OSAHS患者戴用口腔矫治器前后上呼吸道形态及气流动力学研究

发布时间：2018-01-05 18:18

本文关键词：OSAHS患者戴用口腔矫治器前后上呼吸道形态及气流动力学研究　出处：《第四军医大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：OSAHS由睡眠时上气道频繁阻塞导致，常造成患者血氧饱和度减低，主要临床表现有晨起头疼、白天嗜睡、睡眠时打鼾等，特征在于患者睡觉时上呼吸道的局部或完全阻塞发作，打断（呼吸暂停）或减少（低通气）上呼吸道的空气流量。是一种发病率高、高度影响患者生活水平的疾病。近年研究报告显示OSAHS的发病率呈一个上升的趋势。常用的治疗OSAHS的方法包括持续气道正压通气(CPAP)、外科手术及口腔矫治器（OA）治疗等。而OA因其价格低廉、安全、舒适、制作方便且便于携带、无创伤等优点被越来越广泛应用于治疗OSAHS，OA的疗效也得到越来越多的研究者肯定，然而目前有关OA治疗OSAHS的具体机制的研究主要局限于其形态学方面的描述。一般认为OSAHS患者戴用OA后，可将上呼吸道的周围组织向外牵引，以增加骨性咽腔及口咽软组织呼吸道的间隙，防止呼吸道阻塞，从而使得睡眠时气道通畅、升高最低血氧饱和度、降低鼾声。但OSAHS患者戴用OA后，上气道气流动力学究竟发生了怎样的变化，，尚不清楚。对OSAHS患者上呼吸道气流动力学研究有利于认识上呼吸道形态与功能的关系，有利于认识OSAHS的发病原因及揭示OA的治疗机制。实验目的：本实验通过计算机流体力学(CFD)方法对平静呼吸下OSAHS患者戴用OA前后上呼吸道形态及内部气流流动进行数值模拟，对比分析OSAHS患者戴用OA前后上呼吸道形态学及内部流场的变化。探讨OA治疗OSAHS的机理，为工作中使用OA治疗OSAHS提供理论依据。实验方法：收集符合纳入标准的8例OSAHS患者，均为男性，年龄37-58岁，平均年龄46.25岁，平均体重指数24.46kg/cm2。对OSAHS患者戴用OA前及戴用OA三个月后的上呼吸道行CT扫描，利用Mimics10.01建立上呼吸道三维模型，通过ANSYS ICEM CFD14.0对三维模型进行网格划分后，用ANSYS14.0-FluidDynamics-FLUENT14.0对上呼吸道内部流场进行数值模拟，采用ANSYS14.0-FluidDynamics-CFD-Post14.0对模拟结果进行后处理，将CFD测量结果进行比较。通过Spss17.0进行统计学处理，进行配对t检验和spearman相关系数分析，分析比较戴用OA前后上呼吸道形态及内部流场变化。实验结果：患者戴用矫治器后鼻咽容积变化无统计学意义（P＞0.05），腭咽、舌咽，喉咽区域容积均有增大(P0.05)，而主要变化区域发生在腭咽（增大了39.54%）和舌咽（增大了44.48%）处。患者气道狭窄区域出现在腭咽下界处，戴用矫治器后此区域面积有明显增大（P0.05），增大了129.06%。患者戴用矫治器后鼻咽与会厌区域气道内流速没有明显变化（P0.05），而腭咽与舌咽区域流速明显减低（P0.05），尤其是气道狭窄区域腭咽下界处流速显著变小（P0.01），由戴用矫治器前的11.55m/s减小到8.81m/s，下降了23.7%。患者戴用矫治器后鼻咽及会厌区域压强变化不明显（P0.05），而腭咽与舌咽处压强明显变大（P0.05），尤其是腭咽下界处压强显著变大（P0.01），由戴用矫治器前的-84.75Pa降低到-60.87Pa，负压降低了28.2%。患者戴用矫治器后咽腔阻力明显变小（P0.05），由戴用矫治器前的290.63Pas/L减小到186.25Pas/L，戴用矫治器后患者咽腔气流阻力下降了35.9％。戴用OA后患者咽腔容积变化与AHI变化存在负相关关系，而咽腔阻力变化与AHI变化存在显著正相关关系。实验结论： OSAHS患者戴用OA后，可通过扩张上呼吸道，改变上呼吸道气流动力学特征，降低上呼吸道狭窄区域的负压及咽腔阻力，使得上呼吸道不易塌陷，从而保持上呼吸道气流通畅。
[Abstract]:In recent years , there is an increasing trend in the incidence of obstructive sleep apnea , such as persistent positive airway pressure ventilation ( CPAP ) , surgery and oral appliance ( OA ) . Purpose of the experiment : By means of computational fluid dynamics ( CFD ) method , the upper respiratory tract morphology and the internal flow of the upper respiratory tract before and after the use of OA were numerically simulated by computer fluid dynamics ( CFD ) method , and the changes of upper respiratory tract morphology and internal flow field before and after the use of OA were compared . The mechanism of OA was discussed and the theoretical basis for the use of OA in the operation was discussed . Test Method : A three - dimensional model of upper respiratory tract was established by means of ANSYS ICEM CFD14 . Experimental results : There was no significant difference ( P > 0.05 ) between the pharyngeal cavity and the oropharynx area ( P > 0.05 ) . Experimental Conclusion : After OA , the upper respiratory tract can be enlarged by expanding upper respiratory tract , changing the aerodynamic characteristics of upper respiratory tract , reducing the negative pressure and pharyngeal cavity resistance in upper respiratory tract narrow region , so that upper respiratory tract is not easy to collapse , thus keeping upper respiratory tract airflow unobstructed .

【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R766

【参考文献】