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有限元方法在法医学颅脑损伤分析中的应用被引量：10: 2010年; 有限元方法(finite element method,FEM)是一种与现代计算机技术相联系的计算应力分析方法,已逐渐被应用于生物力学领域仿真人体结构力学功能研究,尤其是在颅脑损伤研究中最为广泛和深入。本文综述了现有头部有限元模型的特点、材料属性的赋值以及颅脑损伤有限元模型在钝力击打、高坠、交通事故等鉴定中的应用情况,探讨FEM建模在法医学颅脑损伤预测中的优劣势及其应用价值。; 邵煜邹冬华刘宁国陈忆九; 关键词：法医病理学颅脑损伤有限元分析

股骨有限元模型的建立及损伤生物力学验证被引量：10: 2011年; 目的探讨利用Mimics软件将CT医学影像数据转化为有效的股骨有限元模型的可行性,为股骨骨折的生物力学研究提供模型基础。方法利用16排螺旋CT扫描股骨,将扫描结果以DICOM格式导入Mimics软件中,生成股骨三维模型,并对模型网格划分、材料赋值。在LS-DYNA软件中分别施加1 000 N的垂直载荷、进行三点弯曲试验及股骨侧面撞击分析,以验证模型的可行性。结果 CT扫描共获得521张扫描图片,所建立的股骨三维有限元模型,共17879个节点,106834个四面体单元。垂直载荷下股骨颈各节点应力平均为(3.2097±1.3735)MPa,股骨三点弯曲试验中应变-挠度曲线与Kennedy试验结果一致,股骨侧面撞击有限元分析结果与法医学尸体解剖所见相符。结论本研究建立的模型适用于股骨生物力学碰撞研究。; 邹冬华李正东黄平刘宁国陈忆九; 关键词：法医病理学生物力学体层摄影术螺旋计算机股骨

基于MSCT和Mimics软件构建人体颅骨三维有限元模型被引量：6: 2011年; 目的建立人体颅骨的有限元三维模型,探索人体颅骨有限元模型在生物力学分析中的价值。方法用MSCT对尸体头部扫描后,使用Mimics建模软件对CT二维图像进行三维重建,并对原始三维颅骨模型优化,然后对模型进行面网格和体网格划分,利用ANSYS有限元分析软件验证颅骨被物体打击和颅骨撞击地面的不同应力变化。结果原始三维颅骨模型显示出大量细小低质量三角片,且与实体结构有较高的相似性,优化后的有限元三维颅骨模型显示出高质量面网格和体网格,三角片数量较少。该四面体网格化颅骨3D模型可以有效显示颅骨局部受力和整体受力的变化结果。结论利用MSCT结合Mimics软件可以有效建立人体颅骨的三维有限元模型,并为研究颅骨不同受力后的应力变化提供了条件。; 黄平李正东邵煜邹冬华刘宁国李立陈圆圆万雷陈忆九; 关键词：法医病理学生物力学颅骨

多层螺旋CT在交通事故损伤生物力学分析中的应用被引量：5: 2010年; 目的探讨多层螺旋CT(multi-slice computed tomography,MSCT)及三维重建技术在交通事故损伤生物力学分析方面的应用价值。方法以真实案例为基础,通过MSCT扫描获得尸体断层影像,进行三维图像重建,结合尸体解剖、车辆勘验等结果综合分析交通事故撞击、碾压和挤压等行为方式中的生物力学过程,并与尸体解剖结果进行对比。结果 MSCT和三维重建获得了不同受力部位骨折的位置、骨折线走向以及骨内碎裂状况等原位特征,其对于骨折的精细还原优于尸体解剖。结论 MSCT和三维重建技术在原位特征的再现、图像的易操作性以及证据的保全等方面凸显优势,可对道路交通事故损伤生物力学分析起补充和引导作用。; 刘宁国杨嵩民赵辉林许建荣邹冬华郑剑陈忆九; 关键词：法医病理学生物力学

人体骨盆有限元模型的建立及其在法医学鉴定中的应用价值被引量：29: 2010年; 目的建立骨盆三维有限元模型,并应用有限元法对骨盆进行损伤生物力学分析,探讨有限元法在法医鉴定中的应用价值。方法基于骨盆CT扫描图像,利用Mimics 13.1软件建立骨盆有限元模型,包括髂骨、骶骨、双侧股骨头、关节软骨及韧带,模型以CT值设定材料属性。于骶骨上终板表面沿垂直轴向下施加600N静压力,以验证骨盆有限元模型的有效性。模拟侧面撞击作用,于右侧股骨大转子表面分别加载1、2、3、4、5 kN的侧向作用力,计算骨盆模型的von Mises应力云图、位移云图及应力分布曲线。结果建立了完整的骨盆有限元模型,包括关节软骨及韧带,模型几何外形与CT数据高度吻合。站立位骨盆应力主要分布于骶髂关节及坐骨大切迹处。侧面撞击下骨盆应力集中于双侧耻骨上下支、髋关节及骶髂关节。结论本研究建立的骨盆模型具有真实、有效的骨盆力学特性,可用于进行损伤模拟,为法医学鉴定提供直观、准确的依据。; 李正东邹冬华刘宁国黄平陈忆九; 关键词：法医病理学有限元分析骨盆生物力学

有限元方法在法医损伤鉴定中的应用被引量：10: 2010年; 有限元方法(finite element method,FEM)是一种与现代计算机技术相联系的计算应力分析方法,已逐渐成为生物力学领域仿真人体结构力学功能研究的一个重要实验手段,可以有效地分析人体结构的物理性质,如受外力作用时人体组织的外部冲击响应及内部应力分布等,在法医损伤学研究及实践鉴定过程中具有较高的应用价值。文章综述了利用有限元方法分析高坠、交通及火器事故中颅脑损伤、脊柱损伤、骨盆损伤等的成伤机制、损伤生物力学等研究领域的成果,探讨其在法医损伤学研究以及法医检案中的应用价值。; 陈忆九邹冬华邵煜; 关键词：法医损伤学有限元方法生物力学

下肢有限元模型的建立及损伤机制重建被引量：7: 2012年; 目的建立完整的下肢有限元模型,探讨碾压及撞击情况下下肢的损伤机制,并利用此模型对一例真实交通事故中损伤下肢进行有限元分析。方法基于交通事故受害者下肢完整的CT扫描图片,利用Mimics重建下肢长骨、髌骨、半月板、膝关节韧带以及软组织几何模型,利用结构化网格生成方法划分模型,并根据文献材料属性确定各部分的材料参数。通过长骨、大腿及小腿的三点弯曲模拟试验与文献试验结果对比验证模型的有效性。用轮胎模型分别以低、中、高的速度碾压大腿中段,及撞击大腿下段和股骨上段。通过碾压与撞击的模拟对比,得出下肢不同损伤的损伤机制,通过与真实交通事故中损伤下肢进行对比,分析验证该案例的损伤过程。结果建立了一例完整的下肢有限元模型,主要以六面体网格进行单元划分。验证实验中,模型的接触力峰值,最大弯矩值以及弯矩曲线与文献报道的试验数据吻合。在轮胎碾压情况下,长骨可形成节段性骨折,股骨的骨折形态与案例中的骨折形态一致。结论有限元模型及分析方法能应用于法医学损伤机制的分析与研究。; 李正东刘宁国黄平邵煜黄伟华万雷邹冬华陈忆九; 关键词：法医病理学有限元模型

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上海市自然科学基金(10ZR1431200)