Планирование хирургических операций на верхних дыхательных путях человека с использованием вычислительной гидродинамики

Версия для печатиВерсия для печати

В данном исследовании рассматриваются задачи применения вычислительной гидродинамики для планирования хирургических методов лечения пациентов с обструктивными заболеваниями дыхательных путей. Предполагается, что прогнозирование функционального исхода хирургического вмешательства, а также сопротивления дыхательных путей могут служить ориентиром для хирурга в выборе эффективной хирургической стратегии.

Томографические изображения дыхательных путей взрослого пациента со стенозом гортани и подсвязочным стенозом были использованы для восстановления трехмерных геометрических моделей дыхательных путей. Вычислительная гидродинамика использовалась для расчета картин потока воздуха во время вдоха и выдоха для построенной трехмерной модели.

Были получены численные значения скоростей потока, распределения давления в просвете дыхательных путей, напряжение сдвига на стенке и сопротивление дыхательных путей. Эти характеристики позволили количественно оценить влияние величины стеноза на дыхание.

Четыре различных виртуальные операции в различных сочетаниях были промоделированы для того, чтобы понять, какое их сочетание сможет исправить суженные дыхательные пути. Прогноз виртуальных операций сравнивался с предварительной обработкой результатов моделирования потока. Численные результаты показали, что удаление сужения на уровне голосовых складок будет иметь наиболее значительное влияние на сопротивление дыхательных путей.

Моделирование потока позволяет количественно оценить сопротивление дыхательных путей у пациентов со стенозом гортани и подсвязочным стенозом. Прогнозирование с помощью виртуальных операций дает дополнительную информацию для хирурга для принятия решения о наиболее подходящей операции в каждом конкретном случае.

На основе оригинальной статьи

Planning human upper airway surgery using computational fluid dynamics

Goutham Mylavarapu, Mihai Mihaescu, Ephraim Gutmarkemail address, Laszlo Fuchs, Georgios Papatziamos.

Journal of Biomechanics, 2013, In Press. Accepted 14 June 2013. published online 15 July 2013.

Категория новости: 
Ссылка на источник: 
 

Оцените новость: 
Average: 5 (1 vote)
Реклама от Google: