猪颌面软硬复合组织破片伤有限元模型的建立与与有效性分析

作者：王敬夫; 贾骏麒; 田磊; 李进; 钱秉文; 何黎升

来源：实用口腔医学杂志, 2018, 34(01): 16-20.

• 下颌骨
• 战创伤
• 破片伤
• 生物力学
• 有限元分析(FE)

目的:建立猪下颌复合组织破片伤三维有限元模型,并验证该数字化模型的有效性。方法:通过拍摄三维CT获取猪颌面部复合组织数字化信息,在Mimics 15.0中进行三维重建;设计直径与高度同为5.5 mm的圆柱体破片为致伤物,在有限元分析软件中加载加速度为831、1 120、1 536 m/s的破片撞击猪右侧下颌角区,模拟致伤过程和损伤的结果。同时采用二级轻气炮发射同形态30CrMnSi合金破片致伤离体猪头下颌角区,测量实际损态、面积和致伤时颌骨加速度,与数值模拟结果进行对比验证。结果:当破片速度分别为831、1 120、1 536 m/s时下颌骨损伤入口面积实验结果比数值模拟分别大13.4%、23.6%和22.3%,出口面积分别大18.7%、23.0%和26.5%,加速度峰值分别小16.7%、15.3%和14.6%。结论:成功建立了猪下颌复合组织破片伤数字化模型,其伤情数值模拟结果与动物实验结果吻合性较好,具有一定的有效性。

• 单位
  第四军医大学; 西北核技术研究所; 军事口腔医学国家重点实验室