颅脑损伤的生物力学机制及有限元分析

【摘要】： 颅脑外伤为一种常见的外伤。由于颅脑是人体中枢神经系统所在,故虽颅脑创伤占全身创伤发生率的第二位,但其死残率却处于第一位,且存活的患者常遗留有较严重的后遗症,给家庭和社会增加了巨大的负担,社会危害极大。颅脑损伤主要是由于头部直接受到外界暴力撞击所造成,主要原因有交通事故、暴力打击、建筑工程事故及火器伤等。彻底揭露颅脑外伤的力学机制将对于制定交通安全措施,制造劳动及体育竞技运动保护器具有重大意义,甚至提出有关于颅脑外伤新的理论基础及抢救、个性化治疗方案,最终达到降低颅脑外伤死残率的目的。本研究以新鲜尸颅做为实验标本,从而保证其力学性能与活体无本质区别,通过撞击实验测定颅骨受力后的应力分布,并建立三维有限元模型,通过模拟撞击实验发现,颅脑外伤的三维有限元分析结果与力学实验结果吻合。我们认为,通过对有限元模型的改进它将可以用于分析更加复杂的颅内受力情况,是研究颅脑外伤生物力学机制的重要方法。