CAJ | 학술논문

目的建立具有解剖基下颌的人体头部有限元模型.探讨此模型以不同速度正面撞击的响应过程,研究其损伤的生物力学机理.方法根据人体下颌骨的螺旋CT扫描图像,利用三维重建、图像处理和网格划分技术,建立人体下颌骨的三维有限元模型,通过关节和经过修改的混合Ⅲ型假人头部模型相连接,建立活体下颌骨与混合Ⅲ型假人头结合的人体头部有限元模型.对下颌骨进行初步边界约束,模拟计算此模型以3.6 m/s和10 m/s速度撞击正前方刚体.结果下颌骨以3.6 m/s速度撞击正前方刚体,下颌骨会以颞下颌关节为轴向后轻微滑动,因而应力上升过程中有一回落,此处为滑动力.应力沿下颌骨外斜线向升支和颞下颌关节传递,髁突及髁突颈部应力有明显集中;下颌骨以10m/s速度撞击时,滑动力不明显,于第4～5 ms时应力回弹、反射明显导致应力叠加.活体下颌骨与混合Ⅲ型假人头结合,可对下颌骨进行边界约束.在喙突(颞肌)边界约束条件下,喙突应力亦有一定改变.结论 (1)髁突及髁突颈部相对于下颌骨体其骨结构的横截面积陡然减小,骨结构的横截面积陡然减小的区域出现应力集中;(2) 撞击过程中下颌骨以髁突为轴向后轻微滑动,造成此处较强的应力有集中;(3) 应力回弹、反射导致应力叠加,,这是下颌骨撞击损伤的生物力学机制之一,与临床下颌骨正面撞击所造成的骨折部位完全吻合.
목적건립구유해부기하합적인체두부유한원모형.탐토차모형이불동속도정면당격적향응과정,연구기손상적생물역학궤리.방법근거인체하합골적라선CT소묘도상,이용삼유중건、도상처리화망격화분기술,건립인체하합골적삼유유한원모형,통과관절화경과수개적혼합Ⅲ형가인두부모형상련접,건립활체하합골여혼합Ⅲ형가인두결합적인체두부유한원모형.대하합골진행초보변계약속,모의계산차모형이3.6 m/s화10 m/s속도당격정전방강체.결과하합골이3.6 m/s속도당격정전방강체,하합골회이섭하합관절위축향후경미활동,인이응력상승과정중유일회락,차처위활동력.응력연하합골외사선향승지화섭하합관절전체,과돌급과돌경부응력유명현집중;하합골이10m/s속도당격시,활동력불명현,우제4～5 ms시응력회탄、반사명현도치응력첩가.활체하합골여혼합Ⅲ형가인두결합,가대하합골진행변계약속.재훼돌(섭기)변계약속조건하,훼돌응력역유일정개변.결론 (1)과돌급과돌경부상대우하합골체기골결구적횡절면적두연감소,골결구적횡절면적두연감소적구역출현응력집중;(2) 당격과정중하합골이과돌위축향후경미활동,조성차처교강적응력유집중;(3) 응력회탄、반사도치응력첩가,,저시하합골당격손상적생물역학궤제지일,여림상하합골정면당격소조성적골절부위완전문합.