氣溶膠粒子在呼吸系統內沉降規律的數值模擬

趙 卓，黃 平

氣溶膠粒子在呼吸系統內沉降規律的數值模擬

趙 卓，黃 平

目的：研究可吸入氣溶膠粒子在人體氣管、支氣管內的沉積規律。方法：建立基于Weibel模型的G0～G3級氣管、支氣管模型，在呼吸強度為15、30和60 L/min時，設定不同的出口邊界條件，模擬氣溶膠粒子不同密度和不同粒子直徑時的顆粒沉積情況。結果：不同的邊界條件下，流場變化不大，對粒子的沉積影響不大。相對于粒子密度，粒子的直徑和呼吸強度對沉積規律的影響更大。結論：該研究對于開發新的氣溶膠吸入治療藥物和新的氣溶膠吸入治療裝置具有一定的借鑒意義，為進一步研究氣溶膠濃度和失能劑起效的血藥濃度的對應關系提供了一定的依據。

氣溶膠粒子；呼吸系統；氣管支氣管；沉積

0 引言

隨著局部武裝沖突與全球恐怖活動的不斷增加，傳統意義上的彈藥已不能滿足日益復雜的安全局面。使人暫時失去抵抗能力而不致死的非致命武器應運而生，其中，化學類非致命武器是利用機械噴灑、燃燒、爆炸等氣霧釋放裝置將催淚劑、麻醉劑、失能劑等化學物質分散成可吸入的氣溶膠粒子，通過人的呼吸系統進入人體，其起效時間短且持續時間長，使人迅速喪失戰斗力，最終達到控制人員的目的。因此，氣溶膠粒子在人體呼吸系統內沉積規律的研究成為一大熱點[1]。

氣溶膠粒子在人體呼吸系統內的沉積規律的研究方法目前主要有2種：實物實驗和數值模擬。其中，實物實驗成本較高、可重復性差，且操作困難。……