隨著社會人口老齡化程度的加深與各種疾病的多發(fā),吞咽障礙已然成為影響患者生活質(zhì)量的常見疾病。而吞咽障礙的發(fā)生也將直接影響著患者的吞咽能力,故易于吞咽的粘性流體將為吞咽障礙患者飲食提供一種較好的選擇。深入開展口腔環(huán)境下粘性流體的滑移行為研究,將對吞咽障礙患者在功能食品方面的研發(fā)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。首先,建立舌/上顎微間隙下的擠壓模型及Reynolds方程,通過數(shù)值方法獲取流量變化;在DHR-2流變儀上研究非牛頓流體的粘度與剪切速率的變化,探討牛頓流體和非牛頓流體流量的影響因素。發(fā)現(xiàn)牛頓流體流量平方的倒數(shù)同載荷和粘度比值和時間均呈線性函數(shù)關(guān)系;所制備的非牛頓流體近似為冪律流體,其粘度隨脂肪和蛋白質(zhì)含量的增加而增大,而非牛頓流體流量率先高于后低于等效牛頓流體,合理搭配飲食中脂肪與蛋白質(zhì)含量能夠降低進餐時嗆咳風險。其次,建立舌/上顎微間隙下的滑移模型;根據(jù)患者吞咽障礙嚴重程度劃分吞咽障礙等級對應的工況參數(shù),通過有限元方法研究流體壓力分布及摩擦系數(shù)的變化,并探討其影響因素。發(fā)現(xiàn)流體從舌中心沿滑移方向壓力呈先升高后降低的變化,沿垂直于滑移方向壓力呈先平緩后急劇降低的變化;隨著吞咽障礙等級的升高（... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Nicosia和Robbins提出的舌/上顎流體模型[10-11]

江南大學碩士學位論文2數(shù)值計算方法來探討流體粘度和流體密度與吞咽時間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)當流體粘度極小時，吞咽時間取決于流體密度，其余情況下吞咽時間取決于流體粘度。該模型具有較好的應用價值，因而Nicosia[11]后來再次運用該模型對剪切速率的影響進行了進一步的研究。圖1-1Nicosia和Robbins提出的舌/上顎流體模型[10-11]而Nicosia等采用的平行板擠壓流體模型的理論模型早在20世紀70年代已有提出并得到牛頓流體運動近似解[12]，后研究人員運用四階龍格-庫塔方法及同倫擾動法得出更為精確的解，并進一步得出Reynolds數(shù)對速度分布和壓力變化的影響[13-15]。除了對上述流體為牛頓流體下的求解外，徐春暉等[16-19]對二階流體、賓漢流體及冪律流體下的求解也有取得了一定的理論成果。有限元模擬在口腔吞咽時流體的流動行為研究中也起到了一定的推動作用。Meng等[20]采用計算流體力學（CFD）來模擬牛頓流體與非牛頓流體在咽部的運輸，并證明流體的流變特性會影響流體食物在咽部運輸，通過該模型同時也能預測流體屬性對吞咽過程的影響。為模擬口腔環(huán)境的結(jié)構(gòu)，Mathmann等[21]選取四位成年人（男女各兩人），通過對口腔的復制獲得四組模型，并取四組模型的尺寸平均值建立如圖1-2所示的舌模型。采用CFD進行流體流動的建模和仿真模擬，獲得舌表面及周邊速度分布情況，揭示酸奶的流體粘度對舌/上顎間流體速度的影響。圖1-2Mathmann等提出的人舌模型[21]緣于人真實口腔環(huán)境的復雜性，需建立相對完善的生物體組織。Mizunuma等[22]通過獲取口腔模型的切片圖并使用3DImaging軟件進行三維模型的重建，最終獲得口腔吞咽的簡化模型，隨即對果凍的吞咽進行了有限元模擬，同時討論了果凍硬度對吞咽的

第一章緒論3影響。Sonomura等[23]在Mizunuma等提出的有限元模型基礎上進行了改進，將外部實體元素設定為外殼元素，并獲得如圖1-3所示改進后的口腔吞咽簡化模型。在該模型中，舌由主體部分（其上表面沿著中心存在一條凹線）與移動表面兩部分組成，通過這兩部分的組合運動使得舌/上顎后端產(chǎn)生擠壓運動，并成功的將流體吞入咽部。該模型對吞咽異常的兩種情況進行了模擬，并發(fā)現(xiàn)流體流動與吞咽速度、流體粘度及流體食物體積相關(guān)。圖1-3Sonomura等改進后口腔吞咽的簡化模型[23]此外，可采用有限元方法再現(xiàn)咀嚼和吞咽過程中自由表面的復雜性。Andrew等[24]提出了人體吞咽的仿真模擬，采用有限元方法建立了口腔中舌、上顎、骨骼等結(jié)構(gòu)的三維模型，并使用平滑粒子流體動力學（SPH）模擬流體流動。Wang等[25]繼續(xù)運用SPH建模進行吞咽模擬，并發(fā)現(xiàn)舌根部體積的減少可導致口腔吞咽過程中殘渣的增多。除上述的數(shù)值計算與仿真模擬外，通過搭建體外測試平臺來研究口腔環(huán)境下流體流動行為也是一種行之有效的手段。Redfearn等[26]搭建了機械體外裝置來模擬口腔整體結(jié)構(gòu)，而舌/上顎的吞咽模型裝置如圖1-4所示。在該裝置中舌/上顎由有孔硅膠與固定平板組成，角度θ的大小也決定了口腔中流體流量的多少，采用步進電機的控制能夠獲得所需的舌運動，從而來模擬舌/上顎間的相對運動。圖1-4Redfearn等提出的舌/上顎的吞咽模型裝置[26]

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]山藥粉代替凝固粉對腦卒中后吞咽障礙患者進食訓練的效果觀察[D]. 肖衛(wèi)紅.福建中醫(yī)藥大學 2018



本文編號：3402613