تحلیل عددی اثر تومور روی جریان هوا و مجرای تنفسی در سیستم تنفس فوقانی انسان

همواره اثرات تغییرات ساختاری تومور بر مسیر هوای تنفسی مورد توجه محققان بوده است. این اثرات در موارد حاد منجر به خفگی بیمار خواهد شد. در این مطالعه به کمک نرم افزار انسیس یک مدل محاسباتی برای بررسی اثر تومور روی جریان هوا در ناحیه ی حنجره ارائه شده است. این مدل قادر است اثر حضور تومور بر سرعت و فشار هوا در سیستم هوایی فوقانی را به کمک شبیه سازی کامپیوتری محاسبه کند. در این پژوهش شبیه سازی جریان هوای پایا برای بازدم در سه دبی تنفسی ۱۵، ۲۶ و ۳۰ L/min انجام شده است. بیش ترین حد سرعت در سه دبی تنفسی ۱۵، ۲۶ و ۳۰ L/min به ترتیب معادل ۲۶/۶، ۵۸/۱۰ و ۱۴/۱۲ m/s در حنجره مشاهده شده است. هم چنین بیش ترین فشار در نای رخ داده به طوری که ماکسیمم فشار در سه دبی تنفسی ۱۵، ۲۶ و ۳۰ L/min به ترتیب برابر با ۶/۱۹، ۰۱/۵۱ و ۸/۶۵ Pa است. از سوی دیگر بیش ترین تغییر شکل در ناحیه ی تنگ شدگی مجرای تنفسی روی داده است. هم چنین با افزایش نرخ جریان میزان تغییر شکل نیز افزایش یافته است. ماکسیمم تغییر شکل روی جدار در سه دبی تنفسی ۱۵، ۲۶ و ۳۰ L/min به ترتیب برابر با ۰۷/۰، ۲/۰ و ۲۷/۰ mm است. در این مدل تنفسی به دلیل حضور تومور، سرعت و تنش برشی روی جداره به بیش ترین میزان خود در ناحیه ی حنجره رسیده است. حضور تومور می تواند به مرور زمان منجر به مسدود شدن مسیر هوا و خفگی بیمار شود. هم چنین خطر انسداد راه هوایی حتی در کاهش جزئی ظرفیت تنفسی افزایش می یابد. ارائه ی یک مدل عددی برای سیستم تنفسی می تواند در راستای رویکرد درمانی بهتر موثر باشد.

کلیدواژه ها:

مدل عددی ، سیستم تنفس فوقانی ، تومور ، تغییر شکل