可吸入颗粒物在肺腺泡区沉积规律及药物雾化吸入效果优化研究
发布时间：2022-07-14 18:31
近年来,大气环境不断恶化、突发公共卫生事件屡屡发生、国际生物恐怖威胁时有出现,病毒气溶胶等可吸入颗粒物通过呼吸系统进入人体,在呼吸道粘膜和肺部扩散、存积、复制、发病,对人体健康和生命安全造成严重危害,给经济社会和公共安全带来极大影响,已引起全社会的广泛关注,迫切需要研究解决。流行病学研究表明可吸入颗粒物与呼吸道症状增加、肺功能下降、肺癌病死率及心脑血管疾病发病率的增高有密切联系。研究还表明,粒径在2.5μm以下的细颗粒物随呼吸深入到细支气管和肺腺泡区,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病,对人体健康造成巨大伤害。由于肺腺泡区结构复杂、尺寸较小,尚无法建立较为真实的计算机或实体模型,目前对肺腺泡区的研究多集中在计算机模型或单一肺泡实验模型进行分析,但模型的大幅度简化使得模拟结果的可靠性不足。另外,已有研究很少考虑肺腺泡病理条件下的生物力学和形态学变化,既不能完全反映真实肺腺泡的呼吸生理学特性,又无法进一步深入揭示可吸入颗粒物沉积对疾病形成和发展的影响。因此建立实体模型,系统研究呼吸模式、环境条件、肺泡形态等对可吸入颗粒物在肺腺泡区沉积规律的影响十分必要。因此,本课题在前人研究的基...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的理论模拟研究
1.2.2 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的数值模拟研究
1.2.3 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的体外实验研究
1.2.4 病变对呼吸系统内颗粒物沉积规律影响的研究
1.2.5 肺部吸入给药在雾化吸入治疗应用方面的研究
1.2.6 存在的问题分析
1.3 研究目的与意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 研究内容和方法
1.4.1 肺腺泡区可吸入颗粒物沉积影响理论研究
1.4.2 人体肺腺泡区体外实验模型的构建
1.4.3 可吸入颗粒物在人体肺腺泡内沉积规律研究
1.4.4 吸湿性可吸入颗粒物在人体肺腺泡内沉积规律研究
1.4.5 药物吸入靶向治疗优化研究
第二章 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的理论分析
2.1 呼吸基本原理
2.2 人肺形态学模型
2.3 慢性阻塞性肺病
2.4 沉积理论
2.4.1 模型
2.4.2 层流
2.4.3 湍流
2.5 肺总体积变化对可吸入颗粒物总沉积率影响的理论分析
2.5.1 志愿者健康肺部可吸入颗粒物沉积实验数据的获得
2.5.2 计算参数的考虑
2.5.3 结果
2.5.4 讨论
2.6 可吸入颗粒物在COPD病人肺内沉积的理论分析
2.6.1 COPD
2.6.2 方法
2.6.3 临床实验数据的应用
2.6.4 结果
2.6.5 讨论
2.7 本章小结
第三章 可吸入颗粒物在人体肺腺泡区沉积的体外实验模型构建
3.1 体外实验模型构成与工作原理
3.1.1 肺腺泡形态学和生物力学特征
3.1.2 肺腺泡模型
3.1.3 呼吸模拟
3.1.4 气溶胶发生与计数
3.1.5 颗粒物沉积计数
3.1.6 实验模型工作原理
3.2 模型相似性分析
3.2.1 模型空气动力学相似性
3.2.2 模型颗粒物沉积相似性
3.3 模型实验方法
3.4 模型可靠性和可重复性分析
3.4.1 流式细胞仪计数的稳定性和可重复性
3.4.2 聚苯乙烯荧光微球气溶胶发生的稳定性
3.4.3 实验模型的可重复性
3.5 本章小结
第四章 呼吸模式对不同粒径可吸入颗粒物在人体健康肺腺泡沉积率影响研究
4.1 材料和方法
4.1.1 实验材料和仪器设备
4.1.2 实验方法
4.2 实验结果
4.2.1 正常呼吸模式下不同粒径颗粒物在肺腺泡内的沉积率
4.2.2 不同功能残气量呼吸模式下可吸入颗粒物在肺腺泡模型内的沉积率
4.3 讨论
4.4 本章小结
第五章 肺泡形态对可吸入颗粒物沉积的影响规律研究
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料和仪器设备
5.1.2 实验方法
5.2 实验结果
5.2.1 健康肺腺泡区颗粒物沉积
5.2.2 肺泡萎缩或局部萎缩对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.2.3 肺泡扩张及局部扩张对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.3 讨论
5.3.1 肺泡萎缩或局部萎缩对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.3.2 肺泡扩张或局部扩张对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.3.3 颗粒物在肺腺泡沉积对于吸入治疗的影响
5.4 本章小结
第六章 相对湿度对吸湿增长型可吸入颗粒物肺腺泡沉积影响研究
6.1 材料和方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验仪器
