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

摘要

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.