人鼻結構與功能相關性的數(shù)值模擬與臨床應用.pdf

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

2、應用領域也不局限予鼻腔鼻竇病變，已進入睡眠障礙疾病的外科治療干預中，代表性技術如鼻腔擴容技術。維持鼻腔生理功能有賴于鼻腔內氣體的合理流動，從氣流動力學角度深入研究鼻腔氣流改變對局部以及上呼吸結構順應性改變的影響，客觀認識鼻腔內氣流特征及鼻腔內結構與功能之間的相互關系，具有重要作用，鼻腔氣流動力學研究在鼻內鏡外科臨床實踐發(fā)展過程占有重要地位。運用計算流體動力學(computational fluid dynamics，CFD)方法，進行數(shù)

3、值模擬方法，開展鼻腔與咽腔的生物力學特征研究，并檢測臨床主客觀結果來對比，了解數(shù)值模擬方法的可行性和結果的有效性，揭示與鼻腔鼻竇疾病相關的上氣道結構與功能改變之間的關系，從生物力學角度，為鼻內鏡外科技術的發(fā)展搭建了數(shù)值量化分析的平臺。
　　研究內容如下:
　　1、選取健康成人高分辨螺旋CT影像學數(shù)據(jù)，建造60例樣本的鼻腔三維模型，進行數(shù)值模擬計算，研究健康成人鼻腔氣流特性，分祈流場特征，數(shù)值模擬計算結果與文獻報道的實驗和數(shù)值

4、模擬數(shù)據(jù)進行比較，驗證本文數(shù)值模擬分析方法的可行性和計算結果的可信性，總結正常鼻腔生理狀態(tài)下氣流分布的規(guī)律，建立健康成人鼻腔氣流流場特征值與鼻腔流場分布特征數(shù)據(jù)庫，從生物力學角度揭示鼻腔結構與功能相適應性生理機制，給出鼻腔流場特征值參數(shù)，提出鼻腔功能量化的檢測方法與標準，為進行鼻腔數(shù)值模擬研究奠定基礎。
　　2、通過了解在鼻竇炎發(fā)病及鼻內鏡外科手術中密切相關的竇口鼻道復合體(ostiomeatal complex，OMC)臨床意義

5、，數(shù)值模擬來研究竇口鼻道復合體與上頜竇氣流異同以及不同大小的上頜竇自然口對上頜竇流場的影響。選取1例成人女性螺旋CT影像學資料，構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，為臨床開展鼻內鏡外科手術量化開放上頜竇竇口大小，提供參考意見。
　　3、選取一例接受鼻內鏡手術慢性鼻竇炎患者臨床資料，提取術前術后CT數(shù)據(jù)資料，建立鼻腔鼻

6、竇數(shù)值模型，研究手術前后鼻腔鼻竇氣流分布和流場特征值的變化，并采集臨床療效數(shù)據(jù)來驗證分析方法的可行性和結果的可信性，從生物力學角度分析慢性鼻竇炎發(fā)病機制，模擬鼻腔鼻竇結構-功能-癥狀之間相關性，分析鼻內鏡手術的矯正結構與鼻腔鼻竇黏膜炎癥良性轉歸之間的關系，建立鼻內鏡外科手術療效評估數(shù)值平臺。
　　4、選取3例輕、中、重度OSAHS患者行鼻腔擴容術前術后的CT資料，建立上氣道數(shù)值模型，研究手術前后上呼吸道氣流分布和流場特征值的變化。