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摘要
目的 针对老年人气管萎缩导致整体气道尺寸变小的情况，研究狭窄气道重建及不同呼吸状态下空气流场对气道的影响。方法 运用Mimics建立人体气道的三维模型，利用计算流体动力学方法对气道内的流场进行仿真，分析并比较不同呼吸状态下气管内壁压强及其气流的分布状态。结果 在不同呼吸状态下，气管内壁压强数值在主气管内壁相对均匀，但在支气管狭窄段的气流入口处出现明显下降，在最狭窄的区域附近达到负压。气流速度从气管管道中心向边界层递减，流速在狭窄处达到最大值。气流穿过狭窄区域后产生涡流，且入口流速越大，正压和负压压强越大，狭窄处压降越明显，涡流现象越明显。结论 气道狭窄区域因负压造成继续收缩，会导致病人呼吸困难，而涡流会使气管壁受到气动剪切应力的影响可能损伤气道壁黏膜。因此，了解萎缩狭窄气道内的压强分布及流速分布情况，可为此类病变气道的临床诊治提供参考依据。
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单位电子工程学院; 南京林业大学
