文献类型：期刊文章

作　　者：宁静[1] 蔡彦[1]

机构地区：[1]东南大学生物科学与医学工程学院,生物力学实验室,南京210000

出　　处：《医用生物力学》

基　　金：国家自然科学基金项目,61821002,12072074

年　　份：2024

卷　　号：39

期　　号：S01

起止页码：626-626

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2023、CAB、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、JST、PUBMED、RCCSE、UPD、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：目的通过数学建模和数值模拟等工程衍生方法,分析气管解剖结构与通气功能之间的定量关系。为了对气管支气管狭窄患者的功能进行定量评估,提出了一种基于空气动力学的评估方法,该方法将计算流体动力学分析应用于合成气道模型和患者特异性气道模型。方法通过气管支气管树的三维重建和计算流体动力学模拟,在合成模型和患者衍生模型中研究了从狭窄的中央气道到气管支气管树的第4~6分支的空气动力学环境。在气管-支气管树三维模型上,研究了狭窄解剖结构(狭窄程度、狭窄长度和狭窄位置)对气道内压降、面积平均速度、体积流速、壁面剪应力和气流阻力等气动参数的影响。结果36个综合模型的结果表明,70%的收缩标志着相对于正常气道气流急剧减少的开始。对8个患者特异性模型的模拟结果分析表明,Myer-Cotton狭窄分级系统可以用空气动力学的描述来解释,如流动阻力。气管狭窄明显影响外周支气管阻力,尤其是严重狭窄患者。结论本研究形成了一个系统的框架,可以定量评估中央气道阻塞患者的呼吸功能,为未来开发更强大的、生物工程知情的评估方法打下基础。

关 键 词：气管狭窄 气管支气管树  计算流体动力学模拟 空气动力学 气道内压  壁面剪应力  气流阻力  呼吸功能  

分 类 号：R56] R318.01]