鼻腔结构形态对鼻腔气流的影响

目的对20名健康志愿者的鼻腔结构进行三维重建，并对其气流进行数值模拟，从而了解气流在不同鼻腔中的流动情况。方法根据20名健康志愿者的鼻腔CT影像，用表面重建的方法对其鼻腔结构进行三维重建，用有限单元的方法对三维模型中的气流进行数值模拟。用鼻声反射测量仪对8名志愿者进行测试并记录有关数据。对比鼻声反射测得的曲线和数值模拟的结果，并用流体网络流的理论对得到的结果进行解释。结果从数值模拟结果的速度云图中可以得到每一侧鼻腔中的气流分布情况，气流主要由总鼻道流过，占总流量的50％-77％；从压力云图中可以得到鼻腔不同部位的气压值情况，鼻阂处产生的鼻阻力占鼻腔总鼻阻力的50％-65％，通过对比分析可以得出鼻腔冠状位截面积的变化与气流的速度和压强分布的关系。结论鼻腔中气流的分布不是固定的，每个人的鼻腔结构不同导致了气流分布的不同，     

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者鼻腔空气动力学特征

目的通过比较阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者和正常人鼻腔空气动力学指标差异,了解OSAHS患者鼻腔流场特征,为研究OSAHS发病机制提供依据。方法成人志愿者和OSAHS患者各60例,进行上气道高分辨CT扫描,进行三维图像重建,网格划分,借助Fluent软件进行数值模拟计算,运用后处理软件对鼻腔空气动力学特征进行计算流体力学分析。比较患者和正常人鼻腔流场变化,鼻腔黏膜面积、鼻腔容积、黏膜面积-容积比和鼻阻力等指标差异。结果OSAHS患者压力、速度梯度比正常人变化显著,正常人鼻腔黏膜面积显著低于OSAHS患者[（161．2±34．7）cm^2 vs （176．8±22．9）cm^2,P〈0．01]：鼻腔容积显著高于OSAHS患者[（31．7±8．1）ml vs （25．6±7．3）ml,P〈0．011;鼻腔黏膜面积一容积比显著低于OSAHS患者（0.57±0．09 vs 0．65±0．11,P〈0．01）;鼻腔气道总阻力显著低于OSAHS患者[（0.211±0．085）kPa·S·L^-1 vs （0．828±1．268）kPa·S·L^-1,P〈0．01]。结论OSAHS患者与正常人鼻腔空气动力学指标有显著差异,其鼻腔流场改变,可能与OSAHS发病有一定关系。     

应用声反射鼻腔测量腺样体肥大患儿的鼻及鼻咽气道

目的:研究声反射鼻腔测量对腺样体肥大患儿的诊断与手术疗效评价方面的临床应用价值。方法:对23例正常儿童(正常儿童组)及27例腺样体肥大患儿(腺样体肥大组)进行坐位声反射鼻腔测量。结果:腺样体肥大组术前总鼻气道阻力(NAR)为[(0.44±0.17)kPa.L-1.min-1],较正常儿童组[(0.33±0.17)kPa.L-1.min-1]增大,差异有统计学意义(P<0.05),双侧鼻咽部容积(NPV)为[(14.74±5.01)cm3],较正常儿童组[(19.77±5.77)cm3]减小,差异有统计学意义(P<0.01);腺样体肥大组术后总NAR为[(0.36±0.21)kPa.L-1.min-1],较术前减小,差异有统计学意义(P<0.05),双侧NPV为[(17.93±4.56)cm3],较术前增大,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:声反射鼻腔测量在腺样体肥大的诊断和疗效判定方面具有重要意义。     

鼻腔扩容术量化虚拟手术的气流动力学研究

目的　借助于计算流体力学数值模拟，分析鼻腔扩容术对上气道气流动力学的影响。方法　选取鼻科住院男性中度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者1例，主诉交替性鼻堵伴睡眠时打鼾4年余。接受高分辨率螺旋CT扫描并存储结果。借助于mimics 13.0软件进行虚拟手术，建立鼻腔扩容术不同的手术范围的手术模型并 进行计算流体力学数值模拟。结果　鼻中隔矫正术+双侧下鼻甲外移术虚拟手术后，鼻腔截面和咽腔截面的平均负压绝对值和平均气流速度降低，但鼻腔和咽腔的气流分布无明显改变；双侧中鼻道对称性虚拟开放后，气流速度和压力梯度变化趋于平缓、均匀，且咽腔最狭窄平面的平均负压值进一步降低。非对称性虚拟手术后，双侧鼻腔压力分布和最大气流速度分布不对称，咽腔最狭窄平面平均气流速度较原始模型无明显变化，平均负压绝对值甚至超过原始模型。结论　鼻腔扩容术一定程度上改善由于呼吸气流运动造成的咽腔塌陷趋势。双侧中鼻道对称性开放使鼻腔气流重新分布，进一步降低咽腔管腔内负压。非对称性手术导致双侧鼻腔压力和气流速度分布不对称，甚至可能升高咽腔负压绝对值，提示了鼻腔扩容术双侧对称性开放的必要性。     

