经鼻腔输送药物颗粒在人体鼻腔沉积特征的数值模拟研究

目的建立正常成年人鼻腔模型,采用数值模拟方法探究不同吸入状态下颗粒在鼻腔中的沉积规律,为改进鼻腔给药装置的设计与应用提供思路。方法依据健康成年人的鼻腔CT图像,建立自前鼻孔至鼻咽部的有限元模型,设定不同气流速度以代表不同的人体吸入状态(Q=15 L/min代表平静呼吸;Q=60 L/min代表说话状态;Q=90 L/min代表咳嗽状态),分别模拟物理性质相同的颗粒(ρ=1550 kg/cm^(3),d=20μm)之沉积状况。结果在经鼻腔输送颗粒的设定条件保持一致的情况下,观察到所研究的3种吸入状态下,鼻腔各解剖分区的沉积量差异较大。在平静呼吸条件下,鼻腔总体沉积量最多,且此状态下鼻咽部的沉积量最高;在说话及咳嗽两种状态下,嗅区的沉积差异不大,且较平静呼吸时更为显著;咳嗽状态下鼻咽部仅观察到极少量的沉积。结论当使用经鼻装置给药时,可建议患者采用相应动作配合给药,以尽可能地使得药物在相应靶点表面的沉积达到最大值,从而获得更大的药物作用机会,获得更为理想的临床疗效。