睡眠呼吸暂停综合征病人上气道塌陷的控制机制:有限元研究案例

摘要：

睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)以上气道的反复塌陷为主要病征.上气道的反复塌陷会引起反复的短暂缺氧、觉醒并最终导致睡眠的片段化.解剖和神经控制因素在OSAS的病理学中起着关键作用.本文的目的在于从力学的观点来研究OSAS的控制机制.为此,本研究建立了一个既包括人体上气道真实解剖形态又包括头颅、颈椎、舌骨及周围软组织的三维有限元模型.在此基础上,利用计算流体动力学(CFD)及流固耦合(FSI)算法模拟了正常及呼吸暂停状态下的呼吸过程,其中FSI方法直接用于包括气道周围软组织和骨组织的整个模型.然后对通过这两种数值方法得到的上气道变形及流场结果,尤其是在呼吸暂停发生时极端负压条件的结果进行了分析对比.结果显示,利用FSI方法得到的结果比CFD方法得到的结果更接近实际情况.上气道的凹面形态将加速上气道的塌陷进程,形成正反馈效应,这为OSAS的临床治疗及进一步的研究提供了有价值的信息.

关键词：上气道塌陷、睡眠暂停、有限元、流固耦合

所属期刊栏目：43

资助基金：北京市自然科学基金3122020

在线出版日期：2014-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：130-136