[發明專利]基于有限元法重建在碾壓和撞擊情況下下肢損傷的方法

無效

• 申請號: 201310132918.7
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103198196A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 陳憶九;李正東;鄒東華;劉寧國;黃平;張建華;秦志強;邵煜
• 申請（專利權）人: 司法部司法鑒定科學技術研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種基于有限元方法重建在碾壓以及撞擊情況下下肢損傷的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一、構建模塊化的三維有限元模型：

（1）對人體或尸體的下肢進行CT掃描，獲取影像數據；

應用多層螺旋CT從髂前上棘至足底掃描下肢，獲取數字影像和通信標準格式的下肢影像數據，掃描參數為電壓，電流，層厚，螺距，球管轉速，床高，采集視野和圖像像素；

（2）構建人體下肢三維有限元模型：

構建下肢股骨、脛骨、腓骨、臏骨、半月板、大腿，膝部韌帶以及皮膚模型，并按照標準解剖學位置裝配，分別對松質骨、密質骨、肌肉、韌帶賦予相應的材料參數，得到下肢三維有限元模型；

（3）驗證步驟（2）構建的人體下肢三維有限元模型；

（4）設置車輪寬度和高寬比以及輪胎內直徑，并賦予其相應的材料參數，構建簡易車輪三維有限元模型；

（5）設置簡易保險杠的長、寬、高，并賦予相應的材料參數，從而構建簡易保險杠三維有限元模型；

步驟二、對人體下肢三維有限元模型進行裝配，加載不同初始速度，分別對碾壓傷發生情景和撞擊傷發生情景進行模擬，分別得到碾壓傷模擬結果和撞擊傷模擬結果：

（1）碾壓傷發生情景模擬：將人體下肢三維有限元模型放于剛性平面，簡易車輪三維有限元模型以不同初始速度碾壓下肢損傷部位的下肢三維有限元模型，得到碾壓傷模擬結果；

（2）撞擊傷發生情景模擬：下肢模型股骨頭上加載集中質量，簡易保險杠模型由外側向內側以不同初始速度碰撞下肢損傷部位的下肢三維有限元模型，得到撞擊傷模擬結果；

步驟三、將碾壓傷模擬結果、撞擊傷模擬結果與實際損傷對比，篩選出符合損傷的初始條件作為損傷生物力學依據。

2.權利要求1所述的基于有限元方法重建在碾壓以及撞擊情況下下肢損傷的方法，其特征在于，所述的不同初始速度分別為10m/s，20m/s，40m/s的速度。