中国耳鼻咽喉头颈外科

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健康国人鼻腔气流场数值模拟研究

  

  • 出版日期:2015-11-28 发布日期:2015-12-03

  • Online:2015-11-28 Published:2015-12-03

摘要: 目的 研究国人鼻腔内气流特征。方法 依据40例健康国人鼻腔CT扫描数据建立鼻腔三维有限元数值模型,设定边界条件和载荷:气道壁为边界无滑移、前鼻孔为标准大气压、潮气量为600 ml,求解黏性流体运动方程和Navier-Stockes方程。结果 ①气流量:33例左侧较多,7例右侧较多,主要通气侧(320±28)ml,非主要通气侧
(180±45)ml;②气流速度:前鼻孔、鼻内孔、总鼻道中部和下部在主要通气侧分别为(5.01±2.12)m/s、(7.00±1.75)m/s、(5.08±1.55)m/s、(4.12±1.40)m/s;在非主要通气侧分别为(2.01±0.94)m/s、(2.40±0.34)m/s、(1.99±1.0)m/s、(2.01±0.65)m/s,双侧差异均有统计学意义(P 均<0.05);中鼻道、下鼻道、嗅裂在主要通气侧分别为(2.08±0.43)m/s、(1.60±0.95)m/s、(1.64±0.80)m/s,在非主要通气侧分别为(1.89±0.52)m/s、(1.49±0.89)m/s、(1.50±0.75)m/s,双侧差异均无统计学意义(P 均>0.05);③气流形式:在总鼻道中部和下部主要表现为类似直线形式;④上颌窦腔内气流速度近乎为0 m/s。结论 鼻腔气流主要通过总鼻道中、下部,气流在鼻腔内主要为层流,上颌窦腔内气流以自由扩散为主。

关键词: 数值分析, 计算机辅助, 鼻腔, 气流动力学