健康国人鼻腔气流场数值模拟研究

目的　研究国人鼻腔内气流特征。方法　依据40例健康国人鼻腔CT扫描数据建立鼻腔三维有限元数值模型,设定边界条件和载荷：气道壁为边界无滑移、前鼻孔为标准大气压、潮气量为600 ml,求解黏性流体运动方程和Navier-Stockes方程。结果　①气流量：33例左侧较多,7例右侧较多,主要通气侧（320±28）ml,非主要通气侧 （180±45）ml;②气流速度：前鼻孔、鼻内孔、总鼻道中部和下部在主要通气侧分别为（5.01±2.12）m/s、（7.00±1.75）m/s、（5.08±1.55）m/s、（4.12±1.40）m/s;在非主要通气侧分别为（2.01±0.94）m/s、（2.40±0.34）m/s、（1.99±1.0）m/s、（2.01±0.65）m/s,双侧差异均有统计学意义（P 均＜0.05）;中鼻道、下鼻道、嗅裂在主要通气侧分别为（2.08±0.43）m/s、（1.60±0.95）m/s、（1.64±0.80）m/s,在非主要通气侧分别为（1.89±0.52）m/s、（1.49±0.89）m/s、（1.50±0.75）m/s,双侧差异均无统计学意义（P 均>0.05）;③气流形式：在总鼻道中部和下部主要表现为类似直线形式;④上颌窦腔内气流速度近乎为0 m/s。结论　鼻腔气流主要通过总鼻道中、下部,气流在鼻腔内主要为层流,上颌窦腔内气流以自由扩散为主。     

鼻腔测压法的临床应用进展

鼻腔测压法是目前临床常用的客观评价鼻通气功能的方法之一,可以测量呼吸过程中鼻腔内气体压力和流速并计算鼻阻力。鼻阻力是经鼻呼吸时鼻腔气道对空气的阻力,鼻腔结构的轻微变化即可引起鼻阻力的变化,因此可以通过鼻阻力值的大小来评估鼻通气情况。鼻腔测压法可用于：探索鼻腔生理通气功能;鼻激发试验;帮助提供手术适应证;药物疗效的评估;手术疗效的评估;阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的评估等。本文就鼻腔测压法的临床应用进展做一综述。     

鼻腔扩容术对上气道流场改变的数值模拟

目的　通过比较不同程度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS）患者实施鼻腔扩容术,分析术前后的 鼻腔和咽腔流场等上气道流场特征的变化,评价鼻腔扩容术的临床意义。方法　选择轻、中、重度OSAHS患者各1例,进行鼻腔扩容术手术治疗。3个月后随访复查,提取患者术前、术后上气道高分辨率CT扫描数据,建立手术前后的鼻腔咽腔三维模型,运用计算流体力学方法,给出合理的边界条件,进行数值模拟计算,分析比较三者鼻腔扩容术前后上气道流场的改变。结果　数值模拟分析发现：轻、中度病例OSAHS患者术后鼻腔通气容积增加,鼻腔压力明显减小,且分布相对均匀,咽腔气流速度减低,咽腔负压降低,上气道总阻力降低。重度OSAHS患者手术前后鼻腔通气有所改善,但术前、术后咽腔气流速度差异明显,咽腔负 压升高,上气道总阻力增大。结论　计算流体力学数值模拟分析可以评估鼻腔扩容术后上气道流场特征改变,为选择合适的鼻腔扩容手术适应证提供依据,为个性化鼻腔扩容术提供研究方法。     

鼻腔冲洗在治疗上气道咳嗽综合征中的疗效观察

目的 探讨鼻腔冲洗在治疗上气道咳嗽综合征(UACS)中的作用方法 将141例入选患者分为儿童组和成人组,治疗方法 分为治疗组即药物治疗+鼻腔冲洗,对照组即单纯药物治疗组.在儿童组中治疗组52例,对照组37例;成人组中治疗组21例,对照组31例.评估两组中治疗组与对照组的疗效,从而评估鼻腔冲洗的作用.结果 儿童综合治疗要优于单纯药物治疗;而成人两种治疗方法 无统计学差异.结论 鼻腔冲洗对于治疗儿童UACS更为重要.     

