玻璃体切除术是玻璃体视网膜病变的主要治疗手段，为了减小手术创伤，提高手术效果，微创玻璃体切除技术于21世纪初期被提出，并且设备随着时代的发展不断更新，手术效果和安全性都得到了很大提升。目前已有大量对玻璃体切除手术中流体动力学特征以及重要影响因素的研究，为玻璃体切除技术的进一步优化提供了有力支持。本文旨在阐述近年来玻璃体切除系统中流体动力学相关方面的研究进展，并对优化后的玻璃体切除设备加以介绍。

目的:研究新型冠状病毒肺炎重症患者远端气道内黏液粘度和表面张力变化对气道开放压力和黏液吸引压力的影响。方法:借助于气道开放的流体动力学模型，预测了气道内充满各种不同粘度和表面张力的黏液时，开启8～14级气道所需的压力以及黏液清除所需的吸引压力。结果:气道开放计算模型表明，当气道黏液具有类似药用甘油室温下的粘度或者呈现花生酱样的流变学特性时，气道开启压力可高达40～50 cmH 2O(1 cmH 2O＝0.098 kPa)；根据黏液粘度和表面张力的不同，吸痰所需的负压高达20 kPa以上，很有可能引起远端气道的关闭。 结论:在一部分新型冠状病毒肺炎重症患者中，由于远端气道高粘度分泌物的存在，限制气道平台压≤30 cmH 2O，故不能保证这些气道的有效开放，且这些高粘度的分泌物很难用纤维支气管镜吸引清除。

目的：:建立房水流动及虹膜变形的数学模型，定量分析因瞳孔阻滞造成前后房压差所引发的闭角型青光眼发病机制。方法：:数值模拟研究。研究正常虹膜形状（虹膜-晶状体间隙为30 μm）和瞳孔几乎后粘连（虹膜-晶状体间隙为5 μm、2 μm）下的房水流动及虹膜变形，利用计算流体动力学数值求解房水流动，并基于单向流固耦合技术进行虹膜在流场作用力下变形的有限元分析。结果：:30 μm的正常虹膜-晶状体间隙前后房的压力几乎相等；对于5 μm和2 μm的虹膜-晶状体间隙，后房比前房压力分别高31 Pa和815 Pa。利用乘幂函数对前后房压差与虹膜-晶状体间隙之间的关系进行拟合，发现当该间隙小于3 μm后，前后房压差将异速增加形成显著虹膜膨隆，导致虹膜表面与角膜接触，引发房角关闭。结论：:从生物力学的角度分析虹膜膨隆与房水流动的相互作用特征，能进一步定量揭示原发性闭角型青光眼瞳孔阻滞发病机制。

目的:探讨神经内镜第三脑室底造瘘术(ETV)治疗Chiari畸形Ⅰ型(CMⅠ)合并脑积水的疗效及作用机制。方法:回顾性分析2013年7月至2022年7月在解放军东部战区总医院神经外科接受ETV治疗的23例CMⅠ合并脑积水患者的临床资料。根据术后症状改善程度和影像学测量结果，评估ETV的临床疗效。5例患者采用4D flow MRI评价ETV手术前、后枕骨大孔平面和颈1(C 1)平面脑脊液(CSF)流体动力学指标的变化。采用单模型有限元仿真分析方法判断模拟ETV手术前、后CSF压力变化对小脑扁桃体变形程度的影响，以验证"浴缸塞"假说。 结果:23例患者的ETV手术均顺利完成，术后CSF电影显示第三脑室底造瘘口CSF流动顺畅。患者的临床症状均有不同程度的缓解。术后脑膜炎2例。23例患者的随访时间为(13.7±10.1)个月。术后6个月患者的小脑扁桃体下疝距离、侧脑室Evan指数、第三脑室横径以及第四脑室矢状径均较术前下降(均 P<0.05)。ETV治疗的有效率达91.3%(21/23)；合并脊髓空洞的患者中，2例脊髓空洞完全消失，3例明显缩小，其余7例基本稳定。4D flow MRI检查结果显示，与术前比较，术后CSF通过枕骨大孔平面的峰值流速、平均流速及流量的差异均无统计学意义(均 P>0.05)，术后CSF通过C 1平面的峰值流速及流量均下降(均 P<0.05)。单模型有限元仿真分析显示，模拟ETV术后，第三脑室、导水管出口、第四脑室的流速明显下降；形变分析发现，小脑下缘向上位移2.9 mm。 结论:ETV治疗CMⅠ合并脑积水安全、有效，其流体动力学改变支持"浴缸塞"假说。

