文摘
使用计算流体动力学(CFD)方法,模拟的可行性瞬态气流CT-based气道树中有超过100家整整一个呼吸周期研究,和终端支气管截断的影响计算流体动力学特征研究。后气道模型与122家从CT图像中提取,瞬态气流模拟。空间和时间流速的变化,墙的压力,和壁面切应力;空气的流型和肺叶的分布也得到了。所有结果和截断模型相比,有22家网点。发现靠近壁面的流动模式显示了大叶性异质性空气气管吸入到肺上叶中心流进入其他叶,和空气的肺叶的分布与出口面积比显著相关。左翼和右翼的截断气流减少上部叶和增加气流的偏差分布之间的吸气和呼气。模拟瞬态气流在122支气管的气道树模型使用CFD是可行的。模型与更多的终端支气管肺叶的分布之间的差异减少吸气和呼气。
1。介绍
最近经由电脑断层(CT)已经发展成为一个重要的无创性影像学特征的评估气道结构(1]。在一个呼吸,数以百计的连续,高分辨率,near-isotropic薄片图像可以获得整个肺的。因此,3 d气管支气管的树可以通过高级细分算法从CT图像中提取的可视化和定量评估2]。描述当地的形态测量学变化和交替的能力采取了一个重要角色理解的病理呼吸道疾病,如哮喘(3)和慢性阻塞性肺疾病(COPD) (4,5]。
在临床常规肺功能测试(击球)基于肺量测定法仍然是测量肺功能的综合参数的方法(例如,用力肺活量和一秒钟用力呼气量)的诊断、治疗和预后[6]。然而,区域特性和空间异质性的肺部疾病不能阐明通过击球,也没有本地信息提出了对气流分布、气体流速、壁面切应力和压降(7]。
模拟计算流体动力学(CFD)是一种有价值的方式揭示区域呼吸功能和帮助理解气道结构和功能的相互作用7,8]。科目的结构模型后气道从CT图像中提取被导入到CFD软件,控制方程(n - s方程)是解决一些合理的假设(如压缩空气)和适当的边界条件,如稳态气流率和零压力出口(9]。到目前为止,CFD模拟的结果验证了体外实验(10)和体内SPECT / CT图像(11]。
目前CFD模拟人类肺气道气流已经从原来的扩展基础研究在正常气道模型临床调查异常模型。正常的气道模型、瓶等。12灵感]研究稳定气流(0.5 l / s)与第五代支气管模型,发现层状涡的形成与气道的定制的形态特征。同样地,吸气流型和流量分布研究了罗和刘13使用低雷诺数(LRN) 湍流模型的流量范围190 - 440毫升/秒。通过加快Lattice-Boltzmann方法、Freitas和施罗德(14]研究了稳定流动上人类气管气道组成的第六代支气管,发现流线的位置在气管切换对支气管的吸气和呼气,但不是离开的。对于异常模型,模型中的气流模拟工作有严重狭窄的右主支气管(12与慢性阻塞性肺病(),一个模型15与轻度或中度哮喘[],六个模型11),和四个模型与左肺动脉吊带(16,17已报告。此外,一些研究已经完成评估治疗的反应,如急性bronchodilation在哮喘患者18)、支气管支架位置(19),手术和血管环(20.]。
虽然大多数先前的调查采用了气道树模型很少有支气管由于从CT图像中提取的困难和计算复杂度高,一些研究已经完成瞬态动力学仿真的气流进行CT扫描人类支气管树拥有超过100家分店。Gemci et al。21)模拟的气流在管道模型1453支气管17高天成,裸家族驿站除了跻身但模型并不直接从CT图像中提取。另一个工作用CT-based绵羊的气道模型与451家在呼吸周期的三个点,也就是说,吸气,呼气,和过渡22]。因此,简化几何模型(23)和混合模型与三维支气管代3和1 d流路径世代4-15 [24提出了。
此外,模型的几何形状和边界条件(BC)会影响肺气道的气流模式。崔et al。25)表明,subglottis截断,supraglottis,咽喉产生不同的流动结构与原来的完整的模型。科目的边界条件预测叶的体积变化更准确地比这两个传统的BCs(均速或统一的压力)26]。然而,终端支气管的截断是否会影响气流在模型中是未知的。
因此,本研究的目的是双重的。首先,它是研究瞬态气流模拟的可行性在整个呼吸周期进行ct扫描人类支气管树拥有超过100家分店。其次,终端支气管截断的影响将通过比较研究获得的结果前后截断。
2。材料和方法
2.1。CT图像采集和处理
