تحلیل CFD ریزگرد روی ریه انسان

پیش بینی دینامیک ذرات هوایی در ریه های انسان می تواند محل رسوب بحرانی سموم را آشکار کند یا می تواند بهترین پارامترهای فیزیکی برای ارسال مستقیم دارو و دستگاه های همراه استنشاقی را تعیین کرد. با این حال، پیچیدگی محض ریه انسان ، که شامل در مجموع ۱۶ میلیون مسیر جریان هوا است ، مطالعه تمام مقیاسی را ممکن نمی سازد. بنایراین ، به عنوان یک راه چاره، مدا شبیه سازی کامپیوتری کارآمد محاسباتی و واقعی  توسعه داده شد. وضعیت مدل جدید مسیر جریان (WLAM) شامل مسیرهای جریان فوقانی مورد خاص از بینی/دهان به ، بگوییم ، نسل ۳، که به واحد های دو شاخه سه گانه قابل تنظیم(TBUs) وصل می شوند. این TBUs ها به صورت سری و موازی هستند تا نسل های باقی مانده را ، براساس اندازه گیری مورفومتریک قالب های ریه انسان پوشش دهند. . جریان هوای گذرا واقعی ، دینامیک ذره – سیال و دینامیک بافت های آلوئولار انجام شده تا اثر همه مسیرهای  جریان هوا تنفسی تحت شرایط ورود واقعی بررسی گردد. به طور خاص، گسترش و قرارداد حرکت دم و بازدم آلوئولی میمیک در ناحیه آلوئولار .رسوب و انتقال ذره وابسته به هندسه مسیرجریان-ریه، مشخصه های ذره ، و فرکانس جریان دم است.با درنظر گرفتن دم / بازدم به شکل پروفیل تنفسی موج مربعی در ۱۵ L/min با حجم های جزر و مدی مختلف و میکروکره های در اندازه ۳ میکرومتر ، به عنوان یک مورد تست WLAM ، به طور قابل توجه ای رسوب بیشتری در ناحیه آلوئولار نسبت به مسیرهای جریان فوقانی مشاهده گردید. برای شرایط تنفسی کوتاه و سبک ، سیکل های تنفسی چندگانه نیاز دارند تا همه ذرات معلق را بیرون بدهند.الگوهای رسوب ذرات برای دم و بازدم ، همچنین در سیکل های تنفسی بعدی مختلف است. در طول سیکل های بعدی ، ذرات معلق تمایل به حرکت به سمت مسیرهای جریان دورتر دارند. پیش بینی های مدل با نتایج in vivo به خوبی توافق دارد.WLAM جدید پیش بینی های محلی ، بخش بخشی، و محلی آئروسل های سمی استنشاقی و درمانی ، و برای تهیه دستورالعمل های طراحی استنشاق کننده تا هدف آئروسل – دارو را بهبود ببخشند.

https://www.projesazan.comhttp://www.projesazan.com