有限单元法在耳鼻咽喉科基础研究和临床决策中的应用

有限单元法是一种在工程科学技术中常用的理论应力分析方法。自从Friedenberg首先将其应用到医学领域后,有限单元法逐渐成为医学生物力学研究中的一种新工具。本文简单介绍有限单元法的基本原理及其在耳鼻咽喉科基础研究和临床决策中的应用。

不同管电流下锥形束CT泪道造影的图像质量和辐射剂量

目的比较不同管电流下锥形束CT泪道造影(CBCT-DCG)的图像质量和辐射剂量,探讨降低CBCT-DCG辐射剂量的可行性。方法于2021年1—12月招募45名志愿者,随机分为A、B、C 3组,每组15名。3组均在双侧结膜囊滴注造影剂后行CBCT-DCG检查,A、B、C组管电流分别设置为13、10、7 mA,其他扫描参数均相同,比较3组的图像质量和有效辐射剂量。结果3组图像质量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。A、B、C组有效辐射剂量分别为49.44、38.40、27.12μSv,与A组比较,B、C组的有效辐射剂量分别降低了22.33%和45.15%。结论CBCT-DCG具有图像空间分辨力高、辐射剂量低等优点,可在一定范围内降低管电流,不仅可以保持图像质量不变,还可以显著降低有效辐射剂量。

降低锥形束CT泪道造影辐射剂量的可行性

目的 比较不同扫描视场下锥形束CT泪道造影(CBCT-DCG)的图像质量和辐射剂量,探讨降低CBCT-DCG辐射剂量的可行性。方法 将2021年1月1日至12月31日招募的60名健康志愿者随机分为A、B、C 3组,每组20名。3组均将造影剂滴入结膜囊内,然后进行CBCT-DCG。A、B、C组扫描视场分别为11 cm×10 cm、8 cm×8 cm、5.0 cm×5.5 cm,比较3组实际图像尺寸、扫描范围、图像质量及辐射剂量。结果 3组实际图像尺寸差异明显,但均能完整显示泪道引流系统及毗邻的解剖结构;3组图像质量总体评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);3组有效辐射剂量差异明显:B组的有效辐射剂量较A组降低38.54%,C组的有效辐射剂量较A组降低72.60%。结论 在一定范围内减小CBCT-DCG的扫描视场,可保持图像质量不变,同时大幅度降低有效辐射剂量。

气溶胶颗粒在人体呼吸道内沉积分布的数值模拟研究

目的通过基于健康志愿者呼吸道CT影像数据重建的数值仿真模型,比较不同粒径颗粒物在正常人呼吸道内的沉积分数差异,探讨气溶胶颗粒在呼吸道内的沉积规律。方法采集2021年1—12月50名健康志愿者的呼吸道CT影像数据,重建呼吸道数值仿真模型,模拟吸气过程中悬浮颗粒物在呼吸道内的运动过程,观察气流流场的分布特征,计算3种不同粒径大小的颗粒物在呼吸道内沉积分数。采用单因素方差分析检验对比3种粒径颗粒物沉积分数之间的差异。结果粒径1μm的颗粒物在呼吸道内的沉积分数为0.201±0.014,粒径为2.5μm的沉积分数为0.387±0.014,粒径为10μm的沉积分数为0.732±0.016,3者差异有统计学意义(P<0.05)。10μm的颗粒物沉积分数最大,1μm的颗粒物沉积分数最小。结论在数值仿真模型研究中气溶胶颗粒物在呼吸道内的沉积分数随着粒径增大而增大,为吸入性药物、雾化吸入用医疗装备的研究和设计提供参考。