| 基于3D打印和CT三维重构数值模拟上呼吸道气流状态的研究方法 |
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| 引用本文： | 喜扬洋,詹杰民,史剑波,林凯,胡文清,邓洁.基于3D打印和CT三维重构数值模拟上呼吸道气流状态的研究方法[J].医用生物力学,2020,35(3):289-295. |
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| 作者姓名： | 喜扬洋 詹杰民 史剑波 林凯 胡文清 邓洁 |
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| 作者单位： | 中山大学 应用力学与工程系;中山大学附属第一医院 耳鼻咽喉科 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费专项基金（17lgjc41） |
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| 摘 要： | 目的建立物理模型实验和数值模拟相结合的方法,用于研究上呼吸道气流状态。方法基于网上公开CT医学图像,重建人体上呼吸道三维模型。基于3D打印技术,建立上呼吸道实验模型,进行呼吸的流量过程测量实验;通过对上呼吸道三维模型进行网格划分,采用湍流Realizable k-ε数值模型进行计算。结果首先进行与实验工况对应的数值模拟对比研究,得到与实验吻合的结果。数值模拟结果表明,呼吸过程中的气流的流动轨迹呈抛物线形状,呼气和吸气阶段的流场、壁面压力和涡结构分布很大区别,呼吸交换过程中上下鼻道有空气残留。另外,通过脉线、压力分布和涡结构分布情况,初步分析气流对上呼吸道生理环境的影响。结论该方法具有针对性、快速性和准确性的特点,充分发挥了物理实验可靠和数值模拟精细的优点,适用于不同个案上呼吸道不同问题的研究,对临床个性化诊疗具有价值。
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| 关 键 词： | 上呼吸道 三维重构 3D打印 物理实验 计算流体力学 |
| 收稿时间： | 2019/4/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/5/31 0:00:00 |
Research Method for Numerical Simulation on Upper Respiratory Tract Airway State Based on 3D Printing and CT Reconstruction |
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| XI Yangyang,ZHAN Jiemin,SHI Jianbo,LIN Kai,HU Wenqing,DENG Jie.Research Method for Numerical Simulation on Upper Respiratory Tract Airway State Based on 3D Printing and CT Reconstruction[J].Journal of Medical Biomechanics,2020,35(3):289-295. |
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| Authors: | XI Yangyang ZHAN Jiemin SHI Jianbo LIN Kai HU Wenqing DENG Jie |
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| Institution: | Department of Applied Mechanics and Engineering, Sun Yat-Sen University;Department of Otolaryngology, the First Affiliated Hospital, Sun Yat-Sen University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | upper respiratory tract three-dimensional (3D) reconstruction three-dimensional (3D) printing physic experiment computational fluid dynamics (CFD) |
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