全脸式睡眠呼吸机面罩内CO2残留的数值分析及优化设计
李振潇1
张翼飞2
张治国3
1.常州大学生物医学工程与健康科学研究院,江苏常州213164;常州大学机械工程学院,江苏常州2131642.常州大学生物医学工程与健康科学研究院,江苏常州213164;常州大学信息数理学院,江苏常州2131643.常州大学生物医学工程与健康科学研究院,江苏常州,213164
摘要：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)以呼吸受限和反复暂停为主要症状,目前最佳的治疗方式是通过家用睡眠呼吸机对用户上气道施加持续的正压通气(CPAP).但呼吸机面罩若设计不当,可能导致局部"高浓度"CO2的反复吸入,长期对用户的健康不利.本研究以全脸式呼吸机面罩为研究对象,通过计算流体动力学(CFD)的方法分析面罩内CO2的残留状况及流场特征变化,并以此为依据开展优化设计.结果表明呼气末时刻鼻孔附近CO2的残留浓度约为3％,且会被反复吸入,长期将影响用户健康;若将排气孔设计在面罩前端,鼻孔附近CO2的残留浓度将降低到2％,即CO2的反复吸入量减少33.3％.本研究为家用睡眠呼吸机面罩基于空气动力学的个体化优化设计提供了重要的理论指导.
关键词：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症持续正压通气呼吸机面罩计算流体动力学CO2残留浓度
分类号：R318(医用一般科学)
资助基金：国家自然科学基金(11472062)国家自然科学基金(11002034)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 297-302,308 )
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