【摘要】：背景:高速公路事故逐年上升,最容易受到傷害的便是頸部。有限元分析可以很好的探究頸部損傷的力學(xué)機制。目前國內(nèi)外現(xiàn)階段更注重模型的優(yōu)化和低速碰撞工況,少有頸部損傷和頸椎拉壓應(yīng)力之間關(guān)系的研究。目的:探究高速后碰撞下人體頸椎的損傷的力學(xué)機制,對頸部損傷時椎骨Von Mises應(yīng)力和軸向壓應(yīng)力進(jìn)行對比分析。方法:建立了一個包括頸椎骨、椎間盤、韌帶、肌肉、小關(guān)節(jié)等組織的人體上頸椎模型。在前碰撞志愿者實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對模型進(jìn)行了驗證。運用有限元方法完成了對高速(80,120,160 km/h)后碰撞下頸椎的動力學(xué)響應(yīng)。結(jié)果與結(jié)論:(1)經(jīng)過模擬及驗證表明,建立的上頸椎模型具有較高的生物仿真度,可以用于頸椎損傷研究及交通事故中各部位損傷的研究;(2)高速后碰撞下,速度越大,頸椎受到的損傷越嚴(yán)重,C_1-C_4中C_4的應(yīng)力最大,受到的傷害最大;(3)用軸向壓應(yīng)力來判斷松質(zhì)骨是否發(fā)生破壞要比von-mises應(yīng)力更有說服力;(4)在高速后碰撞下,椎骨相互之間發(fā)生錯位,尤其是超出高速公路限制120 km/h后,椎骨之間錯位嚴(yán)重,極有可能出現(xiàn)關(guān)節(jié)分離和骨折等情況,造成頸椎內(nèi)部神經(jīng)等損傷。
[Abstract]:Background: highway accidents rise year by year, the most vulnerable is the neck. Finite element analysis can well explore the mechanical mechanism of neck injury. At present at home and abroad more attention is paid to the optimization of the model and low speed impact conditions. There is little research on the relationship between cervical injury and cervical vertebrae tension and compression stress. Objective: to investigate the mechanical mechanism of cervical spine injury under high speed post impact and to compare the Von Mises stress and axial compression stress of vertebral bone during cervical injury. Methods: an upper cervical vertebra model including cervical vertebrae, intervertebral disc, ligaments, muscles and facet joints was established. The model is validated on the basis of the experimental data of pre-collision volunteers. The finite element method was used to complete the dynamic response of the cervical vertebrae to the impact of high speed (80120160 km/h). Results and conclusions: (1) the results of simulation and verification show that the established upper cervical vertebra model has a high biosimulation degree and can be used in the study of cervical spine injury and injury in traffic accidents, (2) the higher the speed of the model, the greater the speed of the model is under the condition of high speed post-collision. The more serious the injury of cervical vertebrae is, the greater the stress is and the greatest the injury is in CIM _ 4; (3) it is more persuasive to judge whether the cancellous bone is damaged by axial compressive stress than the von-mises stress; (4) under the high speed post-collision, the vertebrae are mislocated among each other, and (3) it is more persuasive to judge whether the cancellous bone is damaged by the axial compressive stress than by the von-mises stress. Especially after exceeding the limit of 120 km/h, the dislocation between the vertebrae is serious, and the joint separation and fracture are likely to occur, resulting in the injury of the internal nerve of the cervical vertebrae.
【作者單位】： 太原理工大學(xué)力學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11372208) 山西省研究生教育創(chuàng)新項目(2016BY062)~~
【分類號】：R681

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6 倪斌;;上頸椎損傷的手術(shù)治療[A];第三屆中西醫(yī)結(jié)合脊柱及相關(guān)疾病學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

7 劉道矩;;實驗性家兔異常頸椎超負(fù)荷對頸椎損傷的研究[A];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會頸椎病專業(yè)委員會第十次學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2008年

8 張秋月;王艷國;王建;葉金鐸;張春秋;;頸椎肌骨的模型及其在牽拉載荷作用下應(yīng)力分析[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第三十四屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

9 曹楊;畢鄭剛;;強脊患者并發(fā)頸椎損傷的急救體會[A];第七屆全國創(chuàng)傷學(xué)術(shù)會議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)論壇論文匯編[C];2009年

10 鄭杰;張冬生;楊永宏;;X線無異常的頸椎損傷的治療[A];2006年浙江省骨科學(xué)術(shù)會議暨浙江省脊柱脊髓學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2006年

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6 陸騫;青春期兔頸椎生長軟骨分離損傷的組織學(xué)研究[D];浙江大學(xué);2008年

7 葛瑞;Halo-vest架在上頸椎損傷中的應(yīng)用[D];中國醫(yī)科大學(xué);2010年

8 劉建輝;正常及退變頸椎椎間盤的數(shù)字分析[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

9 楊濤;腰椎間盤層區(qū)應(yīng)變測試及力學(xué)性能有限元分析[D];天津理工大學(xué);2017年

10 于圣會;下頸椎損傷Allen-ferguson分型和SLIC評分系的可信度及可重復(fù)性研究[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2011年

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本文編號：2147608