6.1.3 实验方法
6.2 实验结果
6.2.1 NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下的吸湿增长
6.2.2 吸湿性增长NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下在人体肺腺泡内的沉积
6.3 讨论
6.3.1 NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下的吸湿增长规律
6.3.2 NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下在人体肺腺泡区的沉积规律
6.4 本章小结
第七章 药物雾化吸入治疗的优化研究
7.1 材料和方法
7.1.1 实验材料
7.1.2 仪器设备
7.1.3 实验方法
7.2 实验结果
7.3 讨论
7.4 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 工作展望
参考文献
在学期间取得的成果及发表的代表性论著
文章、专利复印件
作者简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多方法测定硫酸沙丁胺醇吸入粉雾剂空气动力学粒径分布[J]. 周颖,魏宁漪,林兰,宁保明. 中国新药杂志. 2017(12)
[2]流速对激光衍射法测试2种市售雾化吸入剂粒径大小及分布结果的影响[J]. 詹舒瑶,宋星汉,张睿,谢珊,谭文. 广东药科大学学报. 2017(03)
[3]职业性尘肺病治疗方法研究进展[J]. 符乃方,董志超,李羡筠,陈晓琴,潘瑞辉,郑艳艳,甘永金,凌健安,梁恒秋,梁丹玉,谢晶,蒋盛军. 职业与健康. 2016(24)
[4]吸入给药的新进展[J]. 刘斐烨,游一中. 中国药师. 2016(05)
[5]PM2.5细颗粒物在肺腺泡区运动及沉积的数值模拟[J]. 张鸿雁,李彦辉,崔海航. 纳米技术与精密工程. 2015(04)
[6]无创通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭的研究进展[J]. 张凯,张国俊. 河南医学研究. 2015(02)
[7]肺部给药研究近况[J]. 凌祥,沈雁,孙春萌,涂家生. 药学研究. 2014(12)
[8]气溶胶颗粒在人体上呼吸道模型内沉积的实验研究[J]. 李福生,徐新喜,孙栋,赵秀国,杨猛,谭树林. 医用生物力学. 2013(02)
[9]吸入制剂的研究进展[J]. 王守斌,王博,孙歆慧,王维,任晓文. 现代药物与临床. 2013(02)
[10]肺部吸入制剂评价方法的研究进展[J]. 韩飞,赵志冬,王跃生,王金钱. 中国实验方剂学杂志. 2012(11)
硕士论文
[1]肺腺泡内颗粒物的沉积及阻塞影响的数值模拟研究[D]. 李振振.西安建筑科技大学 2016
[2]可吸入颗粒在肺泡中沉积的数值模拟[D]. 黄俊.浙江大学 2016
[3]肺腺泡内三维流场特性及细颗粒物沉积的数值模拟研究[D]. 李彦辉.西安建筑科技大学 2015
[4]节律收缩/扩张下肺腺泡内流场特性及细颗粒物沉积的数值模拟研究[D]. 李斐.西安建筑科技大学 2014
[5]颗粒物在人体肺部沉积规律及影响因素研究[D]. 郭西龙.中南大学 2013
本文编号：3661655
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的理论模拟研究
1.2.2 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的数值模拟研究
1.2.3 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的体外实验研究
1.2.4 病变对呼吸系统内颗粒物沉积规律影响的研究
1.2.5 肺部吸入给药在雾化吸入治疗应用方面的研究
1.2.6 存在的问题分析
1.3 研究目的与意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 研究内容和方法
1.4.1 肺腺泡区可吸入颗粒物沉积影响理论研究
1.4.2 人体肺腺泡区体外实验模型的构建
1.4.3 可吸入颗粒物在人体肺腺泡内沉积规律研究
1.4.4 吸湿性可吸入颗粒物在人体肺腺泡内沉积规律研究
1.4.5 药物吸入靶向治疗优化研究
第二章 可吸入颗粒物在人体呼吸系统沉积的理论分析
2.1 呼吸基本原理
2.2 人肺形态学模型
2.3 慢性阻塞性肺病
2.4 沉积理论
2.4.1 模型
2.4.2 层流
2.4.3 湍流
2.5 肺总体积变化对可吸入颗粒物总沉积率影响的理论分析
2.5.1 志愿者健康肺部可吸入颗粒物沉积实验数据的获得
2.5.2 计算参数的考虑
2.5.3 结果
2.5.4 讨论
2.6 可吸入颗粒物在COPD病人肺内沉积的理论分析
2.6.1 COPD
2.6.2 方法
2.6.3 临床实验数据的应用
2.6.4 结果
2.6.5 讨论
2.7 本章小结
第三章 可吸入颗粒物在人体肺腺泡区沉积的体外实验模型构建
3.1 体外实验模型构成与工作原理
3.1.1 肺腺泡形态学和生物力学特征
3.1.2 肺腺泡模型
3.1.3 呼吸模拟
3.1.4 气溶胶发生与计数
