目的 探索温湿度对鼻腔内气流场的影响,研究温度、药物密度、药物粒径对鼻腔内药物的总沉积及嗅区沉积的影响,为优化鼻脑靶向给药装置,提高药物在嗅区的沉积率提供依据。方法 首先根据健康成人鼻腔CT扫描图像构建鼻腔几何模型,在瞬态呼吸条件下,使用计算流体力学方法研究不同温湿度组合条件下流场的特征,包括速度场和压力场分布;之后与鼻阻力测量值进行对比验证;并且采用响应面法研究药物沉积率的变化规律,分析温度、药物粒径、药物密度及三因素两两交互作用下对药物沉积率的影响。结果 在鼻腔前段,气流速度随温度的升高而增大,气流压力随温度的升高而减小;在鼻腔中后段,鼻腔内部的气流速度和气流压力受吸入气流温度的影响不大。药物颗粒的沉积率与温度、药物粒径和药物密度显著相关,药物粒径和密度的交互作用对沉积率有显著性的影响。随着温度的升高,药物的总沉积率呈现先减小后增大的趋势;随着药物粒径的增大,药物颗粒的总沉积率呈现出先减小后增大的趋势;温度越接近25℃时,药物在嗅区沉积率较高;药物粒径越小,药物在嗅区的沉积率显著增大;当药物粒径较小时,药物的密度越大,沉积率越低;当药物粒径较大时,药物的密度越大,沉积率越高。结论 为了使药物在嗅区有较高的沉积率,可以控制环境温度接近25℃,药物参数调整为小粒径和低密度。
|