used to evaluate the Young’s modulus from quasi-static indentation test: the Hertz theory and the Oliver-Pharr model. The dependence of strain rate was also analyzed. Finally, dynamic indentation tests were performed on both gels at frequencies of 0.1 and 1.0 Hz to evaluate the gel’s viscoelastic properties characterized by the storage modulus, the loss modulus and the phase angle.

In ballistic wounds the tissue along the path of the projectile experiences transient displacements resulting in what is known as the temporary wound cavity. The motion of the tissue caused by the formation of the temporary cavity gives rise to a low pressure pull that sucks air and airborne debris into the wound. The latter could be a significant mechanism for bacterial and particulate contamination of projectile wounds that should be explored in detail since it can lead to infection or delayed wound healing. In order to better understand the flow of air into the temporary cavity and how it relates to particulate entry into the wound, a methodology to visualize the air flow into perforating projectile wounds was proposed and explored using an extremity surrogate. The proposed approach was only intended for qualitative observations and comparisons and was implemented in a very rudimentary fashion to determine its usefulness. The experimental setup used and visualization results corresponding to the air flow at the entry and exit regions of perforating projectile wounds using 0.45-in and 0.22-in caliber round nose lead projectiles and a PERMA-gel lower extremity surrogate are presented.