计算流体力学是一种利用计算机数值模拟和图像结果对流体流动、热传导等相关物理现象进行系统分析的学科，可用于研究鼻腔气流的变化，应用于患者术前诊断及术后评估。鼻中隔偏曲是由于鼻中隔整体或局部的结构发生改变所导致，是鼻气道阻塞的常见原因，会引发鼻塞、头痛等症状，严重影响患者的生活质量。本文基于计算流体力学方法，针对鼻中隔偏曲患者术前术后的气流动力学变化进行综述。

计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）是利用计算机模拟技术对流体流动进行数值计算分析的交叉学科，已被广泛应用于上气道气流动力学的研究中。CFD作为一种新工具，可为鼻腔气流运动提供可视化及量化的研究方法，特别是在分析正常及各种病理状态下的鼻腔气流特性、模拟与指导鼻腔鼻窦手术以及量化评估手术疗效等方面，有很好的应用前景。然而，目前CFD各变量与鼻腔疾病患者临床症状之间的相关性研究仍然较少。本文基于CFD在鼻腔疾病临床应用中的研究进展进行综述。

上呼吸道由鼻腔及咽喉腔两部分组成，是人体进行呼吸的重要解剖通道。目前经鼻腔内给药治疗鼻腔及肺部疾病的方法日益引起关注。随着计算机技术的不断发展，计算机流体动力学已然成为研究上呼吸道颗粒沉降的常用方法，研究表明颗粒参数、上呼吸道结构、气流特性等均会对颗粒沉降造成影响。本文就目前针对上呼吸道颗粒沉降的研究进展进行综述，完善上呼吸道颗粒物沉降特性的数值模拟研究，为开发经鼻腔给药的装置提供理论依据。

目的:通过构建腺样体肥大患者上气道计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）模型并分析其气流流场特征，分析鼻腔气流和口腔气流对硬腭产生的压强差。方法:从2020年11月至2021年11月就诊于河北省眼科医院口腔正畸科和耳鼻咽喉科的儿童患者锥形束CT资料中，根据腺样体厚度占鼻咽腔宽度的占位率（A/N）选取腺样体正常（A/N<0.6）、轻度肥大（0.6≤A/N<0.7）、中度肥大（0.7≤A/N<0.9）和重度肥大（A/N≥0.9）的患者锥形束CT资料各1例，其中男性2例，女性2例，年龄（6.0±1.2）岁（5~7岁）。采用ANSYS 2019 R1软件建立上气道CFD模型，并对CFD模型内部流场进行数值模拟。选取第四颈椎平面、第三颈椎平面、枢椎平面、软腭尖平面、寰椎平面、腺样体平面、硬腭鼻腔平面、硬腭口腔平面作为流场信息的观测平面，观测指标包括压强、压强差、气流流速及流量。结果:腺样体正常CFD模型最大压强差发生于寰椎平面与软腭尖平面之间，为27.98 Pa；轻度和中度肥大CFD模型压强最小和最大流速均位于腺样体平面。腺样体正常和轻度肥大CFD模型的气流完全通过鼻腔，中度肥大CFD模型口腔-鼻腔气流流量比值接近2∶1，重度肥大CFD模型的气流完全通过口腔。腺样体正常和轻度肥大CFD模型的硬腭受到向下的正压力，压强差分别为38.34和23.31 Pa，中度和重度肥大CFD模型的硬腭受到向下的负压力，压强差分别为-2.95和-21.81 Pa。结论:CFD模型可客观量化描述腺样体肥大患者的上气道气流流场信息。随着腺样体肥大程度不断增加，鼻腔气流流量逐渐减少、口腔气流流量逐渐增加；硬腭的口腔侧、鼻腔侧所受压强差逐渐减小直至负值。

