颈动脉爆炸冲击伤有限元模型建立、仿真模拟及生物力学分析

发布时间：2021-01-12 03:32

　　研究背景:爆炸伤是现代军事环境中最常见的战斗致伤机制,冲击波是一种特殊的致伤因素,以往对冲击伤的研究主要集中在肺部、颅脑和鼓膜等器官。对爆炸效应进行实验性评估和测量相对困难,冲击波致伤动脉血管的研究相对较少。爆炸伤的传统研究模型中,尸体模型受伦理学的限制较少使用,大动物结构与人体相差较大,人工材料耗时费力,存在各种各样的局限性,无法满足深入研究损伤机制及生物力学分析的要求。颈部需要灵活转动,易于暴露且无防护,创伤发生率呈上升趋势。颈动脉位置相对表浅,低能量损伤即可构成致命伤害,与颈动脉相关的创伤具有显著的病死率和长期并发症发生率。目前针对颈动脉爆炸冲击损伤模型及生物力学分析的研究相对较少。有限元分析法（Finite Element Analysis,FEA）是一种将复杂几何模型离散为具有简单几何的有限个单元来求解问题的方法,能够准确预测构件在不同荷载和边界条件下的力学响应,广泛应用于人体生物力学的研究。本课题组前期在动物实验基础上,已完成颌骨爆炸伤、枪弹伤有限元仿真模拟,模拟结果与动物实验结果无统计学差异,表明利用有限元方法进行创伤致伤机制研究的可行性和优越性,可有效弥补传统研究模型的... 

【文章来源】：中国人民解放军陆军军医大学重庆市

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

血管不同剖面影像

12图 2-2 皮肤软组织不同剖面影像2.1.3.2 CT 图像分割将头颈增强扫描血管减影序列 DICOM 格式 CT 影像数据导入 Mimics 17.0 后，分割菜单（segmentation）下的“阈值分割”（thresholding）工具选取含有血管的断层图像形成蒙板（分割阈值 Min=1250，Max=4095），使用“区域增长”（regrowing）筛选血管形成新的蒙板，使用“计算 3D 模型”（calculate 3D）功能进行重建，得到由三角面片构成的血管三维立体面网格模型；根据生成的三维立体模型

陆军军医大学硕士学位论文用 “编辑”（editing masks）和“多层编辑”（multiple slice edit）命令在每一T 影像上手工分割和修改，重复上述操作，直到得到满意的血管三维面网格模型剖范围包括主动脉弓、颈总、颈内（眼动脉段 C6 以下部分）、颈外动脉（见图 2-3）用导出命令，将生成的几何模型以二进制 STL 格式分别导出并保存。用相同方法在增强序列影像数据中完成皮肤软组织的三维面网格模型重建（皮组织分割阈值 Min= 324，Max= 1249）（见图 2-4）。


本文编号：2972061