鼻阻力测压与鼻声反射测量的相关性研究

目的探讨主动后鼻阻力测压仪的参数——鼻阻力(nasal resistance,NR)与鼻声反射测量仪的参数——鼻腔容积(nasal cavity volume,NV)、鼻腔最小横截面积(minimal cross sectional area,MCSA)间是否具有相关性。方法应用主动后鼻阻力测压法和鼻声反射测量法对316例有鼻阻塞的患者进行前瞻性研究。根据减充血前双侧鼻阻力(bilateral NR,BNR)将患者分为2组,组1:BNR减充血前≤0.25 Pa/cm~3·s,组2:BNR减充血前>0.25 Pa/cm~3·s。Spearman等级相关分析研究上述两种客观测量法的参数在全体研究对象及各组中的相关性。结果在使用减充血剂前、后,316例患者单侧鼻阻力(unilateral NR,UNR)与单侧鼻腔容积(unilateral NV,UNV)、单侧鼻腔最小横截面积(unilateral MCSA,UMCSA)间均存在显著性负相关(P值均=0.000);组1(104例)和组2(212例)在减充血前、后的UNR与UNV、UMCSA间均存在显著性负相关(P值均=0.000)。鼻阻力与鼻腔最小横截面积的相关系数均大于鼻阻力与鼻气道容积的相关系数。结论在有鼻阻塞的患者中,NR、NV及MCSA存在负相关,MCSA是影响NR的主要因素。     

鼻腔通气动力检查法

鼻腔通气动力检查法是定量测量鼻腔通气程度的方法,在指导相关疾病的诊治及疗效上意义重大,因而对其的研究一直是热点。目前,鼻声反射和鼻测压法是测量鼻腔通气程度的主流方法。除此之外,鼻腔计算机流体力学模拟、鼻吸气流峰计、Odiosoft—Rhino、光学鼻腔测量及Airway Clear等也正在普及应用中。     

Influence of nasal structure on the distribution of airflow in nasal cavity

STATEMENT OF PROBLEM: Numerical simulation of the nasal cavity is essential in order to understand the relationship between nasal structure and airflow characteristics. Since the structure of the nasal cavity varies significantly, the relationship between nasal structure and airflow characteristics will be investigated by numerical simulation of airflow in twenty-four nasal models in this paper. METHODS OF STUDY: Twenty-four three-dimensional models of the nasal cavity structure have been reconstructed on the basis of Computed Tomography medical images collected from twenty-four healthy volunteers. Modification of the turbinate has been applied to one of these models in order to simulate an operation. The results from this variant model have been compared with the original model. The numerical simulation for the airflow in the nasal cavity was performed by the finite element method. MAIN RESULTS: Pressure drop and the airflow distribution in nasal models are presented quantitatively in flow field. Main airflow will pass through the common nasal meatus. The nasal airway resistance in the region of nasal valve and nasal vestibule (flow limiting structure) accounts for 52.6%-78.3% of total nasal airway resistance. PRINCIPAL CONCLUSIONS: The numerical results show that differences in patients' nasal cavity structure may lead to different airflow distributions. Changes of nasal structure lead to variation of airflow in both sides of the nasal cavity as well as airflow redistribution in each side of the nasal cavity.     

鼻腔结构不良综合征及其对策

目的提出鼻腔结构不良的基本概念。探讨鼻腔结构不良的诊断和治疗问题。方法通过对2000~2002年55例鼻腔结构不良的病例分析,介绍各种鼻腔结构不良的诊断和治疗方法。结果55例鼻腔结构不良中,鼻中隔偏曲合并下鼻甲骨性肥大或内移32例,鼻中隔偏曲合并中鼻甲骨下垂、下鼻甲内移12例,鼻中隔偏曲合并鼻前庭狭窄6例,筛骨垂直板及筛泡过度气化5例,均经鼻窦内镜行鼻腔成形术治疗,随访6个月至1年,疗效满意。结论鼻腔结构不良应引起临床的充分重视。只有通过鼻内镜行鼻腔成形手术治疗,才能取得满意疗效。     

