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经鼻高流量氧疗供氧流量对上呼吸道中气压分布影响的数值与实体仿真研究
1
作者
贾硕
王亚伟
+3 位作者
陶春静
刘建军
刘加龙
樊瑜波
《医用生物力学》
北大核心
2025年第4期1027-1033,共7页
目的研究经鼻高流量氧疗中供氧流量对上呼吸道气压分布的影响规律。方法采用1名成人男性CT图像重建上呼吸道三维模型,并与高流量鼻导管模型耦合,建立鼻导管-上呼吸道耦合的数值几何模型。采用3D打印技术将该上呼吸道三维模型制作为实体...
目的研究经鼻高流量氧疗中供氧流量对上呼吸道气压分布的影响规律。方法采用1名成人男性CT图像重建上呼吸道三维模型,并与高流量鼻导管模型耦合,建立鼻导管-上呼吸道耦合的数值几何模型。采用3D打印技术将该上呼吸道三维模型制作为实体模型,结合头模、机械模拟肺和监测系统,构建体外实体仿真实验平台。分别通过流体力学数值计算模拟和实体仿真实验,测量不同供氧流量情况下上呼吸道典型位置处的气流压强。结果数值模拟仿真结果与实体仿真实验结果吻合良好;气道峰值压力和呼气末正压均随供氧流量增加呈二次函数形式升高;气压分布在喉部气道界面相对于鼻腔部截面更为均匀。结论本研究结果可为临床经鼻高流量氧疗中优化供氧流量设定及呼气末正压评估位置选择提供理论支持。
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关键词
经鼻高流量氧疗
呼气末正压
计算流体力学
数值仿真
实体仿真
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职称材料
典型吸入药在人体呼吸道内沉积规律的数值模拟研究
2
作者
李梦涛
王亚伟
+2 位作者
王飞龙
侯丙营
樊瑜波
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期216-216,共1页
目的雾化吸入药是下呼吸道疾病的重要治疗手段,其治疗效果取决于药物颗粒的沉积位置和沉积率,本研究采用数值模拟方法研究了典型吸入药在人体呼吸道内的沉积规律。方法利用健康成年人的高分辨率CT图像,重建了真实人体呼吸道的3D模型,将...
目的雾化吸入药是下呼吸道疾病的重要治疗手段,其治疗效果取决于药物颗粒的沉积位置和沉积率,本研究采用数值模拟方法研究了典型吸入药在人体呼吸道内的沉积规律。方法利用健康成年人的高分辨率CT图像,重建了真实人体呼吸道的3D模型,将整个呼吸道划分为鼻腔、咽喉、会厌、主气道和支气管5个部分,包含17个支气管断面,进一步利用计算流体力学(CFD)和离散相模型(DPM)模拟了包含不同屏气时长的呼吸过程中药物颗粒的运动状态和沉积规律,探究了药物颗粒直径和屏气时长对典型吸入药物颗粒在全呼吸道内不同区域沉积率的影响。结果谊安公司提供的颗粒直径分布雾化药物在整个呼吸周期内有55.3%的颗粒通过支气管出口进入肺部,3.3%的颗粒沉积在呼吸道壁面上(主要沉积位置包括鼻腔和会厌,其中鼻腔占总沉积颗粒的32.7%、会厌占36.1%),41.2%的颗粒在呼气过程中被呼出,剩余约0.1%悬浮于呼吸道内,屏气过程会略增加呼吸过程中进入肺部的颗粒占比。结论雾化颗粒的直径是影响沉积位置和沉积率的主要影响因素,通过在呼吸过程中增加一定时长的屏气过程可以在一定程度上增加呼吸药颗粒进入肺部的概率。
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关键词
呼吸过程
下呼吸道疾病
人体呼吸道
颗粒直径
雾化吸入
沉积规律
高分辨率CT
沉积率
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职称材料
题名
经鼻高流量氧疗供氧流量对上呼吸道中气压分布影响的数值与实体仿真研究
1
作者
贾硕
王亚伟
陶春静
刘建军
刘加龙
樊瑜波
机构
北京
航空航天大学北航-
谊
安
联合实验室
北京谊安医疗系统股份有限公司
出处
《医用生物力学》
北大核心
