生物力学数值模型对腺样体肥大程度的评估

来源 :大连医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bababa666
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目的:
  利用CBCT采集腺样体肥大儿童气道影像学信息,建立数值模型,通过数值模拟对比相同A/N值、相同鼻咽部气道最小横截面积、相同腺样体体积与鼻咽部气道总体积比值的不同模型间气流场特点,为了更好地认识腺样体肥大患儿的鼻腔及鼻咽部气道在病理状态下的气流分布状况。
  方法:
  获取1例腺样体肥大患儿上气道CBCT影像数据,应用Mimics20.0软件建立鼻腔及鼻咽部气道三维重建模型,通过Geomagic Studio12.0、Ansys18.0对三维重建模型进行光滑处理、构造格栅、拟合曲面及网格划分等方法建立腺样体肥大数值模型1,在模型1的基础上,固定气道体积,改变气道形态,建立与模型1A/N值相同的模型2,建立与模型1鼻咽部气道最小横截面积相同的模型3,建立与模型1腺样体体积与鼻咽部气道总体积比值相同的模型4,模型2、3、4对应临床存在的真实情况。运用有限元方法分别对上述模型内的气流场进行分析。
  结果:
  不同模型数值模拟过程中压强分布、气流速度分布存在明显差异,且所有模型均存在湍流。模型1的鼻咽部最大压强降、最大速度和气道阻力分别为-90Pa、9.6m/s、0.45(kPa·s/L)。模型2的鼻咽部最大压强降、最大速度和气道阻力分别为-50Pa、6.5m/s、0.24(kPa·s/L)。模型3的鼻咽部最大压强降、最大速度和和气道阻力分别为-48Pa、6.2m/s、0.24(kPa·s/L)。模型4的鼻咽部最大压强降、最大速度和气道阻力分别为-194Pa、16.4m/s、0.97(kPa·s/L)。用网查气流阻力结果验证模型的合理性。
  结论:
  1.生物力学数值模型得到的压强分布、气流速度分布结果真实可靠。
  2.相同A/N值、相同鼻咽部气道最小横截面积、相同腺样体体积与鼻咽部气道总体积比值的不同模型间压强分布、气流速度分布存在明显差异。
  3.生物力学数值模型的气道阻力可反映气道阻塞情况,较A/N值、鼻咽部气道最小横截面积、腺样体体积与鼻咽部气道总体积比值更为全面。
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