軀干部有限元建模及鈍力性損傷生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：應(yīng)用虛擬解剖三維重建方法及有限元法構(gòu)建人體軀干部有限元模型并模擬鈍力性損傷，分析生物力學(xué)指標的變化情況，以圖、表及動畫形式再現(xiàn)損傷過程，從受力-變形-損傷的角度研究人體胸廓、肝鈍力性損傷的主要損傷機制，為人體損傷重建提供新的思路和可靠的技術(shù)手段，為法庭舉證提供可視化的生物力學(xué)依據(jù)。
　　方法：對尸體軀干部進行多層螺旋CT掃描，使用有限元建模軟件根據(jù)CT圖像數(shù)據(jù)對軀干部不同結(jié)構(gòu)進行三維重建并生成有限元模型，模型經(jīng)驗證后模擬胸廓

2、右季肋部遭受速度為4 m/s、6m/s與8m/s的鈍性物體正面擊打，分析胸廓受擊打后的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況;模擬右下腹部遭受速度為4 m/s、5m/s、6m/s、7m/s與8 m/s的前側(cè)、右側(cè)與后側(cè)拳擊，分析胸、腹壁軟組織、胸廓及肝受擊打后的生物力學(xué)響應(yīng)情況，結(jié)合實際案例探索鈍力性肝損傷的成傷機制。
　　結(jié)果：基于軀干部的CT掃描數(shù)據(jù)成功構(gòu)建解剖學(xué)高仿真度的人體軀干部有限元模型，包括胸、腹壁軟組織、胸廓、肝及胸、腹腔器官，模型體網(wǎng)

3、格平均質(zhì)量＞0.7。生物力學(xué)分析結(jié)果顯示胸廓受擊打后發(fā)生局部彎曲及整體變形，應(yīng)力與應(yīng)變產(chǎn)生于初始打擊部位肋骨，后沿肋骨向兩側(cè)傳播，并于肋骨后側(cè)及近胸骨處集中，6m/s與8m/s的打擊速度可造成打擊部位肋骨應(yīng)變值超出相應(yīng)強度極限，發(fā)生骨折;拳擊腹部致肝損傷的主要原因即為肝受到肋骨的直接撞擊。肝的損傷程度與拳擊方向相關(guān)，下腹部受到右側(cè)拳擊最易造成肝損傷，普通成年男性受到最低5m/s的右側(cè)拳擊時（動量為2.447 kg·m/s）可致肝損傷，后