基于儿童头部有限元模型的颅内响应研究

应用基于CT数据构建的3岁儿童头部有限元模型,参照成人尸体实验条件进行头部撞击仿真实验,并将头部颅内响应结果同尸体实验以及6岁儿童头部进行了对比分析.结果表明:颅骨刚度的增加会引起撞击侧颅内压力减小、对撞侧颅内压力增大、脑组织von Mises应力减小以及脑组织最大剪应力减小,说明在同一冲击载荷条件下,颅骨刚度的增加会使撞击侧的脑组织挫伤风险降低.根据研究结果,建议针对不同年龄段人群制定不同的脑损伤准则.

基于有限元模型的人体头部尺寸对颅内响应影响的探讨

本研究借助第5和第95百分位中国人头部有限元模型,通过对比小尺寸头部和大尺寸头部在相同载荷下的加速度、颅内压力和剪应力,来说明头部尺寸对其生物力学响应存在着较大的影响。在此基础上,本研究还进一步通过将大尺寸模型换算到小尺寸,将小尺寸模型换算到大尺寸,探讨了尺寸缩放方法在用于考虑头部尺寸的生物力学研究中的合理性。研究结果表明现有的采用相同头部损伤准则(HIC)值评估不同尺寸头部损伤有一定的局限性,并为更加科学地评判不同尺寸头部损伤提供了新的理论依据。