关于头部组织材料性能敏感性对颅内压力响应的研究

应用有限元法 (finiteelementmethod)和试验设计技术 (design of experimentDOE)研究人头部颅骨(skull)、脑脊液 (cerebral spinal fluidCSF)和脑髓 (brain)材料性能的敏感性对颅内因撞击而产生的压力响应。该研究采用头部的有限元模型 ,用三因子、三层次的因子试验设计对影响颅内因撞击而引起的压力的颅骨、脑脊液和脑髓的材料性质的敏感性进行分析。研究结果进一步证实了颅骨、脑脊液、脑髓的材料性能对颅内因撞击而引起的压力的重要影响。本研究为进一步的头部的有限元分析提供了新的见解 ,并提出了对头部组织的材料性能作更进一步的探索。     

基于CT图像的活体人颅骨几何特征的研究

本研究利用活体人头颅CT图像,通过自编程序对图像进行分割与二值化、图像去噪、图像纠偏、边缘提取等处理后,实现了对颅骨几何特征的自动、准确测量。在对3000例(男女各1500)活体人头颅CT图像进行测量后,得到前额骨、顶骨和枕骨厚度以及颅骨宽度和前后长度均值。统计分析表明,男性的颅骨厚度均值小于女性,而颅骨宽度和长度的均值则大于女性;且对于不同的年龄,颅骨厚度、宽度及长度的差异性是显著的。该测量结果在解剖学、临床医学、生物力学和头部损伤分析等领域有着广泛的应用价值。     

基于CT图像的活体人颅骨厚度测量方法

本研究利用活体人头颅CT图像,通过自编程序对图像进行分割与二值化、边缘修补、去除干扰、图像纠偏及边缘提取等处理后,确定测量参考点,实现了对前额骨、顶骨和枕骨厚度的准确测量。该方法既可实现对一幅颅骨CT图像中不同位置的测量,也可实现对多幅图像中同一位置的自动测量。其测量结果在解剖学、临床医学、生物力学和头部损伤分析等领域有着广泛的应用价值。     

对头部损伤判断准则适用性和可用性的新探索

头部损伤判断准则(Headinjury criterion,HIC)是目前较为广泛被接受的、用来衡量头部在外来载荷下安全性的一种损伤判断准则。它被应用于各国的汽车安全法规中,也是头部损伤防护装置(如头盔)设计的参考标准。然而对它的适用性和可用性也存在着不少的争议。本研究应用人类头部有限元的计算模型,通过分析两个不同大小、不同质量的头部模型在三种不同载荷下所产生的脑组织的应力和相应引出的"头部损伤判断准则"的计算值,识别影响"头部损伤判断准则"的适用性和可用性的因素,为如何更科学地评判头部受载安全性提供新的见解和结论。