本研究采用胸CT图像获得的体检一个主题(48岁男性)没有任何呼吸道疾病的历史。研究了盛京医院医学伦理委员会批准,中国医科大学(2016 ps282k)。从这个主题收集书面知情同意。图像扫描使用辉煌64扫描仪(飞利浦、最好的,荷兰)的设置管电压120 kV,管电流366马斯。图像重建为一 矩阵的决议 毫米2和切片厚度为1.0毫米。
气道树分割使用的自动算法由Qi et al。27]。这个算法有三个步骤包括3 d地区增长,3 d波传播和形态优化。所有分割的几何模型,计算规模为1:1;即模型实际大小。分段模型保存到表面网格格式的STL(标准镶嵌语言)在平滑和导入Geomagic工作室(3 d系统公司、岩石山,美国),以减少条纹的数量从235504年到23594年。接下来,表面网格转换为参数化实体格式(实体模型。通过SolidWorks(美国沃尔瑟姆SolidWorks Corp .)。
2.2。CFD程序和边界条件
122家分店的气道树模型是进口ANSYS-WorkBench 15(美国宾夕法尼亚州ANSYS Inc .)和命名为完整的模型。我们截终端支气管截断模型与22日媒体调查截断对气流的影响。
四面体元素和一片独立的算法都采用网两个模型,和最后一个元素的大小是决定通过mesh-independent评价宽容的< 0.3%16,17]。网格质量评估的偏态,由德罗什福尔et al。10]。完整的最大偏态是0.88和0.85和截断模型,分别。
使用不同的网格,网格的数量决定即网从粗到细的逐步改变,直到右中间支气管的计算速度概要文件部分收敛在一个规定的公差(1.0%)。在最近的研究中,五种网格组成的约1000000,3200000,3800000,4500000,11000000个细胞。增加细胞的数量从3200000年到4500000年不会改变结果和资料是完全重叠在使用270毫升/ L的稳定流量。考虑到网格独立性和合理的计算时间,我们采用了完整的方案与3800000个细胞模型和830000个细胞截断模型。
对于一个健康的成年人,潮汐卷范围在350 - 600毫升,这里采用500毫升的价值。5.1秒的呼吸循环(约12每分钟呼吸)和吸气和呼气的比例1:2(即。、灵感的1.7和3.4的过期时间年代)被录用28]。与已知的入口面积288.28毫米2,呼吸通用概要文件生成正弦形状如图1。正弦波是代表自然呼吸循环的简化方法。呼吸相同的正弦形状的轮廓已经采用Bos et al。29日]。吸入的气流速率峰值是500毫升/ s。它指出,气流速度气管设置为过期是负的。这呼吸概要文件输入到有限元分析软件通过用户定义函数(UDF)的入口边界条件。与此同时,在远端支气管压力设置标准大气。
空气是假定为牛顿流体恒定密度为1.225公斤/米3和粘度公斤/ m,指空气的物理性质由ANSYS流利数据库15°C和标准大气。剩余的< 10−6作为收敛性判据。直径的雷诺数决定根据近端气管(至上的横截面模型)和在这个截面流速。雷诺数范围从0到1982的灵感,从0到991年到期。由于雷诺数小于2000,瞬态和解决层流模型用于模拟。所有控制方程解决使用瞬态pressure-based解算器。简单的方案(semi-implicit pressure-linked方程的方法)是采用压力速度耦合。空间离散化,梯度设置为“基于Green-Gauss细胞”,时刻被设置为“二阶逆风。“时间步大小是0.0001年代和仿真结果保存每0.1秒。流利的解算器是用于完成CFD计算。
2.3。数据分析和比较
基于CFD模拟,吸入的空气量每个肺叶(左肺上叶,LUL;离开了下叶,微光;右上叶,荷重软化;RML右侧中部叶;下叶,RLL)可以完成和截断计算模型。肺叶的分布(LD)是通过叶的气流总吸入空气的比率,表示为完整的和截断模型。在这里是1到5,表示LUL微光,荷重软化,RML,和RLL分别。同样可以得到和在到期日。两个模型,肺叶的分布之间的绝对差异可以表示为吸气和呼气 和 。
此外,整个五叶,相关分析进行了揭示肺叶的分布之间的关系在吸气和呼气,肺叶的分布和叶的体积比(LVR)从CT图像中获得30.],肺叶的分布和出口地区之间的比率(浆)。和分别完成,截断模型。皮尔森相关系数()计算,值测试不相关的假设也决定。如果小于0.05,然后被认为是重要的相关性。
3所示。结果
3.1。验证模拟的流速
