人鼻結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性的數(shù)值模擬與臨床應(yīng)用.pdf

1、上世紀(jì)70年代始，鼻內(nèi)鏡鼻竇手術(shù)開始用于慢性鼻竇炎的治療。與傳統(tǒng)Caldwell-lue鼻腔手術(shù)相比，它具有保留鼻竇基本結(jié)構(gòu)，維持鼻腔鼻竇通氣、引流等基本生理功能的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過多年的發(fā)展，鼻內(nèi)鏡手術(shù)已成為微創(chuàng)外科治療慢性鼻竇炎的標(biāo)準(zhǔn)方法，并延伸至中前顱底和鼻眼相關(guān)領(lǐng)域?！敖Y(jié)構(gòu)-功能-癥狀”辯證理念貫穿其中，推動(dòng)了鼻內(nèi)鏡外科技術(shù)發(fā)展。其已逐漸從單純治療鼻腔鼻竇炎性感染性疾病、解剖結(jié)構(gòu)異常的角度，提升到治療上呼吸道通氣等生理功能障礙的新層次，

2、應(yīng)用領(lǐng)域也不局限予鼻腔鼻竇病變，已進(jìn)入睡眠障礙疾病的外科治療干預(yù)中，代表性技術(shù)如鼻腔擴(kuò)容技術(shù)。維持鼻腔生理功能有賴于鼻腔內(nèi)氣體的合理流動(dòng)，從氣流動(dòng)力學(xué)角度深入研究鼻腔氣流改變對(duì)局部以及上呼吸結(jié)構(gòu)順應(yīng)性改變的影響，客觀認(rèn)識(shí)鼻腔內(nèi)氣流特征及鼻腔內(nèi)結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系，具有重要作用，鼻腔氣流動(dòng)力學(xué)研究在鼻內(nèi)鏡外科臨床實(shí)踐發(fā)展過程占有重要地位。運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics，CFD)方法，進(jìn)行數(shù)

3、值模擬方法，開展鼻腔與咽腔的生物力學(xué)特征研究，并檢測(cè)臨床主客觀結(jié)果來對(duì)比，了解數(shù)值模擬方法的可行性和結(jié)果的有效性，揭示與鼻腔鼻竇疾病相關(guān)的上氣道結(jié)構(gòu)與功能改變之間的關(guān)系，從生物力學(xué)角度，為鼻內(nèi)鏡外科技術(shù)的發(fā)展搭建了數(shù)值量化分析的平臺(tái)。
　　研究內(nèi)容如下:
　　1、選取健康成人高分辨螺旋CT影像學(xué)數(shù)據(jù)，建造60例樣本的鼻腔三維模型，進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，研究健康成人鼻腔氣流特性，分祈流場(chǎng)特征，數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值

4、模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證本文數(shù)值模擬分析方法的可行性和計(jì)算結(jié)果的可信性，總結(jié)正常鼻腔生理狀態(tài)下氣流分布的規(guī)律，建立健康成人鼻腔氣流流場(chǎng)特征值與鼻腔流場(chǎng)分布特征數(shù)據(jù)庫，從生物力學(xué)角度揭示鼻腔結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)性生理機(jī)制，給出鼻腔流場(chǎng)特征值參數(shù)，提出鼻腔功能量化的檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)行鼻腔數(shù)值模擬研究奠定基礎(chǔ)。
　　2、通過了解在鼻竇炎發(fā)病及鼻內(nèi)鏡外科手術(shù)中密切相關(guān)的竇口鼻道復(fù)合體(ostiomeatal complex，OMC)臨床意義

5、，數(shù)值模擬來研究竇口鼻道復(fù)合體與上頜竇氣流異同以及不同大小的上頜竇自然口對(duì)上頜竇流場(chǎng)的影響。選取1例成人女性螺旋CT影像學(xué)資料，構(gòu)建鼻腔及上頜竇的三維模型，數(shù)值模擬研究上頜竇中氣流和溫度正常分布，了解上頜竇的生理功能;通過模擬手術(shù)研究上頜竇竇口直徑的變化，上頜竇氣流和溫度的改變，為臨床開展鼻內(nèi)鏡外科手術(shù)量化開放上頜竇竇口大小，提供參考意見。
　　3、選取一例接受鼻內(nèi)鏡手術(shù)慢性鼻竇炎患者臨床資料，提取術(shù)前術(shù)后CT數(shù)據(jù)資料，建立鼻腔鼻

6、竇數(shù)值模型，研究手術(shù)前后鼻腔鼻竇氣流分布和流場(chǎng)特征值的變化，并采集臨床療效數(shù)據(jù)來驗(yàn)證分析方法的可行性和結(jié)果的可信性，從生物力學(xué)角度分析慢性鼻竇炎發(fā)病機(jī)制，模擬鼻腔鼻竇結(jié)構(gòu)-功能-癥狀之間相關(guān)性，分析鼻內(nèi)鏡手術(shù)的矯正結(jié)構(gòu)與鼻腔鼻竇黏膜炎癥良性轉(zhuǎn)歸之間的關(guān)系，建立鼻內(nèi)鏡外科手術(shù)療效評(píng)估數(shù)值平臺(tái)。
　　4、選取3例輕、中、重度OSAHS患者行鼻腔擴(kuò)容術(shù)前術(shù)后的CT資料，建立上氣道數(shù)值模型，研究手術(shù)前后上呼吸道氣流分布和流場(chǎng)特征值的變化。