人鼻气流动力学究实验模型的建立与应用.pdf

人鼻气流动力学研究实验模型的建立与应用 中文摘要 人鼻气流动力学研究实验模型的建立与应用 专 业：耳鼻咽喉科学 博士研究生：江广理 指导老师：许庚教授 中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院中山大学耳鼻咽喉科学研究所 中文摘要 呼吸是鼻的重要生理功能之一，鼻腔一鼻窦气流动力学研究是鼻生理学研究 的难点之一。鼻腔气流的经典概念认为，经过鼻腔的气流可以分为两股气流， 即层流和紊流。层流从鼻内孔朝后上方向弧形(抛物线形)流向后鼻孔再散 开，为鼻腔气流的大部分。紊流形成于鼻内孔的后方，是呈漩涡状而又不规 则的气流。层流和紊流通常同时存在，但在缓慢呼吸时则只有层流。鼻窦 中空气交换量甚小，其中亦无显著气流形成，内部空气完全交换一次，约需 一小时之久。经典的鼻气流理论一直指导着临床实践，随着鼻窦内窥镜外科技术 的迅速发展及对慢性鼻一鼻窦炎的治疗和康复的认识的不断加深，无论在基础或 临床上，均对鼻腔一鼻窦气流动力学理论提出了更高的要求。但关于吸入气流在 鼻腔的走向与分布、在各鼻道的流速与流量、气流主要冲击部位、鼻腔一鼻窦之 间气流交换的方式等等一系列问题至今尚无明确定论。主要是由于鼻腔一鼻窦具 有复杂的解剖结构，鼻气流动力学研究带来很多困难，其中的是实验方法学的问 题还没有得到有效解决。 鼻气流动力学研究的结论，应该由两方面相互佐证的实验为其提供依据：① 鼻腔一鼻窦计算机三维重建条件下的模拟气流实验，②气流在鼻腔的走向与分布、 fluid 鼻腔一鼻窦气流交换方式的直接观察。计算机流体学(computational dynamics 人鼻气流动力学研究实验模型的建立与应用 中文摘要 证的实验，即采用摄影技术直观并分析气流在鼻腔内走向与分布、特别是鼻腔一 鼻窦之间气流交换的方式，至今还没有解决方法学的问题。为此研制可以用于直 观气流运动轨迹的鼻腔一鼻窦模型成为解决实验方法学的重要内容，该实验模型 应该达到：结构、形态、气流容积均与正常鼻腔一鼻窦接近或相等，透明度好， 可直接用摄录机观察和记录等多项要求。 我们参考已有的研制报告，探索出一套制作鼻腔一鼻窦透明仿真模型的方法 并初步成功地应用于鼻气流动力学研究的实验。 实验通过采用“浇注法’’制作出仿真鼻腔一鼻窦模型，并采用了鼻内窥镜、 CT扫描和鼻声发射仪等目前常用的评定设备和技术，对模型经行了检测和验证。 方法先进、客观、可行，确保了模型形态结构的精密度和真实度，使其不仅能够 适合鼻腔气流的研究，又能够适合鼻腔一鼻窦气流交换方式的观察研究。 一目的 研制鼻腔一鼻窦仿真模型，验证其在鼻气流动力学实验研究中的可行性和可 靠性，为鼻腔一鼻窦气流动力学研究提供一个比较准确的实验模型，解决鼻 气流动力学的方法学问题。 二方法 一)采用“浇注法”进行模型制作： l选用正常成人鼻腔一鼻窦作为浇注模板，充分清洁鼻腔一鼻窦，晾干。 分别作鼻内窥镜检查、CT扫描和用鼻声反射仪检测，取得模板的结 构形态资料和鼻腔一鼻窦模板的鼻腔截面积、容积，用于以后模型成 品的对照。 2从矢状位中线锯开尸头，选择鼻中隔完整的--t贝ll鼻腔一鼻窦为最终模 板。以树脂(II型异齿基托树脂和II型异齿基托树脂液剂)为原料， 用“浇注法”灌注鼻腔一鼻窦，制作出鼻腔一鼻窦阴模，然后以琼脂为 材料复制此鼻腔一鼻窦阴膜。 3用液状透明树脂混合物包裹琼脂阴模，待其凝固后，利用透明树脂和 琼脂有着不同的熔点的特性，熔解并去除琼脂后得到透明树脂的鼻腔 一鼻窦阳模。 4把模型表面修饰、抛光后即制作出鼻腔一鼻窦透明仿真树脂模型。 人鼻气流动力学研究实验模型的建立与应用