3.1.5 颗粒物沉积计数
3.1.6 实验模型工作原理
3.2 模型相似性分析
3.2.1 模型空气动力学相似性
3.2.2 模型颗粒物沉积相似性
3.3 模型实验方法
3.4 模型可靠性和可重复性分析
3.4.1 流式细胞仪计数的稳定性和可重复性
3.4.2 聚苯乙烯荧光微球气溶胶发生的稳定性
3.4.3 实验模型的可重复性
3.5 本章小结
第四章 呼吸模式对不同粒径可吸入颗粒物在人体健康肺腺泡沉积率影响研究
4.1 材料和方法
4.1.1 实验材料和仪器设备
4.1.2 实验方法
4.2 实验结果
4.2.1 正常呼吸模式下不同粒径颗粒物在肺腺泡内的沉积率
4.2.2 不同功能残气量呼吸模式下可吸入颗粒物在肺腺泡模型内的沉积率
4.3 讨论
4.4 本章小结
第五章 肺泡形态对可吸入颗粒物沉积的影响规律研究
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料和仪器设备
5.1.2 实验方法
5.2 实验结果
5.2.1 健康肺腺泡区颗粒物沉积
5.2.2 肺泡萎缩或局部萎缩对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.2.3 肺泡扩张及局部扩张对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.3 讨论
5.3.1 肺泡萎缩或局部萎缩对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.3.2 肺泡扩张或局部扩张对肺腺泡区颗粒物沉积的影响
5.3.3 颗粒物在肺腺泡沉积对于吸入治疗的影响
5.4 本章小结
第六章 相对湿度对吸湿增长型可吸入颗粒物肺腺泡沉积影响研究
6.1 材料和方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验仪器
6.1.3 实验方法
6.2 实验结果
6.2.1 NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下的吸湿增长
6.2.2 吸湿性增长NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下在人体肺腺泡内的沉积
6.3 讨论
6.3.1 NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下的吸湿增长规律
6.3.2 NaCl单分散气溶胶不同相对湿度下在人体肺腺泡区的沉积规律
6.4 本章小结
第七章 药物雾化吸入治疗的优化研究
7.1 材料和方法
7.1.1 实验材料
7.1.2 仪器设备
7.1.3 实验方法
7.2 实验结果
7.3 讨论
7.4 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 工作展望
参考文献
在学期间取得的成果及发表的代表性论著
文章、专利复印件
作者简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多方法测定硫酸沙丁胺醇吸入粉雾剂空气动力学粒径分布[J]. 周颖,魏宁漪,林兰,宁保明. 中国新药杂志. 2017(12)
[2]流速对激光衍射法测试2种市售雾化吸入剂粒径大小及分布结果的影响[J]. 詹舒瑶,宋星汉,张睿,谢珊,谭文. 广东药科大学学报. 2017(03)
[3]职业性尘肺病治疗方法研究进展[J]. 符乃方,董志超,李羡筠,陈晓琴,潘瑞辉,郑艳艳,甘永金,凌健安,梁恒秋,梁丹玉,谢晶,蒋盛军. 职业与健康. 2016(24)
[4]吸入给药的新进展[J]. 刘斐烨,游一中. 中国药师. 2016(05)
[5]PM2.5细颗粒物在肺腺泡区运动及沉积的数值模拟[J]. 张鸿雁,李彦辉,崔海航. 纳米技术与精密工程. 2015(04)
[6]无创通气治疗慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭的研究进展[J]. 张凯,张国俊. 河南医学研究. 2015(02)
[7]肺部给药研究近况[J]. 凌祥,沈雁,孙春萌,涂家生. 药学研究. 2014(12)
[8]气溶胶颗粒在人体上呼吸道模型内沉积的实验研究[J]. 李福生,徐新喜,孙栋,赵秀国,杨猛,谭树林. 医用生物力学. 2013(02)
[9]吸入制剂的研究进展[J]. 王守斌,王博,孙歆慧,王维,任晓文. 现代药物与临床. 2013(02)
[10]肺部吸入制剂评价方法的研究进展[J]. 韩飞,赵志冬,王跃生,王金钱. 中国实验方剂学杂志. 2012(11)
硕士论文
[1]肺腺泡内颗粒物的沉积及阻塞影响的数值模拟研究[D]. 李振振.西安建筑科技大学 2016
[2]可吸入颗粒在肺泡中沉积的数值模拟[D]. 黄俊.浙江大学 2016
[3]肺腺泡内三维流场特性及细颗粒物沉积的数值模拟研究[D]. 李彦辉.西安建筑科技大学 2015
[4]节律收缩/扩张下肺腺泡内流场特性及细颗粒物沉积的数值模拟研究[D]. 李斐.西安建筑科技大学 2014
[5]颗粒物在人体肺部沉积规律及影响因素研究[D]. 郭西龙.中南大学 2013
本文编号：3661655
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