城镇护栏造成的心脏穿透伤仿真研究

摘要

目的:用有限元的方法模拟临床上车祸造成的心肺穿透伤的真实情况,使用医工结合的手段为相关的医疗救治提供理论支持。方法:采用Hypermesh软件建立以中国50百分位人体尺寸为依据的胸部有限元模型,将城市道路护栏简化为薄壁长杆,使用LS-DYNA进行基于人体胸部有限元模型的薄壁长杆穿透心肺的仿真求解。通过类比的方法和理论分析得出城市道路护栏穿透心肺时产生与弹体穿透岩体类似的侵彻效应。结果:通过仿真和“侵彻”分析得出端部形状不同的薄壁长杆穿透心肺产生的“尖端效应”和“空腔效应”,以及心肺损伤程度与长杆的动能、端口形状、穿透角度和稳定性有关。结论:尖端或速度快的薄壁长杆对心肺的穿透侵彻作用强,平端或低速的薄壁长杆对心肺的挤压作用更强。