计算流体力学（CFD）模拟机械通气时下气道气流流场特性的方法及其可行性研究

计算流体力学（CFD）模拟机械通气时下气道气流流场特性的方法及其可行性研究
【作者】魏薇，连明，陈莲华，李士通
【作者单位】上海交通大学附属第一人民医院麻醉科
【出处】复旦学报(医学版)
【关键词】气道；三维重建；机械通气；计算流体力学(CFD)
【ISSN】1672-8467
【摘要】目的探索计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术模拟机械通气状态下呼吸系统内部气流流动的可行性,为CFD技术应用于机械通气的气流流场模拟奠定基础。方法选取1名健康的中年男性志愿者进行头颈部加胸部MRI扫描,将获得的图像保存为DICOM格式导入Mimics17.0医学图像软件中构建气道三维模型,用Geomagic Studio 12软件进行网格划分后导入Ansys 14.5软件进行CFD模拟计算,对机械通气气道内部气流流场变化进行动态分析。结果基于MRI图像数据构建气道三维模型,划分网格后对CFD模拟施加不同流速的入口边界条件,分析流速分布、壁压力分布、流场线变化情况以及局部管壁剪切应力的变化情况。结论基于影像数据对气道进行三维重建,通过对模型进行CFD模拟发现,入口流速与气道内流体流速分布、壁剪切应力及壁压力均呈正相关,入口高流速易在气道分叉处形成涡流。
【文献类型】中文期刊
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