如图2相比,模拟的流速剖面结果衡量De罗什福尔等人使用磁共振(MR)气体速度测量学在人类肺癌铸造模型(10]。有人指出269毫升/秒的流量是用于(10),但198毫升/秒的流量采用模拟中考虑到近端气管的横截面积小得多比(10]。模拟速度概要文件(upper-bottom)方向(前后)协议的测量。大小的差异可能源于两个模型的几何变化。具体来说,个体差异的气道树模型,选定截面的位置,选择的方向和将影响并导致差异进行了比较。
3.2。墙的压力、流速和壁面切应力的完整模型
详细的流动特性在整个呼吸周期可以通过电流瞬态CFD模拟和计算的形式提出了墙的空间和时间分布压力、流速、壁面切应力。观察到的流模式与先前的实验和数值结果是一致的10,13]。两个点在0.4和0.8年代的灵感被选中代表典型的吸入吸入阶段和高峰,分别。两个点在2.5和3.4 s是一个典型的呼气阶段和高峰呼气。4分的入口速度是1.168,1.723,0.584−−0.867 m / s,对应的体积流率336.7,497.7−168.4,−249.9毫升/ s。图3给墙压力的空间分布在4分。在灵感,墙压力是最高气管入口处,减少逐渐从终端的气管支气管大气压力。区域墙压力观测是负的地方管的形状变化显著的地方附近的网点。压降16.48和28.85 Pa在0.4和0.8,分别与CFD预测的结果在合理的协议(21,23和测量体内31日]。在到期日,墙上的压力减少逐渐从终端气管支气管。压降8.39和16.95 Pa在2.5和3.4。流阻定义为总压力降比空气体积流率是在到期日高于灵感,而且这一趋势随着流量的增加更明显。
(一)
(b)
(c)
(d)
气流速度的时空配置文件是呈现在图4。可以看出速度的空间分布随时间周期在一个灵感。然而,在时间点的最大吸气和呼气流量,速度的空间分布模式的部分相似。最高速度达到4.74,6.64,3.35,和4.71 m / s, 0.4, 0.8, 2.5和3.4。比较数据4(一)和4 (c),4 (b),4 (d),一个可以观察到的不同流线模式之间的分支,吸气和呼气。灵感,流速在内部的分歧比外,由于气流吹和由此产生的分裂。情况相反的过期和混合是更加明显。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
壁面切应力的变化如图5匹配和时空上的气流速度。正如所料,内部的分支对应于高墙剪切应力在灵感,而他们对应低剪力墙在到期日。一般来说,墙剪切应力非常小,甚至在峰值最高只有3.24 Pa吸入。和最大通常出现在终端支气管狭窄的管道。
(一)
(b)
(c)
(d)
3.3。当地的完整模型中的流动特性
支气管的速度大小不同的横截面图6。八个典型截面选择,命名为艾娜,rs201、ls201 rs301, rs302, ls201, ls301,和ls302,如图7。比较数据6(一)和6 (d),可以发现,发生在最大的区别rs201。在灵感,速度大小的内底端高于欧盟的重要方面,这符合先前的CFD模拟(13,21)和超极化测量的数据3他磁共振相位对比测速技术(10]。相反,速度大小的重要方面在到期日高。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
在不同横截面大小和速度矢量图所示7作为一个例子在0.8秒的时间点在吸气阶段。除了在气管,二次流模式曾被观察到在不同的一代又一代的支气管。二次流直接从内壁到外墙的截面支气管。观察到一个漩涡rs201,ls201,rs301,但没有双涡通常发生在理想模型作为院长的符号流(21本研究中发现的。
3.4。比较完整和截断模型的关键参数
关键参数的配置文件与时间之间的比较完整的模型和截断模型,给定图8。进口压力(即。,the pressure drop) is much lower for the truncated model, and the maximum is only 3.53 Pa at inspiration and 1.88 Pa at expiration. It indicates that the main flow resistance exists at the bronchi with generations of 5–10. The ratio of inlet pressure between the complete model and the truncated model increases with the flow rates. For example, the ratio increases from 3.34 at 91.85 mL/s to 7.29 at 497.75 mL/s. For the profiles of maximum and minimum wall pressure, maximum velocity, and maximum of wall shear stress, the similar trends are found across the complete model and the truncated model (Figures8 (b)- - - - - -8 (d))。