王群　范李晖　王娟　李美莹　颜潇　童燮　羊玢　吴廖华

摘要：為了研究行人汽车碰撞事故中人体头部的生物力学响应和损伤机理，建立了一种具有详细解剖学特征的人体头部有限元模型，并且基于国外经典尸体模型实验，验证新建模型的生物逼真度。结果表明，该模型能有效地模拟汽车碰撞事故，为车辆碰撞事故中人体头颈部损伤安全防护装置研制提供理论依据。

关键词：汽车碰撞，头部有限元模型，损伤生物力学

中图分类号： R641 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

0前言

在发生交通事故时，头部损伤因其致命性已成为最严重的交通损伤。对人体头部的损伤研究能有效提高对其的防治水平。近年来，在损伤研究领域，头部有限元分析法得到了较大的发展，多种有限元模型相继被建立[1-2]。精确的人体头部有限元模型进行的动力分析和预测性计算对研究颅脑损伤机理有重要的参考价值，具有很强的实用性和经济性。

1人体头部有限元模型的建立

1.1有限元模型构建的总体框架

本研究提出了具有人体解剖学结构的头部有限元模型的构建过程。模型几何数据来源于50百分位成年男性人体的解剖学结构尺寸。模型建立整个过程可以大致分成图像采集、数字图像预处理、三维重建、有限元模型建立等几个主要步骤。

1.2人体头部有限元模型的建立步骤

1.2.1图像采集

对所要研究的颅脑进行断层扫描（CT）和核磁共振扫描（MRI），获得断层图像；通过断层扫描获得的横断面图像准确，图像清晰，有很高的密度分辨率，能够较好地显示骨结构，即使是紧凑型和松质的骨组织CT 成像也有效，但其中以自动化的强度为基础的分割算法不适用于区分 CT 图像中的各种软组织。……