三个不同年龄组的微粒体运输和沉积在鼻腔中的比较
John Valerian Corda1, B Satish Shenoy1, Kamarul Arifin Ahmad2
1Department of Aeronautical & Automobile Engineering, Manipal Institute of Technology, Manipal Academy of Higher Education, Manipal-576104, Karnataka, India.
Inhalation toxicology
|February 12, 2024
概括
鼻腔中的颗粒沉积因年龄和颗粒大小而异. 了解这些模式对于新生儿,婴儿和成年人有效的向性鼻腔药物输送至关重要.
科学领域:
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 药理动力学 药理动力学
背景情况:
- 鼻腔作为吸入空气的自然过器,捕获污染物.
- 这种内在的过能力为有针对性的鼻腔药物输送提供了机会.
- 颗粒沉积模式在不同年龄段不同,影响药物的疗效.
研究的目的:
- 研究和比较新生儿,婴儿和成人的鼻腔中的颗粒沉积模式.
- 为了确定特定年龄的沉积点,以优化鼻腔药物输送策略.
主要方法:
- 使用CT扫描和专用软件 (MIMICS,CATIA) 创建了针对患者的鼻腔气道模型.
- 使用ANSYS FLUENT进行计算流体动力学 (CFD) 模拟,以建模空气流和粒子传输.
- 在稳定状态,静止式吸入条件下模拟了球形微粒 (260μm).
主要成果:
- 最高的鼻沉积量有所不同:在20μm (新生儿) 时为25%,在50μm (婴儿) 时为10%,在15μm (成人) 时为15%.
- 中鼻区域沉积量为20μm (婴儿) 的15%和10-20μm (新生儿/成年人) 的8% .
- 嗅觉区域沉积在成年人中是最高的 (20微米的2.7%),在新生儿和婴儿中保持在1%以下.
结论:
- 鼻腔颗粒沉积受到年龄和颗粒大小的显著影响.
- 这些发现为设计有针对性的鼻腔药物输送系统提供了关键数据.
- 了解沉积动态有助于优化药物输送到不同年龄人口的特定鼻腔区域.
