腺样体肥大儿童上呼吸道的流场数值模拟的开题报告一、研究背景及意义腺样体肥大（AdenoidHypertrophy,AH）是一种儿童常见的上呼吸道疾病，表现为鼻塞、流鼻涕、口呼吸等症状。在严重的情况下，还会出现睡眠打鼾、白天嗜睡等症状，严重影响患儿的生活质量。治疗上常常采用手术切除或药物治疗，但是长期药物治疗会对患儿的身体产生不良影响，手术治疗也可能会存在一定的风险。因此，对该疾病的理解和治疗方法的改善具有重要的现实意义。目前，对AH的研究主要集中在机体免疫、信号传导、病理生理等方面，而涉及到动力学特性方面的研究相对较少。但是，AH病变会导致上呼吸道中风量低、气流速度变化等，因此，如何通过数值模拟研究AH的上呼吸道流场特性，对深入理解该疾病的发病机制以及寻找更好的治疗方法具有重要的理论和实践意义。二、研究内容和方法（1）研究内容本研究将重点探究AH病变对儿童上呼吸道流场的影响，包括流动速度、压力分布、质量流量等动力学参数的变化，并分析这些参数变化对呼吸健康的影响。同时，本研究还将探究不同AH程度对上呼吸道流场影响的差异，以期为寻找更好的诊治方法提供理论基础。（2）研究方法本研究将使用计算流体力学（ComputationalFluidDynamics,CFD）数值模拟方法，构建AH儿童上呼吸道的三维模型，以此进行仿真计算。具体流程包括以下步骤：a、获取儿童上呼吸道CT图像数据，利用三维重建技术构建三维模型。b、在模型中设置仿真区域，建立边界条件，包括入口边界（仿真风速、温度、湿度等）、出口边界（压力、质量流量等）。c、利用CFD软件对上述边界条件进行数值求解，得出上呼吸道内的流场参数。d、将仿真结果与健康儿童上呼吸道的仿真结果进行对比，分析AH病变对儿童上呼吸道流场特性的影响。e、通过调节边界条件或模型参数等方式，模拟不同程度的AH病变，分析不同病变程度对上呼吸道流场特性的影响。f、分析仿真结果，总结研究成果。三、预期结果和意义本研究旨在通过数值模拟的方法研究AH病变对儿童上呼吸道流场特性的影响，预期结果包括：（1）构建符合实际情况的三维AH儿童上呼吸道模型，并进行仿真计算；（2）比较健康儿童和AH儿童的上呼吸道流场特性，分析AH病变对上呼吸道动力学特性的影响；（3）分析不同程度的AH病变对上呼吸道流场特性的影响，并探究不同程度治疗方法的可行性；（4）为研究AH病变的发病机制、寻找更好的治疗方法等提供理论基础。四、研究进度安排本研究计划在以下时间节点完成各项工作：1、前期准备阶段（1个月）：完成文献调研，确定研究思路，学习数值模拟方法。2、上呼吸道CT数据处理（2个月）：收集儿童上呼吸道CT图像，并利用三维重建技术构建三维模型。3、数值模拟仿真（6个月）：设置仿真参数，利用CFD软件进行数值求解，得出上呼吸道内的流场参数，得出仿真结果。4、仿真结果分析（1个月）：比较健康儿童和AH儿童仿真结果，分析AH病变对上呼吸道动力学特性的影响，探究不同程度治疗方法的可行性。5、论文撰写（2个月）：总结研究成果，撰写毕业论文。五、预算本研究所需的经费如下：计算机硬件及软件：20000元CT检查费用：10000元论文发表费用：8000元劳务费及其他杂费：2000元总计40000元。六、参考文献[1]ThongmakS,McEvoyCT.Computationalfluiddynamicssimulationsintherespiratorysystem[J].WileyInterdisciplinaryReviews-SystemsBiology&Medicine,2016,8(2):107-121.[2]Jing-wenGuo,Hui-xinLiu,CongLiu,etal.Invivomeasurementsoftheinfluencesofthenasalvestibuleandtheadenoidsonnasalairflowresistanceinchildrenwithadenoidalhypertrophy[J].InternationalJournalofPediatricOtorhinolaryngology,2018,108:156-162.[3]KarkosP,TennantP,MoorthyMK.Anoverviewofpathophysiologyandmanagementofpaediatricadenoidalhypertrophy[J].InternationalJournalofOtolaryngology,2012:1-8.[4]RayshubskiyA,RohaniP,NiewoehnerJ.Aflownetworkmo