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流固耦合作用下人体上呼吸道内气流运动特性数值仿真研究
分析人体上呼吸道内流固耦合现象,深入认识上呼吸道内气流运动特性,对于研究气溶胶在人体上呼吸道内的扩散、转捩及沉积模式具有重要作用.运用流固耦合力学数值仿真方法,在呼吸流量为30 L/min的状态下,对人体上呼吸道内稳态气流运动特性进行数值模拟,系统分析流固耦合作用下上呼吸道壁面的形变特点、壁面剪切应力分布以及呼吸道内的气流运动特点.结果表明:在低强度稳态呼吸模式下,人体上呼吸道整体向后运动,三级支气管位移大为4.99 mm,气管前壁面受到拉伸,后壁面受到压缩；口喉模型中受到的壁面剪应力较大,大处可达30.34 Pa,气管支气管受到的壁面剪切应力较小；气流速度在声门处达到大值7.85 m/s,在咽部外壁、气管外壁发生分离现象,气流在气管内壁形成局部高速区,支气管内气流在分叉处分离,靠近支气管内壁速度较高.
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振动反应成像技术临床应用研究进展
振动反应成像技术(vibration response imaging,VRI)是由以色列学者于2005年发明,基于振动反应成像技术和计算机技术的一项呼吸成像技术,可以实时地输出呼吸音图像信息,并以数据表格形式反映肺部各部位呼吸音的信息,同时提供气流运动所产生的能量在肺内各部位所占的百分比.此外与其他肺部检查技术相比,VRI技术具有无创伤、无辐射的优点,故可以对受试者反复进行检查.
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流固耦合下人体口喉模型气流组织数值仿真研究
目的:分析人体上呼吸道内流固耦合现象,深入认识上呼吸道内气流运动特性.方法:运用流固耦合力学的方法,对循环呼吸模式下人体口喉模型内气流和呼吸道壁的相互耦合作用进行了数值模拟,分析了流固耦合作用下人体口喉模型内气流组织特性.结果:气流在模型的咽部发生分离现象,并且在咽部和喉部会分别形成2个速度增长点.结论:循环吸气过程中,在声门位置受到几何结构的限制,产生湍流喷射的现象;声门处的喷射致使气流在气管前壁处形成高速气流,气管后方形成流动分离现象;随着与声门距离的增加,气管内、外壁气流速度差逐渐减少.循环呼气过程中,口腔项部贴近软腭和硬腭部位的气流速度要高于口腔底部,且在口腔顶部发生流动分离现象,形成分离区.该研究结果对于研究气溶胶在人体上呼吸道内的扩散及沉积模式具有重要作用.
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运用人体呼吸道内稳定气流运动特性配合推拿手法治疗椎动脉型颈椎病临床疗效
目的:探究人体呼吸道内稳定气流运动特性配合推拿手法治疗椎动脉型颈椎病临床体会.方法:选取2015年1月-2016年1月我院收治的30例椎动脉型颈椎病患者,利用咽喉部与颈椎的解剖特点,运用推拿手法配合上呼吸道内稳定气流特性进行治疗,观察临床效果.结果:患者经随访治愈21例,显效7例,有效2例.结论:结果显示运用人体呼吸道内稳定气流运动特性配合推拿手法治疗椎动脉型颈椎病治疗效果可靠,无明显不良反应,安全性高,值得在临床上应用和推广.
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上颌赝复体修复后上呼吸道气场模拟分析
目的 通过计算机模拟计算的方法,研究单侧上颌骨缺损患者赝复体修复后上呼吸道吸气相气体流动的特点.方法 选取1例单侧上颌骨缺损患者,利用术后CT数据三维重建模拟赝复体修复后上呼吸道的气道模型,采用计算机流体动力学方法对气体流场进行模拟分析.结果 数值模拟可以显示赝复体修复后的上呼吸道气流分布情况；从鼻孔到鼻咽部的截面面积和速度云图显示,修复后的患侧鼻道总面积和平均速度趋势与健侧接近.结论 三维数值模拟研究表明,赝复体修复后使上颌骨缺损患者因手术造成的上呼吸道解剖无效腔体积减小,鼻腔气流阻力降低,保护了暴露黏膜并可改善呼吸和发音功能.
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不同阻塞器修复后上呼吸道气流特点比较
目的 利用CFD数值模拟的方法研究不同阻塞器修复后上呼吸道气流动力学特征,为阻塞器外形的临床设计提供理论依据.方法 基于一例单侧上颌骨全切除术后患者的CT图像重建模拟阻塞器修复后上呼吸道,采用计算流体力学方法对气流流动进行数值模拟.结果 获得患者高、中、低位的开放,闭合共6种阻塞器修复后吸气相和呼气相的气流流动趋势以及截面涡量云图,速度云图的比较.结论 阻塞器修复未能改变缺损腔气流流动模式,闭合式阻塞器能填塞缺损腔,改变空腔的长深比,减少空腔涡区范围大小.中位闭合式在吸气和呼气相时均能显著减少涡区范围,是推荐的赝复体类型.
