人体胸廓骨骼三维有限元模型的构建及生物力学分析

• 作者: 万雷 刘宁国 李正东 邵煜 邹冬华 陈忆九 黄平
• 来源期刊: 法医学杂志
• 学科: 政治法律
• 关键词: 法医病理学 生物力学 有限元分析 体层摄影术,螺旋计算机 胸廓
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 81-85
• 页数: 5页
• 分类号: DF795.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-5619.2013.02.001

摘要

目的 建立完整的人体胸廓骨骼三维有限元模型,并探索力作用变化趋势. 方法 对尸体胸部进行多层螺旋CT(multislice computed tomography,MSCT)扫描,使用有限元建模软件根据CT图像数据对胸廓骨性结构进行三维重建并生成有限元模型,模拟胸廓右季肋部遭受速度为4、6与8 m/s的钝性物体正面击打,分析胸廓受击打后的应力、应变分布情况. 结果 成功构建解剖学高仿真度的人体胸廓有限元模型,模型体网格平均质量＞0.7.生物力学分析结果显示胸廓受击打后发生局部弯曲及整体变形,应力与应变产生于初始打击部位肋骨,后沿肋骨向两侧传播,并于肋骨后侧及近胸骨处集中,6 m/s与8m/s的打击速度可造成打击部位肋骨应变值超出相应强度极限,发生骨折. 结论 应用有限元建模分析软件能够建立符合真实情况的高质量的人体胸廓三维有限元模型,且模型可用于分析外力作用下胸廓骨性结构的应变趋势,为胸部损伤的致伤方式推断提供了新的途径和方法.