换一批摘要目的 运用计算流体力学(CFD)技术对健康成年人中心性气道进行流体力学特征分析,研究空气流场对中心性气道的影响.方法 选择4例健康成年人胸部CT影像,其中男性2例,女性2例;年龄26～53岁,平均年龄37.5岁;体质量48.5～74.0 kg,平均体质量60.6 kg.使用Mimics 21医学图像软件将4例健康成年人的胸部CT图像以医学数字成像与通信(DICOM)格式导入,并构建中心性气道的三维模型.对三维模型进行修整,使用Geomagic Studio 12软件.使用Ansys fluent 19.2软件的网格划分模块将模型进行网格划分.划分好网格后,将其导人Ansys 19.2软件进行CFD模拟计算.在模拟计算中,设定相同的潮气量,并对中心性气道内部气流流场变化进行动态分析.结果 在基于CT图像数据构建的中心性气道的三维模型基础上,使用了 CFD进行数值模拟.结果 显示,在施加相同潮气量的情况下,气流入口速度为2.15～4.44 m/s.气道流速在从入口到出口的过程中逐渐降低,并形成了高流速的区域.气道最大流速的变化为3.25～6.77 m/s,并且最大流速靠近气管壁面.气道壁面压力由气管到支气管逐渐降低.在流速越高的区域,气道壁面压力的绝对值越高.气道壁面最大切应力变化为0.888～2.240 Pa,其中气管壁、气管分叉处及二级、三级支气管的切应力相对较大,并随着气管和支气管的直径减小而增加.结论 通过对健康成年入中心性气道模型进行CFD模拟,发现气道流速、壁面压力、壁面切应力与气道结构有着密切的关系,呈现出一定的整体空间分布和局部特征.
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关键词
中心性气道CT三维重建计算流体力学成年人central airwaycomputer tomography(CT)three-dimentional reconstructioncomputational fluid dynamics(CFD)adult
栏目名称
DOI
10.13339/j.cnki.sglc.20240422.005
发布时间
2024-06-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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