前鼻腔狭窄手术干预的数值模拟研究

目的建立前鼻腔狭窄患者鼻腔的CFD模型,分析前鼻腔狭窄患者鼻腔吸气相气流动力学特征,并且在通过手术方式恢复正常鼻腔形态结构后,对比术前术后气流流场的改变情况,评估手术对鼻腔通气生理功能的影响及手术疗效。方法26例外伤性前鼻腔狭窄患者,其中一例为双侧前鼻腔狭窄,建立CFD模型,在Fluent软件中模拟并分析平稳吸气相鼻腔的流场特征,并对其中患者的术前术后鼻腔流场变化信息进行对比分析。结果 26例前鼻腔狭窄患者鼻腔的狭窄部位均发生于鼻腔最为狭窄的鼻瓣区,截面积在术前平均为0.40±0.16cm^2,术后为0.78±0.18cm^2,显示有统计学差异性(P<0.01);狭窄侧鼻腔鼻瓣区有较高的气流流速(平均6.5±2.31m/s),手术增大了鼻瓣区截面积的同时也使得该区域术后的气流流速明显下降(平均2.92±0.86m/s),显示有统计学差异性(P<0.01);吸气相气流压强和速度的梯度分布显示,手术恢复了鼻瓣区鼻腔结构对称性的同时,狭窄侧鼻腔鼻阻力下降(术前的0.26±0.136Pa.s/mL,术后的0.116±0.075Pa.s/mL,显示有统计学差异性P<0.01)。结论通过对前鼻腔狭窄患者鼻腔结构及术后的鼻腔结构CFD数值模拟分析,具体客观地认识到前鼻腔狭窄患者鼻腔内气流分布状况以及手术对鼻腔结构和气流场的影响,手术恢复了双侧鼻腔鼻瓣区结构对称性的同时,获得了双侧鼻腔的对称的气流分布,狭窄侧鼻阻力下降,手术能有效改善鼻瓣区的狭窄异常不仅是降低鼻阻力不可或缺的,而且也是评估手术疗效好坏的关键。