因缺乏儿童尸体实验数据及有效的儿童颅脑有限元模型导致儿童颅脑损伤准则的研究严重滞后。本项目利用活体儿童头部的CT图像借助图像处理、逆向工程和计算机辅助工程技术,建立含各脑组织的儿童颅脑有限元模型。采用体外实验研究脑组织的材料属性及本构模型。利用动力学方法重构涉及儿童颅脑损伤的交通事故过程并计算儿童颅脑所受的加速度等动力学参数,以此作为有限元模型的加载条件,采用非线性有限元方法仿真分析颅脑各组织的应力应变响应,结合事故中儿童颅脑实际创伤情况,建立冲击载荷- - 颅脑组织应力应变关系- - 颅脑损伤形式之间的规律,对碰撞中儿童颅脑创伤机制进行较全面的损伤生物力学解析,构建以脑组织应力应变等指标为标准的儿童颅脑损伤(颅骨断裂、脑震荡、弥散性轴束损伤)准则。该项目将开创我国儿童颅脑损伤生物力学的研究,结果将对儿童约束系统和儿童假人的设计以及为我国在制定儿童汽车安全法规和校车标准等领域提供生物力学依据。
英文主题词child head finite element model;material properties of brian tissues;impact simulation;skull fracture;head injury criteria