实际上最大速度和壁面切应力发生在终端支气管截断使位置变量。
(一)
(b)
(c)
(d)
3.5。比较完整和截断模型的流模式
流模式可以使用简化了在整个呼吸周期,如图9。完整的模型,大部分的壁面流吸入左右上叶,而中心流进入正确的中下游叶和左侧下叶。在到期日,结构更复杂;从不同的叶,空气充分混合的气管由图如图所示9 (b)。此外,流线的位置切换在吸气和呼气。在特定的情况下,简化流入正确的下叶位于气管的中心;然而,流线流出转向气管墙附近的地区。
(一)
(b)
(c)
(d)
截断模型(数据流模式9 (c)和9 (d))通常类似于完整的模型。然而,混合的空气流出来自不同叶明显不如完整的模型由于结构简单。从每个叶流线的确切位置也比完整的模型不同,表明下游入口条件采取重要的角色。
3.6。比较完整的肺叶的分布和截断模型
肺叶的分布、叶的体积比和出口面积比的完整和截断模型,如图10和表1。它指出,误差条图10表明测量的标准偏差在吸气或呼气时间点(即。、16和32与非零时间点气流速度气管在图1、职责)。LVR, ,和 ,没有误差棒整个呼吸周期内不变。
(一)
(b)
完整的模型,空气流入LUL,微光,荷重软化,RML, RLL占26.1%,23.5%,24.7%,4.4%,和22.1%,分别。LUL百分比和荷重软化截断模型中分别为15.8%和16.0%,分别是低得多的比较完整的模型。在到期日,也低于多少LUL和荷重软化叶。表明,截断是赞成更多的空气流入下叶。第一个可能的原因是惰性更重要的角色,而终端支气管的电阻部分删除。第二个原因是,截断远低于LUL和荷重软化。
低于(6.4%比17.7%),表明截断增加之间的偏差吸气和呼气气流分布。之间的高相关系数和(见下一段)也证明了截断吸气和呼气之间增加了LD的偏差。它符合普通想法;也就是说,完整的模型更接近现实,肺叶的分布在吸气和呼气是等价的。
肺在五叶(LUL微光,荷重软化,RML, RLL),指标之间的相关性 , , , ,LVR, ,和进行了分析,给出表吗2。可以看出空气使用CFD计算的肺叶的分布是出口面积比显著相关( )对于所有四种情况。LD和桨之间的相关系数, ,高于LD和LVR之间()。建议出口区域实际上决定了空气在当下的肺叶的分布模拟,而不是叶的体积。LD和LVR很重要(之间的相关性 )只完整的模型的灵感和截断模型在到期日。
不改变截断LD和桨之间的关联度。截断有不同的影响在到期日和灵感;也就是说,它会增加从0.9325到0.9734在到期日而减少从0.9725到0.9682的灵感。这意味着桨戏剧,对到期的影响超过了灵感,这可以很容易地解释为桨是过期的入口边界条件。
4所示。讨论
本研究研究了气流在一个完整的模型和一个截断模型。有两个主要贡献如下。首先,我们证明了利用CFD模拟的可行性的瞬态气流气道树模型从CT图像中提取和122在整个呼吸道内支气管。用更少的支气管模型比较瘦终端支气管截断后,模型有支气管不仅提供更多细节,但也减少吸气和呼气的区别在空气的肺叶的分布。第二,我们已经表明,终端的截断支气管肺叶的分布可能会影响空气,因为它改变了出口面积比与肺叶的分布密切相关。
4.1。方法论的优点和注意事项
我们使用的完整的气道模型包括122个终端支气管的网点直接从CT图像中提取使用高级细分算法。门店的数量比以前大调查据我们所知,例如,22支气管[13),不到40支气管(25]。其他的研究采用了模型支气管,但是他们在三维参数化的简化或1 d [9,21,23]。
以前的研究主要是做定常流模拟特定的气流速度(11,14,15),或在流量范围内13,21,23),或在几种典型时期,如吸入峰值、峰呼气,和过渡22]。我们应用瞬态动力学仿真整个呼吸周期内使用正弦形状的呼吸。Bos et al。29日)使用类似的概要文件,但没有研究过期。