外界温度对鼻腔气流影响的数值模拟研究

目的 采用数值模拟技术研究在不同外界温度下,健康成年人鼻腔鼻窦的气流流场特点.方法 根据健康成年人鼻腔鼻窦CT扫描,利用计算流体力学软件Fluent建立正常的鼻腔模型,模拟周期性呼吸下,外界温度在0℃、24℃、37℃时鼻腔的气流状况,计算并分析不同温度下鼻腔气流场参数的异同.结果 周期性呼吸下,吸气相加速区与减速区的鼻腔温度分布不完全对称,吸气加速区温度大于减速区,越靠近过渡点相同流量下加速区与减速区差异越大;呼气相鼻腔温度比较平稳;无论吸气和呼气相,各鼻窦温度分布基本保持一致.外界温度在0℃和24℃时,鼻腔的加温作用主要位于鼻腔前部;鼻腔吸气相的气流速度明显不同,但各鼻道的气流比例、流线差异不大;外界温度对呼气相鼻腔主要通道的气流运动影响很小.外界温度在0℃、24C、37C时,每个呼吸周期内鼻窦气流平均速度的变化都相近,但温差增大了鼻窦内气体的无规则流动.结论 外界温度影响吸气相鼻腔的温度和鼻腔主要通道的气流速度,温差增大了鼻窦内气体的无规则流动.     

人鼻气流动力学研究仿真模型的建立与应用

目的 研制鼻腔鼻窦仿真模型,并验证其在鼻气流动力学实验研究中的可行性和可靠性.方法 ①用正常成人鼻腔鼻窦作为灌注模板,以透明树脂和琼脂为灌注材料,制作出鼻腔鼻窦透明仿真树脂模型;②用鼻内镜检查和CT扫描确定模型内部结构符合人鼻腔鼻窦正常形态与结构;③用鼻声反射仪检测确定模型的截面积和容积曲线并与正常人鼻声反射结果比较;④使用摄像机记录烟雾在鼻腔鼻窦模型内的流动方式与分布范围,以检测其透明性和直观性,其结果可经计算机处理.结果 成功制作出鼻腔鼻窦模型.模型具有仿真性强、透明性高的特点.模型的内部结构、形态、声反射图形与正常人鼻腔鼻窦检查与测试结果相近.从外部可观测烟雾在鼻腔鼻窦模型内的走向与分布,并可用高速摄像机记录.鼻吸人气流以两种主要流动方式到达后鼻孔:气流流过鼻阈后,大部分气流直接冲击中鼻甲前端,在中鼻甲前端形成漩涡;气流大部分经总鼻道和中、下鼻道呈半弧线型,小部分经鼻腔中上部呈抛物线型到达后鼻孔.快速吸气时鼻腔中上部的气流迅速增加;在鼻阈后中鼻甲前端和鼻咽部两处气流出现漩涡.呼吸时气流可直接进入上颌窦,呼吸时上颌窦内的气流均形成漩涡.结论 ①研制的仿真透明树脂鼻腔鼻窦模型可用于鼻气流动力学的实验研究;②鼻吸入气流以两种主要流动方式到达后鼻孔:大部分经总鼻道和中、下鼻道,小部分呈抛物线型经鼻腔中上部;③鼻吸入气流主要冲击部位是中鼻甲前端和下鼻甲,呼吸时上颌窦内的气流均形成漩涡.     

烟雾示踪剂在显示鼻腔呼气相气流变化中的研究

目的 研究鼻腔呼气相气流曲线及不同解剖部位气流的变化。方法 对10例鼻内镜检查鼻腔黏膜及结构正常的吸烟志愿者,采用吸烟的方式将电子烟的烟雾吸入,储存于口咽及以下气道内,以1、1.5、2s一个呼气周期均匀呼气,观察鼻腔气流变化。 结果 咽部气流在鼻咽顶部气流由垂直直线上升变为曲线前移,大部分以层流方式进入总鼻道,少量气体由下鼻甲后端进入下鼻道以湍流方式运动,极少量气体以层流的方式进入嗅裂及中鼻道, 鼻阈以湍流为主。 结论 鼻咽顶与鼻腔交界的坎阻挡气流导致呼出气流改变运动方向,使气流压低主要经总鼻道底部流出,极少经上鼻道流出,下鼻道气流以湍流为主。呼出气流对中鼻道及嗅裂影响较小。