下颌火器伤三维有限元动物模型的建立及生物力学分析

发布时间：2024-05-27 00:01

　　目的:建立猪下颌火器伤三维有限元(finite element model, FEM)模型,探讨颌面部软硬组织火器伤致伤过程及生物力学特点。方法:通过猪颌面部CT数据,利用Mimics软件、HyperMesh软件和LS-DYNA软件建立猪咬肌、下颌骨火器伤模型,同时采用7.62 mm制式子弹致伤离体猪下颌,验证该火器伤模型的可靠性。结果:建立的猪下颌软硬组织火器伤模型与真实猪颌面部解剖结构相似,成功模拟了7.62 mm制式子弹致伤猪下颌的过程,并与实测的猪下颌火器伤致伤结果相似。结论:成功建立了猪下颌软硬组织火器伤FEM模型,为颌面部软硬组织火器伤损伤特点、损伤机制的研究提供了新的方法。

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【部分图文】：

图1猪下颌火器伤致伤实验模式图

火器伤模型中7.62mm子弹初速度与猪下颌火器伤测试速度相同，射击点为下颌角中心，子弹入射角度与下颌角中心点垂直（图1B），子弹激发时将7.62mm模拟子弹设定为以子弹长轴为对称轴中心顺时针旋转，子弹旋转速度为3042r/s（弧度/秒）。将下颌骨、子弹模型材料定义为各向同....

图2猪下颌咬肌-下颌骨软硬组织有限元模型

建立的猪咬肌-下颌骨FEM模型的单元格数为674863个（四面体单元格616543个，六面体单元格50847个，楔形单元格7473个），节点数为261997；子弹单元格数为3680个，所有模型单元格均为实体单元。赋予FEM模型材料力学参数后，猪下颌质量为6354.6....

图3咬肌-下颌骨软硬组织火器伤仿真结果与猪下颌子弹致伤高速摄影结果比较

仿真模拟过程中，子弹致伤猪下颌剩余速度为714.19m/s,与猪下颌火器伤实测剩余速度接近，经SPSS17.0软件单样本t检验，差异有统计学意义（P<0.05，表2）。猪下颌软硬组织火器伤FEM动态仿真结果与子弹致伤高速摄影结果相似，如图3B所示，表现为子弹入口处及出口处出现....

本文编号：3982481