据我们所知,这是第一个研究调查的影响支气管的出口数量的CFD模拟的气流瞬态格式和整个呼吸周期。subglottis截断的影响,supraglottis,咽喉研究[25),和边界条件的影响也被认为是(26]。
在我们的研究中,吸入空气的性质采用空气流利的材料数据库的默认值,对应的标准大气条件和25°C。如果模拟的条件发生变化,空气的材料属性也应重新计算。实际上,我们模拟了空气气流在模型中使用不同的物理性质(37°C和空气饱和水蒸气),即恒定密度为1.111公斤/米3和粘度公斤/ m。结果与之前的相比不变密度为1.225公斤/米3和粘度公斤/ m。一般来说,没有观察到显著性差异。CFD仿真可以通过pressure-drop-driven法和inlet-velocity-driven方法。pressure-drop-driven方法假定负压远端支气管和大气压力的近端气管灵感,也就是说,压降。在瞬变流动过程中,压降资料应该假定。生理上,人类意识到肺呼吸通过改变空气压力,但这种压力无法衡量。inlet-velocity-driven方法假定入口速度剖面和远端支气管的大气压力。我们的研究使用后者。实际上我们有这两种不同的方法相比,发现他们的结果之间没有显著差异。因此,来自我们的CFD模拟的流动模式是有意义的。
4.2。计算流体动力学参数和流型
在灵感,计算壁压力的时空变化特征,流速、壁面切应力在合理的协议与以前的作品21,23]。在到期日,流阻是观察到的要高于在灵感和增加流量(32]。结果可能归因于当地阻力的差异包括漩涡,管道的截面积的变化,等等。此外,当地的流动特性,在内底端速度是高于占了上风方确认(13,21),而许多漩涡被观察到。
一个重要的流动模式,即壁面空气气管吸入到肺上叶,而中心流进入其他叶14),已被证实在这项研究。我们相信此模式相关的两个观测:(1)上部叶很容易囊性纤维化的严重损害33];(2)上部叶接受吸入低浓度的药物(29日]。
4.3。桨或LVR吗?
为当前CFD模拟使用统一的出口压力边界条件,发现空气是直接由桨叶的分布。一般来说,LVR作为间接参数正比于桨。虽然当地支气管异常(例如,狭窄、扩张和阻塞)发生,肺叶的分布将由桨控制(在最窄的地方),但不是LVR。我们之前的研究也证实了这一点16]。
当前研究不同边界条件的研究,支气管网点的压力不是常数,通过交互式程序基于大叶性扩张(11,15,26]。肺叶的分布在这些作品是由LVR自然。然而,这种边界条件的确定需要CT检查两次:一个是在功能余气量,另一个是肺活量。有时这个协议不是临床常规。
4.4。或多或少的支气管?
本文的最大动机是回答这个问题,或多或少应该包含在支气管气道模型做瞬态动力学仿真时的气流。相信更多的支气管的模型是接近“真实几何”,因此能更好地预测流场(34]。除了提供更多和更丰富的细节流模式,模型更多的终端支气管肺叶的分布之间的差异减少吸气和呼气。
用更少的支气管模型中生成的人工截断瘦终端支气管,空间和时间分布的CFD模型中的参数通常是类似与支气管。虽然截断模型似乎是”非常简单,“这是非常有价值的,因为最可靠和气道的基本部件配置。截断模型与约20节段支气管(第三或第四代航空公司)仍广泛应用于临床研究,比如在哮喘的研究(35)和慢性阻塞性肺疾病(COPD) (36]。此外,肺部疾病的存在也使得它更加难以准确提取瘦终端支气管。
当终端支气管截断是不可避免的由于困难气道提取或追求简化CFD计算,需要特别注意保持桨截断后不变,或肺叶的分布将被打扰。CFD计算的比较组间的健康控制和患者的解剖位置截断应该明确,以避免错误产生的截断。
4.5。建立气道模型的方法及其精度
主要有三种方法来建立人工气道树的结构模型:(1)数学为基础的模型;(2)基于图像的模型;(3)混合模型。首先,数学为基础的模型生成的数学,典型的例子包括韦贝尔模型(37)和高天成等人裸家族驿站除了跻身模型(38]。没有这些模型气道曲率和表面不规则的气流和气溶胶沉积显著不同于真正的人类肺(基于图像的模型)34]。这些理想化模型的价值在于全球趋势或模式的评估,如流速(39和沉积40]。其次,基于图像的模型生成与现代成像技术(CT和MRI)和代表了特定病人的气道配置。现实模型的重要性已经在许多研究强调,因为他们提供的潜力进行精确和个性化诊断、治疗和预后的肺部疾病(11,16,19]。第三,它是指出,基于图像的模型仍然是不切实际的,由于气道解剖的复杂性(23代)和有限分辨率CT / MRI (7]。这一点促使一些研究者把这两种模型示意,建立混合模型,即利用中央气道从CT图像分割和叶裂约束为基础生成气道树腺泡的水平(24,41]。
