不同吸气条件下哮喘定量吸入器最佳致动流量的研究

目的定量吸入器(MDI)作为治疗支气管哮喘的主要设备,在实际使用中存在药物颗粒口腔沉积率高、肺部沉积率低等问题。吸气流量是影响哮喘药物肺部沉积率的关键因素。然而,MDI致动时患者的吸气流量(致动流量)对哮喘药物在体沉积的影响尚不清楚。因此,本文拟选取万托林定量吸入器作为测试对象,研究在不同峰值吸气流量下,MDI的致动流量对药物颗粒在体沉积的影响。方法研究首先基于人体CT数据重建呼吸道的三维数值模型;然后,通过Solid Works软件建立万托林定量吸入器与人体呼吸道相连的有限元模型,该模型集成了万托林定量吸入器、口腔、咽、喉、G0G4级支气管;最后,通过Pfais流固耦合软件调用Fluent和Adina进行流固耦合分析,研究不同的峰值吸气流量下,MDI的致动流量对药物颗粒在体沉积的影响。结果和结论当峰值吸气流量30 L/min时,随着致动流量增大,哮喘药物肺部沉积逐渐减少。然而,在60~90 L/min峰值吸气流量下,随着致动流量增大,哮喘药物的肺部沉积呈现先增大后减少的趋势;在60 L/min峰值流量下,致动流量为5L/min药物肺部沉积达到最高,比吸气瞬间致动提升了5%;在90 L/min峰值流量下,致动流量为10L/min时哮喘药物肺部沉积最高,比吸气瞬间致动提升了11%。本研究可为今后智能辅助给药技术提供重要的理论指导,从而提高给药效率。