2025年第4期1027-1033,共7页
基金
北航-谊安联合实验室自设课题基金。
文摘
目的研究经鼻高流量氧疗中供氧流量对上呼吸道气压分布的影响规律。方法采用1名成人男性CT图像重建上呼吸道三维模型,并与高流量鼻导管模型耦合,建立鼻导管-上呼吸道耦合的数值几何模型。采用3D打印技术将该上呼吸道三维模型制作为实体模型,结合头模、机械模拟肺和监测系统,构建体外实体仿真实验平台。分别通过流体力学数值计算模拟和实体仿真实验,测量不同供氧流量情况下上呼吸道典型位置处的气流压强。结果数值模拟仿真结果与实体仿真实验结果吻合良好;气道峰值压力和呼气末正压均随供氧流量增加呈二次函数形式升高;气压分布在喉部气道界面相对于鼻腔部截面更为均匀。结论本研究结果可为临床经鼻高流量氧疗中优化供氧流量设定及呼气末正压评估位置选择提供理论支持。
关键词
经鼻高流量氧疗
呼气末正压
计算流体力学
数值仿真
实体仿真
Keywords
high-flow nasal cannula(HFNC)
oxygen therapy
positive end expiratory pressure(PEEP)
computational fluid dynamics
numerical simulation
physical simulation
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
典型吸入药在人体呼吸道内沉积规律的数值模拟研究
2
作者
李梦涛
王亚伟
王飞龙
侯丙营
樊瑜波
机构
北京
航空航天大学生物力学与力学生物学教育部重点实验室
北京谊安医疗系统股份有限公司
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期216-216,共1页
基金
北京航空航天大学-北京谊安医疗系统股份有限公司联合实验室项目
文摘
目的雾化吸入药是下呼吸道疾病的重要治疗手段,其治疗效果取决于药物颗粒的沉积位置和沉积率,本研究采用数值模拟方法研究了典型吸入药在人体呼吸道内的沉积规律。方法利用健康成年人的高分辨率CT图像,重建了真实人体呼吸道的3D模型,将整个呼吸道划分为鼻腔、咽喉、会厌、主气道和支气管5个部分,包含17个支气管断面,进一步利用计算流体力学(CFD)和离散相模型(DPM)模拟了包含不同屏气时长的呼吸过程中药物颗粒的运动状态和沉积规律,探究了药物颗粒直径和屏气时长对典型吸入药物颗粒在全呼吸道内不同区域沉积率的影响。结果谊安公司提供的颗粒直径分布雾化药物在整个呼吸周期内有55.3%的颗粒通过支气管出口进入肺部,3.3%的颗粒沉积在呼吸道壁面上(主要沉积位置包括鼻腔和会厌,其中鼻腔占总沉积颗粒的32.7%、会厌占36.1%),41.2%的颗粒在呼气过程中被呼出,剩余约0.1%悬浮于呼吸道内,屏气过程会略增加呼吸过程中进入肺部的颗粒占比。结论雾化颗粒的直径是影响沉积位置和沉积率的主要影响因素,通过在呼吸过程中增加一定时长的屏气过程可以在一定程度上增加呼吸药颗粒进入肺部的概率。
关键词
呼吸过程
下呼吸道疾病
人体呼吸道
颗粒直径
雾化吸入
沉积规律
高分辨率CT
沉积率
分类号
R91 [医药卫生—药学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
经鼻高流量氧疗供氧流量对上呼吸道中气压分布影响的数值与实体仿真研究
贾硕
王亚伟
陶春静
刘建军
刘加龙
樊瑜波
《医用生物力学》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
典型吸入药在人体呼吸道内沉积规律的数值模拟研究
李梦涛
王亚伟
王飞龙
侯丙营
樊瑜波
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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0
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