获得的结果是使用一个基于图像的模型组成的122终端支气管的网点直接从CT图像中提取使用高级细分算法。它的目标是获得特定病人的气道配置(11,16,19]。因此它不是比得上数学为基础的模型,目的是研究流体力学基本问题。的混合模型,这里也是一个问题调查,这是,一个人应该做支气管截断的终端。我们的研究表明,截断可能会改变气流的肺叶的分布。
气管树的结构模型的准确性从CT图像中提取(尤其是出口面积)对CFD模拟结果有至关重要的影响包括速度、剪切应力,压降,肺叶的分布。然而,很难准确地提取所有的节段支气管(代6 - 8,1.5 - -3.0毫米)直径至少有两个原因。
首先,它是当前CT扫描仪的空间分辨率的限制(毫米3),结果在分段失踪的支气管气道模型。尽管本研究采用先进的算法和模型中提取122支气管,是指出,仍有很多丢失的支气管。节段支气管的数量(代6 - 8,直径1.5 - -3.0毫米)可能达到50041]。一个肺容积灌装方法可能有助于增加门店的数量更高的生成,生成1维气道模型来填补整个肺容积而以裂叶的边界和骨架分段3 d气道的初始条件(26]。
其次,提取支气管的直径将小于其实际价值由于部分体积效应。换句话说,它是很难发现确切的内腔和气道壁之间的界限。因此的支气管气道中常见分段模型(29日]。一种可行的权衡是截断的,只关注流动模型与大节段支气管(直径5.0 - -8.0毫米13]。
虽然有一些发现揭示了当前的研究,也有一些局限性。首先,获得的结果是基于健康的话题。流模式可能是由于个体差异影响气道结构虽然一般机制保持正常工作。第二,虽然观察到的流模式与数值和实验结果基本一致(10,13),他们不是通过直接的实验进行验证。在进一步的研究中,越来越多的受试者正常或呼吸道疾病将研究并与当前的工作。第三,对于本回顾性研究,我们没有测量或呼吸波形的这个主题,所以一般呼吸采用正弦形状的轮廓。个性化的生理呼吸概要文件建议测量和用于未来的研究。
总之,本文展示了一个可行的方法去做短暂的CFD仿真模型与空气的数以百计的支气管,可延长调查各种呼吸道疾病患者的气流。显示流模式可能带来洞察损伤和药物沉积的异质性。截断的终端需要小心支气管肺叶的分布改变桨是否改变。
5。结论
这项研究的结果表明,它是可行的在气道树模型来模拟瞬态气流从CT图像中提取和使用CFD 122在整个呼吸道内支气管。CFD的时空变异参数可以计算,所以空气的流型和肺叶的分布是因此推断。空气的肺叶的分布与出口面积比显著相关,但不与叶的体积比。终端支气管截断的,因此,可能会对空气的肺叶的分布产生影响,如果它改变出口面积比。除了提供更多和更丰富的细节流模式,模型更多的终端支气管肺叶的分布之间的差异减少吸气和呼气。需要特别注意在保持出口面积比不变的截断模型支气管较少,或肺叶的分布将被打扰。
缩写
| 广告: | 绝对差 |
| CFD: | 计算流体动力学 |
| 慢性阻塞性肺病: | 慢性阻塞性肺疾病 |
| CT: | 计算机断层扫描 |
| 拉: | 肺叶的分布 |
| 大典时: | 离开了下叶 |
| LUL: | 左肺上叶 |
| LVR: | 叶的体积比 |
| 浆: | 出口面积比 |
| 击球时: | 肺功能测试 |
| RLL: | 对下叶 |
| RML: | 右侧中部叶 |
| 原则: | 对上部叶 |
| STL: | 标准镶嵌语言 |
| UDF: | 用户定义的函数。 |
附加分
可用性的数据和材料。使用的原始数据分析得出结论提供了在表1和2。没有提供进一步的材料。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
Shouliang气提出这个想法,执行实验,分析数据,做了讨论,并由张手稿连同百花,岳阳腾,Jianhua李。勇悦CT图像和放射学提供指导和讨论。燕康和魏钱学森指导实验和讨论。所有作者阅读和批准最终的手稿。
确认
作者感谢李Zhenghua最初的CFD方法发展和孤峰乡王使用ANSYS软件的技术支持。这项工作是由中国国家自然科学基金资助下拨款81671773和81671773号。