目的:探索新型导流支架治疗复杂腹主动脉瘤的血流动力学机制，比较多层密网支架(streamliner multilayer flow modulator，SMFM)与新型导流支架对复杂腹主动脉瘤血流动力学的影响。方法:将临床采集的复杂腹主动脉瘤增强CT图像数据导入后处理软件Mimics中进行数据处理和三维重构。分别进行SMFM及新型导流支架数值建模，再导入动脉瘤数值模型，使用ICEM软件(Ansys ICEM CFD v15.0)进行网格划分后导入有限元分析软件Fluent 16.0中进行血流动力学分析。结果:两种支架均可以改变瘤腔内血液流态、稳定血流，在降低瘤腔内血流速度、瘤壁压力及剪切力方面起到一定的作用，同时维持分支动脉血流通畅；与SMFM相比，新型导流支架可以更为显著的降低瘤腔内血流速度、瘤壁压力及剪切力，同时可以加快分支动脉血流速度。结论:新型导流支架可以显著降低复杂腹主动脉瘤内血流速度、瘤壁压力及剪切力，同时可以加快分支动脉血流速度从而利于维持分支动脉通畅。

肝胆管结石病是肝胆外科常见疾病。胆道系统中胆汁动力学的改变，如流速、压力、粘度等在结石形成过程中起着重要作用。本文介绍了胆道系统胆汁的流体动力学，分析了胆汁动力学改变的影响因素、胆汁动力学改变与结石的关系和胆道流体动力学在肝胆管结石病治疗中的应用，为预防和治疗肝胆管结石提供思路和依据。

目的:探讨多相流模型对轴流式血泵溶血性能预报的研究。方法:利用计算流体动力学对轴流泵的水动力性能、流场、切应力分布进行分析，建立一种基于切应力的溶血预报模型。体外6次溶血实验，每次应用2 000 ml新鲜抗凝小牛血，在流量为5 L/min，流出道压力100 mmHg(13.3 kPa)，转机4 h，每30 min取血样本，测量血浆中游离血红蛋白(free hemoglobin，FHB)含量和红细胞压积(hematocrit，HCT)，同时留静置的牛血作为对照组，计算标准溶血指数(normal index of hemolysis，NIH)。结果:计算预测FHB变化与体外溶血实验基本吻合，体外验证实验计算NIH结果0.0055 g/100L，与多相流模型预测NIH结果一致。结论:多相流模型可用于心室辅助装置溶血液性能的定量预报，该方法可应用于血泵设计选型阶段。

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 探讨废用条件引起的骨陷窝-小管系统(lacunar-canalicular system,LCS)结构改变对力学刺激作用下骨细胞流体动力学微环境的影响.方法 首先,以轴向加载的小鼠胫骨为对象,建立"整骨-单个骨细胞LCS"多尺度模型.然后,将整骨多孔弹性有限元模型计算得到的压力梯度等结果 作为单个骨细胞LCS模型的边界条件,以计算骨细胞周围的流速和剪切应力.最后,采用实验设计(design of experiment,DOE)方法 确定LCS结构参数(陷窝体积、陷窝形状与小管直径)对LCS内骨细胞流体动力学微环境的独立及交互影响.结果 当陷窝体积、陷窝形状与小管直径分别从正常变为废用条件时,流速分别增加了 5.3%、39.3%和 37.0%.DOE结果 显示,陷窝形状与小管直径对流速和剪切应力具有显著影响(P<0.05),且贡献比为 0.38∶0.62,而陷窝体积以及各参数交互作用影响不显著.结论 废用条件致陷窝形状和小管直径的改变是影响力学刺激作用下LCS内骨细胞流体动力学微环境的主要因素.通过合理的运动方式有望防治太空失重等带来的废用性骨丢失.

针对催化剂产品生产工艺中振动筛分机粉尘危害严重、治理困难的问题，应用计算流体动力学Fluent软件对振动筛分机主要粉尘逸散点，包括细料/粗料出料口和产品出料口吹扫除尘点的局部排风除尘系统进行数值模拟计算，提出振动筛分机局部通风除尘系统最优设计方案和关键技术参数。研究结果表明，在无需送风吹扫的情况下可通过设置上吸罩防止粉尘扩散，但需对排风量进行准确分析计算，过大或过小均会增加粉尘外溢量。在需要吹扫的前提下，需控制送风风量使出料口形成15 cm高度的8 m/s的风速带，可在有效去除催化剂产品固体颗粒表面粉尘的同时，又确保催化剂产品落入料桶。将模拟结果在某催化剂公司的振动筛分机进行应用，作业场所最大粉尘浓度由改造前的45.80 mg/m 3降至5.46 mg/m 3，有效改善了作业场所工作环境。