[发明专利]一种颅底骨折的致伤方式重建系统及方法

说明书

本发明提供一种颅底骨折的致伤方式重建方法及系统，涉及法医损伤学技术领域，包括：预先设置颅底骨折的若干致伤影响参数以及若干致伤条件，每个致伤条件中包括多个致伤影响参数；模型建立模块，用于分别根据每个致伤条件中包含的各致伤影响参数进行有限元建模得到若干致伤物有限元模型；仿真处理模块，用于针对每个致伤物有限元模型，根据致伤物有限元模型和预先生成的人体有限元模型的相互作用进行仿真计算得到仿真计算结果；仿真后处理模块，用于根据仿真计算结果和预设的颅骨组织损伤耐受阈值处理得到各致伤条件下的颅底骨折仿真结果。有益效果是仿真结果可靠且具有客观性、可重复性，结果呈现直观，可为司法鉴定工作提供科学的参考依据。

技术领域

本发明涉及法医损伤学技术领域，尤其涉及一种颅底骨折的致伤方式重建系统及方法。

背景技术

在法医学鉴定中，颅底骨折较为常见，常伴有颅神经及中枢神经系统的损害，致死率极高。据《法医病理学》记载，当暴力作用于颅底时可引起颅底骨折，轻者可形成线状骨折，其行走方向与力的作用方向一致，可涉及颅前、中、后凹；严重时可形成粉碎性骨折，多见于高坠时臀部或双足着地，力由脊柱传到颅底。交通损伤常致颅底横断骨折，多位于颅中窝且横过整个颅底。高坠伤或交通伤时，较大暴力作用于头部可形成颅盖骨和颅底骨联合骨折。国外亦有文献报道，颅底骨折也可见于大平面外力作用于头顶部的情况。由于颅底骨折位置隐蔽，由间接暴力导致，涉及颅骨局部和整体形变，因此颅底骨折机制极为复杂，形态多样。但目前针对颅底骨折的研究仍难以对颅底骨折的损伤机制的定量关系作出科学的判断，甚至在复杂损伤情况下难以判断损伤机制，涉及颅底骨折的法医学鉴定容易引起争议，已成为当前法医学实践中的难点问题之一。因此，有必要建立更为有效的技术方法，仿真不同致伤条件下的骨折形成过程，为法医学致伤方式鉴定提供参考依据。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种颅底骨折的致伤方式重建系统，预先设置颅底骨折的若干致伤影响参数以及若干致伤条件，每个所述致伤条件中包括多个所述致伤影响参数；

所述致伤方式重建系统具体包括：

模型建立模块，用于分别根据每个所述致伤条件中包含的各所述致伤影响参数进行有限元建模得到若干致伤物有限元模型；

仿真处理模块，连接所述模型建立模块，用于针对每个所述致伤物有限元模型，根据所述致伤物有限元模型和预先生成的人体有限元模型的相互作用进行仿真计算得到仿真计算结果；

仿真后处理模块，连接所述仿真处理模块，用于根据所述仿真计算结果和预设的颅骨组织损伤耐受阈值处理得到各所述致伤条件下的颅底骨折仿真结果，为法医学鉴定所述颅底骨折的致伤方式提供依据。

优选的，在进行仿真计算之前还包括设定所述仿真计算的计算时长。

优选的，所述仿真计算结果包括所述致伤物有限元模型和所述人体有限元模型中的所有有限元节点在相互作用过程中的位移状态数据；

则所述仿真后处理模块包括：

第一处理单元，用于由所述位移状态数据中提取颅脑各解剖部位的各所述有限元节点的所述位移状态数据，并处理得到所述解剖部位的生物力学数据；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于对所述生物力学数据进行均值处理得到生物力学均值，并在所述生物力学均值小于所述颅骨组织损伤耐受阈值时，输出表征所述解剖部位在所述致伤条件下不易形成颅底骨折的所述颅底骨折仿真结果；以及

在所述生物力学均值不小于所述颅骨组织损伤耐受阈值时，输出表征所述解剖部位在所述致伤条件下能够形成颅底骨折的所述颅底骨折仿真结果。

优选的，所述生物力学数据包括等效应力，和/或等效塑性应变。

优选的，所述人体有限元模型为THUMS4.0模型，或THUMS5.0模型，或THUMS6.0模型，或GHBMC模型。