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非稳态呼吸时鼻腔空气动力学研究

作　者: 宋洁
导　师: 高志强
学　校: 北京协和医学院
专　业: 临床医学
关键词: 非稳态呼吸计算流体力学鼻腔鼻窦气流速度压强径迹
分类号: R765
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

背景和目的主要对正常成年男性生理状态下,非稳态呼吸模型中鼻腔气流进行数值模拟研究,并与稳态呼吸层流模型和正弦曲线模拟周期性呼吸模型中的数值进行比较。方法对经过筛选的正常成年男性头部CT进行扫描三维重建,使用Fluent13软件模拟正常人鼻腔、鼻窦结构,以鼻阻力仪测定平静呼吸时流量随时间变化的曲线作为入口边界条件,根据Navier-Stokes方程计算正常鼻腔在非稳态呼吸状态下气流速度、压力、分布、迹线和鼻窦气流交换等参数。并将稳态呼吸及正弦曲线模拟的周期性呼吸状态下计算所得的气场参数进行比较。结果非稳态呼吸状态下,鼻腔最大速度位于鼻瓣区域,气流主要流经中鼻道以及总鼻道中间部分,以层流为主,呼气相和吸气相都有涡旋,吸气相涡旋多于呼气相,速度低时涡旋更明显。吸气相,鼻腔内剪切力最大的部位位于鼻中隔前端。将稳态气流和正弦曲线模拟的周期性变化气流与非稳态情况作对比,对比速度压强的分布、气流状态,剪切力分布趋势,正弦曲线模拟的周期性呼吸状态更接近非稳态呼吸。结论相比于稳态呼吸模型,正弦曲线模拟周期性呼吸是一个更加理想的模型,但是曲线常数的设置有待进一步研究。健康成年男性生理状态下的非稳态呼吸时,鼻腔内气流的空气动力学性质存在一定的共同特性

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中文摘要  5-6
Abstract  6-8
前言  8-12
英汉名词对照表  12-13
第一部分：非稳态呼吸鼻腔气流动力学参数和稳态呼吸下的参数比较  13-31
  一、实验目的  13
  二、实验材料  13-14
  三、实验方法  14-16
  四、实验结果  16-28
  五、讨论  28-31
第二部分：正弦曲线模拟的周期性呼吸和测定的非稳态呼吸鼻腔气流动力学参数的比较  31-43
  一、实验目的  31
  二、实验材料  31
  三、实验方法  31-33
  四、实验结果  33-41
  五、讨论  41-43
第三部分：对4例健康成年男性的非稳态呼吸鼻腔气流的研究  43-48
  一、实验目的  43
  二、实验对象  43
  三、实验方法  43-44
  四、实验结果  44-47
  五、讨论  47-48
结论  48-49
综述  49-54
参考文献  54-58
附录1 患者基本情况表  58-59
附录2 鼻—鼻窦炎视觉模拟量表(VAS)  59-60
附录3 鼻腔鼻窦结局测试-20(SNOT-20)量表  60-62
致谢  62-63

非稳态呼吸时鼻腔空气动力学研究

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