تحلیل حرکات زبان کوچک و دیواره حلق در آپنه خواب

بررسی جریان هوا و فشار یا نیروی آیرودینامیکی ناشی از آن در مجاری هوایی حلق برای درک پاتوفیزیولوژی خروپف و وقفه تنفسی در خواب (آپنه خواب) بسیار مهم است.

در پروژه حاضر، یک بررسی محاسباتی براساس داده های آزمایشگاهی برای بررسی آیرودینامیک در مجاری هوایی حلق و بینی انسان انجام شده است. یک مدل حلق آناتومیکی دقیق همراه با سینماتیک های مختلف از زبان کوچک با استفاده از تصویر رزونانس مغناطیسی انسان (MRI) و عکاسی با سرعت بالا بازسازی شده است. همچنین در این پروژه به منظور شبیه سازی جریان ناپایدار مربوط به همراه تمام پیچیدگی آنها، یک روش مرز غوطه ور (IBM) استفاده شده است. این روش مبتنی بر شبیه سازی عددی مستقیم (DNS) حل کننده جریان میباشد.

سپس به تحلیل دینامیک ورتکس و نوسانات فشار در مجاری هوایی حلق پرداخته شد. همچنین لرزش نیرو در دیواره حلق تحت تأثیر انسدادهای مختلف راه هوایی، حالت فلاپ زدن زبان کوچک و فرکانسهای چشمی زبان کوچک مورد بررسی قرار گرفت.

مشخص شد که شکل گیری ورتکس ، فشار آیرودینامیکی و نیروی دیواره حلق به طور قابل توجهی تحت تاثیر عرض مجاری هوایی حلق قرار گرفته است. در مقابل ، تأثیرات تکان های زبان کوچک زمانی که سایر پارامترها مشابه بودند ، بسیار ناچیز بود. در اینجا تبدیل فوریه سریع(FFT) و تبدیل موجک مداوم (CWT) از تاریخ زمان فشار ، نشان دهنده هارمونیک های مرتبه بالاتر فرکانس پایه با دامنه فشار قابل توجه و شدت انرژی است. همچنين میتوان دریافت فشار مجاری هوا و نيروي ديواره حلق در فرکانس هاي بالاتر تکان های زبان کوچک، به طور چشمگيري نوسان بیشتری دارد. که این امر موجب افزایش تمايل به سقوط ديواره حلق و شروع خروپف در خواب را دارد.