目的:通过计算机数值模拟，分析前颅底肿瘤患者经鼻内镜术后鼻腔结构改变对经鼻气流与鼻腔加温加湿功能的影响，探讨术后气流动力学及温湿度参数与患者主观症状的相关性。方法:回顾性选择2016—2021年于郑州大学第一附属医院鼻科行鼻内镜手术的前颅底肿瘤患者为病例组，选择同期鼻腔鼻窦CT无明显异常的成年人为对照组。将病例组术后随访期间的鼻窦CT影像重建后进行计算机数值模拟，分析术后鼻腔气流动力学及温湿度参数改变。所有患者随访时填写《空鼻综合征6项问卷》（Empty Nose Syndrome 6 Item Questionnaires，ENS6Q）评估主观症状。应用SPSS 26.0软件，采用Mann-Whitney U检验进行各参数的组间比较，Spearman秩相关分析考察相关性。结果:共有病例组19例患者（男性8例，女性11例；年龄22~67岁）和2名对照（男女各1名，年龄分别为38岁和45岁）入选本研究。前颅底术后高速气流向鼻腔上部偏移，后鼻孔处最低气温区域上移。与对照组相比，病例组的鼻腔黏膜表面积-鼻腔通气容积比［ M（ P25， P75），下同］减小［0.41（0.40，0.41）mm -1 比0.32（0.30，0.38）mm -1； Z=-2.04， P=0.041］；鼻腔中上部的气流流量增高［61.14（59.78，62.51）%比78.07（76.22，94.43）%； Z=-2.28， P=0.023］；鼻阻力降低［0.024（0.022，0.026）Pa·s/ml比0.016（0.009，0.018）Pa·s/ml； Z=-2.29， P=0.022］；鼻腔中部最低气温降低［28.29（27.23，29.35）℃比25.06（24.07，25.50）℃； Z=-2.28， P=0.023］；鼻腔加温效率降低［98.74（97.95，99.52）%比82.16（80.24，86.91）%； Z=-2.28， P=0.023］；最低相对湿度降低［79.62（76.55，82.69）%比73.28（71.27，75.05）%； Z=-2.28， P=0.023］；鼻腔加湿效率降低［99.50（97.69，101.30）%比86.09（79.33，87.16）%； Z=-2.28， P=0.023］。病例组所有患者ENS6Q总评分<11分；术后鼻腔下部气流占比和ENS6Q总分之间存在中等程度的负相关性（ rs=-0.50， P=0.029）。 结论:前颅底肿瘤内镜术后鼻腔结构的改变会导致经鼻气流模式变化，降低鼻腔加温加湿效率，但术后发生空鼻综合征的倾向较小。

目的:通过数值模拟研究正常鼻腔中鼻腔主观通畅感、鼻瓣区大小和气流动力学参数之间的相关关系，探讨鼻瓣区对鼻主观通畅感和鼻腔气流的影响作用。方法:2023年1—8月于上海交通大学医学院附属第九人民医院耳鼻咽喉头颈外科门诊选取52名健康受试者，其中男性31名，女性21名，平均年龄37.8岁。对受试者进行鼻主观通畅感视觉模拟量表（Visual Analog Scale，VAS）评分（双侧分别评分），运用数值模拟分析计算静息吸气状态下气流的动力学参数，通过统计学相关性矩阵分析这些主观和客观参数之间的相关程度。结果:VAS评分与单侧鼻瓣区截面积（ r=-0.85， P<0.01）和单侧鼻内气流（ r=-0.57， P<0.01）呈负相关，与单侧下鼻甲前端鼻阻力（nasal resistance，NR）呈正相关（ r=0.61， P<0.01）。单侧鼻瓣区横截面积为（0.85±0.35）cm 2（ xˉ±s，后同），与单侧鼻腔NR呈中等程度负相关（ r=-0.50， P<0.01），与单侧鼻气流量呈正相关（ r=0.61， P<0.01）。鼻瓣区NR占全部单侧鼻腔NR的（40.41±23.54）%，近一半的单侧NR［（46.74±21.38）%］和鼻腔加温效率［（49.96±10.02）%］存在于下鼻甲前端之前。 结论:鼻瓣区可影响鼻腔NR、单侧鼻内气流量和鼻腔气流温度变化，并与鼻腔主观通畅感存在关联。

鼻腔具有复杂的几何结构，气流及可吸入颗粒进入鼻腔后伴随着鼻腔内解剖结构的改变会出现不同的气流场、速度场、温度和湿度变化以及颗粒沉降规律。鼻腔内物理场的改变直接影响鼻腔的生理功能，因此鼻腔内空气动力学及颗粒沉降规律一直是鼻科学领域研究的热点。随着计算机流体动力学在临床医学中的应用，能够通过建模及数值模拟"可视化"出鼻腔空气动力学特征及颗粒沉降情况。本文回顾近年来正常及异常鼻腔结构空气动力学特征、鼻腔颗粒沉降规律的研究进展，旨在对于目前研究现状进行总结，并对未来鼻腔流体力学、临床鼻腔疾病研究做铺垫。

