本文關鍵詞：面部碰撞對行人創(chuàng)傷性腦損傷影響的生物力學研究

  更多相關文章： 頭頸部 有限元模型 面部碰撞 創(chuàng)傷性腦損傷 損傷生物力學

【摘要】：為預測和評判行人面部碰撞對創(chuàng)傷性腦損傷機理及生物力學響應,結合計算機斷層掃描(CT)和磁共振(MRI)醫(yī)學成像技術,建立符合中國人體特征的50百分位頭頸部幾何模型和有限元模型。有限元模型中顱骨與腦之間的相對運動采用切向滑動邊界條件,摩擦系數(shù)定義為0.2,模擬鼻骨斜碰撞、鼻外側軟骨正面碰撞、牙齒正面碰撞、下頜骨碰撞和顴骨外側斜碰撞等5種典型面部碰撞交通事故場景,探討應力波在顱骨和腦內傳播路徑,得到顱內壓力、von Mises等效應力和剪切應力等生物力學響應參數(shù)分布規(guī)律。結果顯示,鼻骨斜碰撞顱內壓力峰值為236.7 k Pa,von Mises應力為25.97 k Pa,超過了大腦耐受閾值;顴骨外側斜碰撞最大橫向剪切應力分別為14.56 k Pa和-18.07 k Pa,促使腦組織產生了較大的剪切變形,存在嚴重腦損傷風險。結論表明:面部碰撞的位置和方向是導致面部骨折嚴重程度的關鍵因素,面骨骨折的位置決定創(chuàng)傷性腦損傷的部位,面骨骨折都帶有一定程度的創(chuàng)傷性腦損傷;頭部受到沖擊時,面部結構能夠吸收大量的沖擊能量來保護大腦,降低顱腦損傷的風險。
【作者單位】： 湖南大學汽車車身先進設計制造國家重點實驗室;南京林業(yè)大學汽車與交通工程學院;新加坡國立大學機械工程系;
【關鍵詞】： 頭頸部 有限元模型 面部碰撞 創(chuàng)傷性腦損傷 損傷生物力學
【基金】：國家自然科學基金(11172099) 湖南大學汽車車身先進設計制造國家重點實驗室基金(31415008) 中國博士后科學基金(2015M572243) 江蘇省自然科學基金(BK20130981)
【分類號】：U467.14
【正文快照】： 引言頭頸部損傷因其較高的致命性,已成為交通事故中最嚴重的損傷類型。在美國,交通事故中頭部損傷在所有損傷造成的死亡中占到68%[1]。我國頭頸部損傷在交通事故傷害中也呈上升的趨勢,行人遭受車禍構成交通事故死亡的主體,頭部交通傷害則是導致死亡的主要原因。面部損傷和創(chuàng)傷

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