基于气固两相流数值模拟的下鼻甲切除虚拟手术效果评价研究

来源：计算力学学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：高文秀,陈晓乐,杨慧珍,陶锋,孙宝宾,卢瞳

单位：南京师范大学 能源与机械工程学院, 南京 210046,南京师范大学 能源与机械工程学院, 南京 210046,南京师范大学 能源与机械工程学院, 南京 210046,东南大学附属中大医院耳鼻咽喉科, 南京 210009,东南大学附属中大医院耳鼻咽喉科, 南京 210009,东南大学附属中大医院医学影像科, 南京 210009

摘要：运用数值模拟的方法探讨不同的下鼻甲切除虚拟手术方案的效果。为一位患慢性肥厚性鼻炎的患者重建了真实鼻腔模型A,采用虚拟手术的方法修改模型A的几何结构,分别根据双侧下鼻甲下缘水平切除术、下鼻甲后端切除术以及下鼻甲下缘及后端切除术得到了鼻腔模型B、模型C和模型D。并在上述四个模型内分别展开数值模拟,对比分析其流场分布和颗粒物的沉积比与沉积形式。模型A中左侧鼻腔的气流速度较快,左右鼻腔的气流分布差异也较大,模型B和模型D的最大气速和左右鼻腔的流速差异均有减小。在不同流量条件下,模型B和模型D的鼻腔进出口压降与模型A相比均降低。较大粒径的颗粒在鼻腔模型内的沉积比显著降低,8 μm时模型B和模型D的沉积比分别比模型A降低了14.5%和14.8%,10 μm时分别降低了14%和14.5%。模型C的流场分布和颗粒物的沉积特性与模型A相差不大。模型B和模型D可以更好地降低鼻阻力,减轻左右鼻腔流场差异引起的不舒适感, 降低颗粒物在鼻腔内的沉积比,尤其减少了鼻中隔、鼻咽和咽喉区域的颗粒物沉积。

关键词：数值模拟,鼻甲肥大,虚拟手术,流场,颗粒物,

基金资助：国家自然科学基金(51976091);江苏高校青蓝工程;江苏省普通高校研究生实践创新计划(SJCX22_0595)资助项目.