OSAHS患者经口腔矫治器治疗前后上呼吸道形态及气流动力学变化

目的:分析阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者戴用口腔矫治器(OA)前后上呼吸道形态及内部气流动力学的变化。方法:对1名46岁男性OSAHS患者戴用OA前及戴用OA 3个月后的上呼吸道行CT扫描,利用Mimics 10.0建立上呼吸道三维模型,通过ANSYS ICEM CFD14.0对三维模型进行网格划分后,用ANSYS-FLUENT 14.0对上呼吸道内部流场进行数值模拟,采用ANSYS-CFD-Post14.0对模拟结果进行后处理,将计算机流体力学(CFD)测量结果进行比较。结果:患者上呼吸道最狭窄区域位于腭咽下界,戴用矫治器后此区域面积由0.119 4 cm2增大到0.409 9 cm2;戴用矫治器后最大流速由11.087 m/s减低到8.204 m/s;最小负压力由-83 Pa减低到-59 Pa;咽腔阻力由250 Pas/L降低到145 Pas/L。结论:OSAHS患者戴用OA后,可扩张上气道,降低上呼吸道狭窄区域的负压及咽腔阻力,使得上呼吸道不易塌陷,保持气流通畅。

成人骨性Ⅱ类不同垂直骨面型上气道及舌骨形态位置的三维研究

目的:研究成人骨性II类不同垂直骨面型上气道与舌骨形态及位置的差异。方法:随机选择60名成人骨性II类患者,男女比例1:1,依据GoGn-SN角分为三组(高角组、均角组及低角组),在自然头位下拍摄CBCT,运用MIMICS软件对上呼吸道及舌骨进行三维建模并测量21项相关指标,分析不同垂直骨面型之间上气道各段之间及舌骨形态、位置的差异。结果:不同垂直骨面型之间鄂咽上界平面矢状径长度(PNSL)存在显著性差异(P<0.05),上气道各段高度(UTH、ETH)及宽度(PNSW、UTW、ETW)之间比较无统计学差异(P>0.05)。高角组上气道鄂咽下界及舌咽下界矢状径长度(UTL、ETL)与均角和低角组均存在显著差异(P<0.01),随着垂直骨面型增大,呈现高角<均角<低角的趋势。高角组上气道鄂咽及舌咽体积明显小于均角和低角,差异有统计学意义(P<0.05)。舌骨形态及位置在不同垂直骨面型之间无差异(P>0.05)。结论:不同垂直向生长方式对上气道产生影响较大,而对舌骨的生长发育无影响。

OSAHS患者上气道和软腭的流固耦合有限元模型的建立

目的:重建OSAHS患者上气道和软腭的流固耦合有限元模型,研究OSAHS患者上气道及软腭气流动力学特征,为进一步探讨OSAHS的的发病机制奠定基础。方法:对一名中度OSAHS患者的上气道及周围组织进行MRI扫描,将以DICOM格式存储的扫描数据导入Mimics15.0软件中进行预处理,得到上气道和软腭的模型;再利用逆向工程软件Geomagic Studio 2013建立了2 mm气道壁;然后在3-D重建软件NX中,生成气道壁和气道以及软腭之间的组合模型;最后将该组合模型导入ANSYS Workbench13.0软件中,通过网格划分、定义材料属性、设定模型的边界条件操作建立了上气道和软腭的流固耦合有限元模型。结果:利用Mimics、Ansys等软件建立了完整的上气道和软腭的流固耦合有限元模型。共得到气道:2806835单元和529281个节点;气道壁:2304348单元和3487609个节点;软腭:131855单元和204784个节点。结论:本研究建立的上气道及软腭的流固耦合有限元模型符合人体的生物力学特点,为下一步的数值模拟实验提供了一个更真实、可靠的模型。