目的:建立豬下頜火器傷三維有限元(finite element model, FEM)模型,探討頜面部軟硬組織火器傷致傷過程及生物力學(xué)特點(diǎn)。方法:通過豬頜面部CT數(shù)據(jù),利用Mimics軟件、HyperMesh軟件和LS-DYNA軟件建立豬咬肌、下頜骨火器傷模型,同時采用7.62 mm制式子彈致傷離體豬下頜,驗(yàn)證該火器傷模型的可靠性。結(jié)果:建立的豬下頜軟硬組織火器傷模型與真實(shí)豬頜面部解剖結(jié)構(gòu)相似,成功模擬了7.62 mm制式子彈致傷豬下頜的過程,并與實(shí)測的豬下頜火器傷致傷結(jié)果相似。結(jié)論:成功建立了豬下頜軟硬組織火器傷FEM模型,為頜面部軟硬組織火器傷損傷特點(diǎn)、損傷機(jī)制的研究提供了新的方法。

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【部分圖文】：

圖1豬下頜火器傷致傷實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綀D

火器傷模型中7.62mm子彈初速度與豬下頜火器傷測試速度相同，射擊點(diǎn)為下頜角中心，子彈入射角度與下頜角中心點(diǎn)垂直（圖1B），子彈激發(fā)時將7.62mm模擬子彈設(shè)定為以子彈長軸為對稱軸中心順時針旋轉(zhuǎn)，子彈旋轉(zhuǎn)速度為3042r/s（弧度/秒）。將下頜骨、子彈模型材料定義為各向同....

圖2豬下頜咬肌-下頜骨軟硬組織有限元模型

建立的豬咬肌-下頜骨FEM模型的單元格數(shù)為674863個（四面體單元格616543個，六面體單元格50847個，楔形單元格7473個），節(jié)點(diǎn)數(shù)為261997；子彈單元格數(shù)為3680個，所有模型單元格均為實(shí)體單元。賦予FEM模型材料力學(xué)參數(shù)后，豬下頜質(zhì)量為6354.6....

圖3咬肌-下頜骨軟硬組織火器傷仿真結(jié)果與豬下頜子彈致傷高速攝影結(jié)果比較

仿真模擬過程中，子彈致傷豬下頜剩余速度為714.19m/s,與豬下頜火器傷實(shí)測剩余速度接近，經(jīng)SPSS17.0軟件單樣本t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05，表2）。豬下頜軟硬組織火器傷FEM動態(tài)仿真結(jié)果與子彈致傷高速攝影結(jié)果相似，如圖3B所示，表現(xiàn)為子彈入口處及出口處出現(xiàn)....

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