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通过上颌骨前移模拟阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的特定几何建模和网格生成。 (英语) Zbl 1217.92056号

摘要:本文的目的是从临床使用的计算机断层扫描(CT)数据集将上气道几何模型重建为混合网格,以了解阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)患者术前和术后上气道系统的动力学和行为患者通过粘性计算流体动力学(CFD)模拟。讨论了所研究的阻塞性睡眠呼吸暂停综合征病例的选择标准,因为如果没有CT扫描的特殊协议,可能无法为每个病例创建两个合理的CFD模拟术前和术后上气道模型。几何提取和操作方法存在必须克服的技术障碍,以便将其与计算模拟软件一起用作日常临床评估工具。本文介绍了八个病例,每个病例包括术前和术后配置。本文给出了两种情况下的计算模拟结果作为示例。

MSC公司:

92 C50 医疗应用(通用)
92 C55 生物医学成像和信号处理
92立方米 生理流量
65C20个 概率模型,概率统计中的通用数值方法
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参考文献:

[1] Chen,Y.,粘性流计算的非结构化有限体积法,(第七届流动问题有限元方法国际会议论文集(1989),亚拉巴马州亨茨维尔阿拉巴马大学:亚拉巴马州亨茨威尔阿拉巴马州大学)
[2] Y.-S.Chen,S.-W.Kim,使用扩展的(k)计算湍流;Y.-S.Chen,S.-W.Kim,使用扩展的(k)计算湍流
[3] De Backer,J.W。;沃斯·W·G。;Verhulst,S.L。;De Backer,W.,《使用计算机方法评估睡眠呼吸障碍患者上呼吸道的新型成像技术:综合综述》,《睡眠医学评论》,12,6,437-447(2008)
[4] Faber,C.E。;Grymer,L.,《客观评估打鼾和睡眠呼吸暂停患者上气道狭窄的可用技术》,《睡眠与呼吸》,第7期,第2期,第77-86页(2003年)
[5] 福格尔,R.B。;Malhotra,A。;怀特,D.P.,《睡眠2:阻塞性睡眠呼吸暂停/低通气综合征的病理生理学》,《胸腔》,59,159-163(2004)
[6] 甘巴鲁,A.M。;泰勒,D.J。;Doorly,D.J.,《使用傅里叶描述子几何表示模拟鼻腔气流》,《流体数值方法国际期刊》,59,11,1259-1283(2009)·Zbl 1409.92076号
[7] Huynh,J。;Kim,K.B。;McQuilling,M.,《阻塞性睡眠呼吸暂停患者上颌骨下颌推进手术前后的咽喉气流分析》,流体工程杂志,131,9,91-101(2009)
[8] 洞察力细分和注册工具包(itk),http://www.itk.org/; 洞察力细分和注册工具包(itk),网址:http://www.itk.org/
[9] Y.Ito,A.M.Shih,B.K.Soni,使用多行进方向方法生成嵌入曲面的混合网格。国际流体数值方法杂志,doi:10.1002/fld.1962;Y.Ito,A.M.Shih,B.K.Soni,使用多行进方向方法生成嵌入曲面的混合网格。国际流体数值方法杂志,doi:10.1002/fld.1962·兹比尔1303.76104
[10] 伊藤,Y。;Shih,A.M。;Soni,B.K。;Nakahashi,K.,生成高质量混合网格的多行进方向方法,AIAA Journal,45,1,162-167(2007)
[11] 伊藤,Y。;Shum,P.C。;Shih,A.M。;Soni,B.K。;Nakahashi,K.,基于真实生物医学几何的高质量非结构化网格的稳健生成,《国际工程数值方法杂志》,65,6,943-973(2006)·Zbl 1110.92022号
[12] Jeong,S.-J。;Kim,W.S。;Sung,S.-J.,使用计算流体动力学对阻塞性睡眠呼吸暂停患者上气道的流动特性和空气动力的数值研究,医学工程与物理,29,6,637-651(2007)
[13] Keyhani,K。;谢勒,P.W。;Mozell,M.M.,人类鼻腔气流的数值模拟,生物力学工程杂志,117,4,429-441(1995)
[14] Kim,J.-E。;李,Z。;伊藤,Y。;C.D.Huber。;Shih,A.M。;埃伯哈特,A.W。;Yang,K.H。;King,A.I。;Soni,B.K.,《基于优化材料识别的儿童骨盆有限元模型开发》,《生物力学杂志》,42,13,2191-2195(2009)
[15] Lorensen,W.E。;Cline,H.E.,《行进立方体:高分辨率三维曲面构造算法》,《计算机图形学》,第21、4、163-169页(1987年)
[16] 玛丽安,S。;Schmelzer,B.,打鼾者和阻塞性睡眠呼吸暂停患者的腭咽解剖,《比利时耳鼻咽喉学报》,56,2,93-99(2002)
[17] 米,A。;霍夫斯坦,V。;Direnfeld,V。;查普尼克,J.S。;Zamel,N.,阻塞性睡眠呼吸暂停症颌面外科手术前后咽气道的三维CT重建和容积测量,《耳鼻咽喉科学杂志》,22,4,261-264(1993)