探究不同结构特征的防护林带的风速流场及空气动力学特征,对合理配置防护林带、减轻风沙灾害具有重要意义.本研究将树冠假设为多孔介质,以总高度(H)为7 m、冠层高度为5.8 m、冠层底部宽度为2 m的日本"築地松"林带为例,考虑5种林带断面形状(矩形、迎风直角三角形、背风直角三角形、等腰三角形和抛物线形)和4种布置形式(单条林带、L型林网、U型林网和矩型林网),采用大涡模拟(LES)湍流模型进行计算流体力学(CFD)数值模拟,揭示不同结构特征的防护林带的平均风速流场及湍流结构,研究林带断面形状和布置形式对防护林带防护距离及防护面积等防风效应指标的影响.结果表明:数值模拟与野外实测得到的不同高度处的平均风速和湍动能的平均相对误差较小,分别为5.5％和12％,多孔介质冠层模型可成功再现林带背风区的平均风速和湍动能.矩形断面林带冠层体积最大,对气流的阻碍作用最显著,在靠近林带附近的背风区中上部(z≥0.5H,z表示高度)区域,平均风速和湍动能显著降低,防护范围最大;抛物线形断面林带的防护范围其次;断面形状呈迎风直角、背风直角和等腰三角形的林带再次.在林带下游水平距离(x)≥10H的区域,不同断面形状林带的平均风速和湍动能趋于相同.对比单条林带、L型、U型和矩型林网的流场结构特征发现,与来流风速垂直方向的林带越多,林带冠层后的风速衰减越明显,气流需要更长的距离方可恢复至来流风速,而与来流风速方向平行的防护林带的防风效应极为有限,因而,U型和矩型林网比单条林带和L型林网的防风效应更显著.研究结果可为防护林带的结构配置与优化布局提供参考.

睡眠呼吸障碍疾病(sleep disordered breathing,SDB)是常见的睡眠疾病,其患病率逐年上升.目前SDB诊断的金标准为多导睡眠监测(polysomnography,PSG),但现有的PSG监测技术存在人工判读时间长、缺乏数据质控、缺少气体代谢及血流动力学监测等问题.因此,研制具有数据质控、气体代谢及血流动力学监测功能的新型智能PSG是我国睡眠临床应用中迫切需要解决的问题.硬件方面,新系统检测鼻气流、血氧、心电、脑电、肌电、眼电等传统参数,且新增评估气体代谢功能的呼气末CO2、O2浓度及评估血流动力学功能的心阻抗检测模块.软件方面,基于深度学习方法研究智能数据质控、智能疾病诊断技术.目标是输出详细的睡眠质量评价报告,以有效地辅助医生充分评估SDB患者的睡眠质量.

目的 建立特定场所基于时间变化的颗粒物空间分布模型,分析颗粒物的时空分布特征与变化趋势.方法 选择某便利店为研究对象,检测场所环境微小气候和颗粒物数量浓度(PNC),采用计算流体动力学(CFD)仿真方法进行数值模拟,基于离散相模型分析仿真颗粒物的时空分布特征与运动规律.结果 便利店进口的风速较低且在检测时长内几乎无变化,而外侧和内侧出风口的风速较高且变化剧烈.便利店室内各检测点粒径为0.02～1.00 μm的PNC均高于粒径＞1.00 μm者(P值均＜0.05);粒径为0.02～1.00 μm的PNC由高到低依次为收银台、进口、外侧出风口和内侧出风口(P值均＜0.05);收银台与进口位置PNC变化幅度较大,而外侧和内侧出风口位置PNC变化相对平稳.CFD仿真结果显示,人员在便利店进口附近的收银台所呼出的颗粒物受气流影响可更快地排出室外;而当人员位于货架中间时所呼出的颗粒物在室内悬浮运动的时间长于位于收银台时;处于空调出风口散发的颗粒物于300 s内扩散到便利店全部空间并达到稳态.结论 便利店内的颗粒物以小粒径颗粒物(＜1.00 μm)为主.人呼出颗粒物的停留时间、下降趋势和悬浮颗粒物数量等与气流组织相关,空调逸散的颗粒物可迅速扩散至便利店几乎全部空间.