基于计算流体力学的阻塞性睡眠呼吸暂停儿童与正常儿童上气道流场对比分析

作者：郭宇峰; 苏丽君; 蔡惠坤; 高兴强^*; 吴晓慧; 薛豪洋

来源：临床耳鼻咽喉头颈外科杂志, 2021, 35(02): 141-146.

DOI：10.13201/j.issn.2096-7993.2021.02.011

• 儿童
• 睡眠呼吸暂停,阻塞性
• 计算流体力学
• 鼻阻力计
• 腺样体肥大

目的:运用计算流体力学(CFD)分析上气道气流流场特性,分析正常儿童与阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)儿童上气道流场间的差异,从气道流体力学方面阐述儿童OSA的病理特征。方法:构建正常儿童和OSA患儿上气道模型,运用CFD方法模拟两者上气道吸气气流,分析两者在同一吸气压强条件下气流流速、流动方式、通气量和气道压强等方面的差异,并开展临床鼻阻力计测量和基于3D打印技术打印实体模型搭建体外实验验证CFD结果。结果:CFD结果与体外3D模型实验及临床测量结果相符合。OSA患儿鼻咽部腺样体区面积为11.274 mm2,约为正常儿童的1/6。OSA患儿鼻咽部气流流速激增,流线紊乱;压强骤降,占总压降的69.197%;鼻咽部阻力值是正常儿童的6.59倍。正常儿童通气量为116.139 mL/s,而OSA患儿通气量为47.055 mL/s,差异率高达59.48%。结论:OSA患儿鼻咽部气流流动较正常儿童有明显的差异。应用CFD可直观地显示气道流场的异常,帮助临床医生进一步认识儿童OSA的发病机制。

• 单位
  厦门大学; 厦门市儿童医院; 航天学院