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计算流体动力学帮助患有肺部疾病的患者更容易

发布时间:2019-06-08 17:02:22

计算流体动力学帮助患有肺部疾病的患者更容易呼吸 2014年3月5日 用于设计飞机的更准确,成功且复杂的方法现在正在医疗保健行业中起飞。最终结果是帮助患有肺部疾病的患者更容易

  计算流体动力学帮助患有肺部疾病的患者更容易呼吸 2014年3月5日 用于设计飞机的更准确,成功且复杂的方法现在正在医疗保健行业中起飞。最终结果是帮助患有肺部疾病的患者更容易呼吸,以及他们的外科医生在考虑新的治疗方法时。辛辛那提大学航空航天工程系高级研究员Goutham Mylavarapu和俄亥俄州着名学者Ephraim Gutmark和航空航天工程和工程力学的优秀教授将在第39届美国航空学会展示他们的计算流体动力学研究。和航天学(AIAA)代顿 - 辛辛那提航空航天科学研讨会。该研讨会将于3月5日星期三在俄亥俄州代顿市举行。 计算流体动力学(CFD)使用计算机算法来解决各种应用中的空气或流体的流动。这些算法通常应用于飞机的设计,因为它们量化了气流对飞行要求的贡献。在设计飞机时,在投资建筑模型和在空中隧道中进行测试之前,CFD通常被认为是一种准确且成本较低的方法。 但是在过去十年左右的时间里,将CFD应用于生物流动以研究医学相关问题,包括呼吸系统疾病,已经引起了极大的兴趣。传统上用于飞机设计的计算机模拟用于治疗诸如囊性纤维化,哮喘,睡眠呼吸暂停和打鼾等健康状况。 呼吸道是硬和软结构的通路,其吸收和推出气流。 Mylavarapu解释说,许多肺上呼吸道疾病与气道周围软结构的振动和/或变形有关,导致气道部分或完全塌陷,如睡眠呼吸暂停的情况。在更严重的情况下,这些气道阻塞或变形会严重影响生活质量,甚至可能导致死亡。 研究人员正在使用CFD模拟 - 这是航空航天业中最常用的 - 来自呼吸障碍患者的实际医疗数据。应用方程式来分析他们在MRI中看到的信息,可以让外科医生更好地了解如何治疗问题,增加任何手术方法的成功率,以及减少手术次数(从而更好地恢复和为患者减少医疗费用。 相关故事科学家发现睡眠支持免疫系统的新机制抗抑郁药可以拯救人们免于致命的败血症研究表明,研究人员研究了OSA与炎症,器官损害之间的联系 “历史上,患者气道的评估仅限于使用医学成像的临床诊断”。 Mylavarapu解释道。 “但是气道解剖结构的可变性和复杂性会限制手术的成功率。 CFD提供了对呼吸流量的更好理解,并且当应用于我们所看到的医学成像时,可以实现个性化治疗。 “手术有时基于经验直觉,并且并不总能保证最终结果是有效的”,古特马克说。 “CFD是另一种为外科医生提供关于外科手术计划期间可能结果的定量信息的工具。” 研究人员正在使用CFD来检查个体患者呼吸系统挑战的流量和结构方程。他们还将该方法应用于涉及瑞典医疗案例的虚拟手术,从而为患者带来了成功的结果。 该研究在加州大学气体动力学和推进实验室进行,与辛辛那提儿童医院医疗中心和加州大学医学中心合作,并得到美国国立卫生研究院(NIH#1R01HL105206-01)的资助。 AIAA Dayton-Cincinnati航空航天科学研讨会展示了该地区最先进的航空航天研究,涵盖了航空航天科学和技术的所有一般领域。 该活动由AIAA Dayton-Cincinnati部门的执行委员会组织和赞助,由包括辛辛那提大学在内的多个组织赞助。 加州大学的航空航天项目被俄亥俄州董事会认可为俄亥俄州航空航天卓越中心,因为它为研究和国家经济做出了贡献。加州大学工程与应用科学学院是工程教育,研究和创新的领导者,也是合作教育的世界创始人。 资料来源:辛辛那提大学