1.目的:通过建立正常国人包括咽鼓管在内的中耳结构三维数值模型,对外力影响下咽鼓管管腔及中耳腔进行气流场数值模拟分析,计算出正常国人咽鼓管正常开放时管内气流压强的响应数值。通过改变咽鼓管咽口的压强数值进而分析中耳腔内压力的变化;再人为改变模型,建立咽鼓管机械性阻塞患者咽鼓管数值模型,在相同条件下进行气流场数值模拟,对比分析正常国人及咽鼓管机械性阻塞患者的各项计算数值,明确阻塞性咽鼓管功能障碍对中耳压力的影响情况,并分析咽鼓管吹张术对中耳气压的改善情况,为咽鼓管功能障碍的治疗及预防提供新的思路和方法。2.方法:以我国正常成年女性1名为例,通过CT扫描获得影像学数据,使用三维重建软件Mimics 20.0初步建立包含鼻咽部、咽鼓管、中耳腔、乳突的3D数值模型,使用Geomagic Studio 12.0软件对模型进行光滑、构造格栅、拟合曲面等处理,最后使用力学分析软件ANSYS15.0对正常国人咽鼓管内气流场进行数值模拟及分析。通过给予模型不同的压力入口数值,分析不同外力作用下中耳腔内压力的变化情况;于Geomagic Studio 12.0中修改模型,模拟阻塞性咽鼓管功能障碍患者咽鼓管的形态,并用同样的方法对模型进行相应处理及数值模拟。最后,将正常人及咽鼓管功能障碍患者的数值模拟结果进行对比分析。3.结果1)咽鼓管正常开放情况下的长度、截面积:测量出咽鼓管全长38.27mm,骨部长度为9.83mm,软骨部长度为28.44mm,正常开放时咽鼓管咽口横截面积为71.71mm2,鼓室口横截面积为10.37mm2,咽鼓管最狭窄部位横截面积为1.13mm2。2)正常国人气体自咽鼓管咽口流向中耳鼓室过程中,压强自咽鼓管咽口到咽鼓管管腔最狭窄部位逐渐降低,最狭窄处压强最小,自最狭窄部位到鼓室内压强逐渐增大。咽鼓管管腔开放瞬间,咽鼓管咽口处予以3300pa压强时,正常国人中耳腔压强为583pa;阻塞性咽鼓管功能障碍患者中耳腔内压力503pa,与正常人相比下降80pa。3)当正常国人及咽鼓管机械性阻塞患者的三维模型压力入口处分别给予8300pa、13400pa、18400pa、23500pa、33600pa压强时,正常国人中耳腔内压强分别为:1662 pa、2827 pa、3993 pa、5251 pa、7752 pa;咽鼓管机械性阻塞患者中耳腔内压强分别为1469 pa、2490 pa、3487 pa、4664 pa、6283 pa。由此可得出结论:随着咽鼓管咽口处压强的不断增大,中耳腔内压强不断增大。4)通过对比相同入口压力下正常国人与咽鼓管机械性阻塞患者的中耳腔压强,可得:阻塞性咽鼓管功能障碍患者的中耳腔压强总是小于正常国人中耳腔的压强。4.结论1)建立了包含咽鼓管咽口、咽鼓管软骨部、咽鼓管峡部、咽鼓管骨部、咽鼓管鼓室口、中耳鼓室腔及乳突在内的中耳三维数值模型,并分析咽鼓管功能障碍对中耳腔内压力的影响及咽鼓管吹张的生物力学特点,为咽鼓管功能障碍性疾病的预防和治疗提供新思路及新方法。2)正常国人咽鼓管咽口正常开放时,鼻咽部气体通过咽鼓管进入中耳腔,起到平衡中耳腔与外界气体压强的作用,本实验获得了相应气流场数据。3)咽鼓管功能障碍,咽鼓管咽口阻力增加,其气流场特征发生变化,是导致中耳疾病的重要因素。4)咽鼓管吹张可改善中耳腔气压强度,且中耳腔内气压随吹张压力的增大而增大,有助于缓解中耳腔内负压,但临床上需要相应的量化指标。