[18] 米哈埃斯库,M。;Murugappan,S。;Gutmark,E。;唐纳利,L.F。;Kalra,M.,腺扁桃体切除术治疗阻塞性睡眠呼吸暂停前后上呼吸道的计算建模,喉镜,118,2360-362(2008)
[19] 米哈埃斯库,M。;Murugappan,S。;卡拉,M。;科斯拉,S。;Gutmark,E.,真实咽喉气道模型中气流的大涡模拟和雷诺平均Navier-Stokes模型:阻塞性睡眠呼吸暂停的研究,生物力学杂志,41,10,2279-2288(2008)
[20] Mylavarapu,G。;Murugappan,S。;米哈埃斯库,M。;M.卡拉。;科斯拉,S。;Gutmark,E.,《用于人体上呼吸道流动模拟的计算流体动力学方法验证》,《生物力学杂志》,42,10,1553-1559(2009)
[21] Nithiarasu,P。;O.哈桑。;摩根,K。;北卡罗来纳州韦瑟里尔。;菲尔德,C。;Whittet,H。;埃布登,P。;Lewis,K.R.,《通过真实人体上呼吸道几何形状的稳定流动》,《流体数值方法国际期刊》,57631-651(2008)·Zbl 1143.76064号
[22] Schwab,R.J.,上呼吸道成像,胸科临床,19,1,33-54(1998)
[23] Shang,H。;Shih,M。;陈,Y。;Liaw,P.,用基于压力的方法在非结构化网格上进行流动计算,(第六届计算流体动力学国际研讨会论文集。第六届国际计算流体动力学研讨会论文集,内华达州塔霍湖(1995))
[24] Sher,A.E.,阻塞性睡眠呼吸暂停的外科治疗,心血管疾病进展,41,5,387-396(1999)
[25] 卡住,B.A。;Maurer,J.T.,阻塞性睡眠呼吸暂停的气道评估,睡眠医学评论,12,6,411-436(2008)
[26] Sung,S.-J。;Jeong,S.-J。;Yu,Y.-S。;黄长杰。;Pae,E.-K.,阻塞性睡眠呼吸暂停综合征上气道的定制三维计算流体动力学模拟,Angle Orthodontist,76,5,791-799(2006)
[27] Taubin,G.,《公平表面设计的信号处理方法》,(第22届计算机图形与交互技术年会论文集(1995)),351-358
[28] 可视化工具包(vtk),网址:http://www.vtk.org/; 可视化工具包(vtk),网址:http://www.vtk.org/
[29] 沃斯·W。;德巴克,J。;Devolder,A。;范德弗肯,O。;Verhulst,S。;萨尔加多,R。;Germonpre,P。;Partoens,B。;Wuts,F。;帕里泽尔,P。;De Backer,W.,基于高级解剖和功能成像的睡眠呼吸暂停严重程度与上呼吸道形态的相关性,生物力学杂志,40,10,2207-2213(2007)
[30] Waite,P.D。;Shetter,S.M.,《下颌骨前移手术:阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的治疗》,北美口腔颌面外科临床,7,2,327-336(1995)
[31] Waite,P.D。;伍滕,V。;Lachner,J。;Guyette,R.F.,23例阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者的下颌骨前移手术,口腔颌面外科杂志,47,12,1256-1261(1989),讨论1262
[32] 王凯。;丹尼,T.S。;莫里森,E.E。;Vodyanoy,V.J.,人类鼻腔气流的数值模拟,(Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.,vol.6(2005)),5607-5610
[33] 温霍尔德,I。;Mlynski,G.,人类鼻子内气流的数值模拟,欧洲耳鼻喉科档案,261,8,452-455(2004)
[34] 徐,C。;辛,S。;McDonough,J.M。;Udupa,J.K。;A.盖兹。;Arens,R。;Wootton,D.M.,《阻塞性睡眠呼吸暂停综合征儿童稳定气流中上气道的计算流体动力学建模》,《生物力学杂志》,39,11,2043-2054(2006)
[35] 香港亚吉。;Strohl,K.P.,《成人阻塞性睡眠呼吸暂停/低通气综合征:定义、风险因素和发病机制》,《胸科医学临床》,31,2,179-186(2010)
[36] Young,T。;M.帕尔塔。;邓普西,J。;斯科特鲁德,J。;韦伯,S。;Badr,S.,中年人睡眠呼吸障碍的发生,《新英格兰医学杂志》,328,17,1230-1235(1993)
[37] Young,T。;斯科特鲁德,J。;Peppard,P.E.,成人阻塞性睡眠呼吸暂停的风险因素,美国医学会杂志,291,162013-2016(2004)
[38] 余,C.-C。;Hsiao,H.博士。;Lee,L.-C。;姚明,C.-M。;陈,N.-H。;Wang,C.-J。;Chen,Y.-R.,上下颌前移治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的计算流体动力学研究,《颅面外科杂志》,20,2426-430(2009)
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