鼻腔是肺与外界大气环境进行气体交换的主要通道,位于呼吸道的最前端,除承担呼吸功能外,还有调节吸入气体流量、温度、湿度、过滤清洁等作用。直接吸入冷空气会对肺部造成很大的刺激。正常的鼻腔对空气的加温作用使得冷空气进入肺部时温度接近肺泡的条件。人体鼻腔复杂的解剖结构是影响鼻腔温度场分布的重要因素。各种上呼吸道疾病多是由鼻腔解剖结构异常引起。目前对于上呼吸道疾病主要通过手术的方法进行治疗。由于鼻腔结构复杂,不同病人的鼻腔又具有个异性,很难直接定量检测出鼻腔内部不同部位的气流场和温度场的分布状态,因此目前对手术方案的制定和术后效果的评估仍是靠医生的经验和患者主观的感觉,对于温度场的分布依靠患者自身的感觉来进行判断十分困难。根据临床上采集的鼻中隔偏曲、腺样体肥大等病人的CT图像,采用表面重建的方法,建立了人体上气道数值仿真模型,利用有限元法对模型中的气体流动和温度场的分布进行数值模拟,将得到的结果进行对比分析。结果显示:与正常人相比,鼻中隔偏曲患者鼻腔内总鼻道气流量增加,但结构趋于复杂,加温效果变化不大。腺样体肥大患者在鼻咽部阻塞处出现明显漩涡,气流场紊乱,出口处温度较正常人高。在正常人模型的基础上模拟切除部分下鼻甲后整个鼻腔加温效果下降。通过对解剖几何结构存在差异的鼻腔温度场的计算,可以量化的显示由于鼻腔几何结构异常对鼻腔加温作用的影响,对相关疾病的诊断、手术方案的选取以及术后效果的评估给予量化的参考。