上气道内流动现象与压力分布模拟

• 作者: 安云强 王建霞 王辉 黄亚奇
• 来源期刊: 北京生物医学工程
• 学科: 医学
• 关键词: 计算流体力学模拟 实体模型 上气道 阻塞性睡眠呼吸暂停
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 118-124
• 页数: 7页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4694字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-3208.2015.02.02

摘要

目的：用计算流体力学模拟的方法和体外模型实验的手段，研究呼吸时真实结构的上气道内的流动状态和压力分布，同时验证数值模拟模型的准确性。方法首先基于磁共振图像，借助 Mimics软件重建上气道三维结构。在此真实几何结构基础上，建立上呼吸道内流动的有限元分析模型，以及制作相应的实体模型。模拟并测量呼吸流量为200、400和600 mL/s时的情况，并将数值模型预测的壁面压力分布与实测结果比较。结果如果气道内气流流量相同，吸气时气道两端的压差比呼气时大，即吸气时气道阻力比呼气时大。不同点压力分布的数值计算结果与实体模型测量结果一致。数值模拟结果表明，吸气时气道悬雍垂以及会厌后的舌后区域流动速度较高，悬雍垂下舌后区有涡旋产生。呼气时矢状位鼻咽顶端靠近后壁处，冠状位鼻咽、会厌下口咽处均有涡旋产生。结论数值模型可以准确地模拟上气道的流动状态和压力分布，直观地反映上气道内流动特点。作为非侵入式的工具，气道模型和数值模拟可以在探索阻塞性睡眠呼吸暂停（ obstructive sleep apnea，OSA）的发病机制和有效治疗方法的过程中发挥重要作用。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王辉	首都医科大学生物医学工程学院临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室	112	586	11.0	19.0
2	王建霞	首都医科大学生物医学工程学院临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室	6	3	1.0	1.0
3	安云强	首都医科大学生物医学工程学院临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室	3	7	2.0	2.0
4	黄亚奇	首都医科大学生物医学工程学院临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室	7	22	3.0	4.0