주변 온도가 폐쇄성 수면무호흡증에 미치는 영향에 관한 전산유체역학 연구 (Computational Fluid Dynamics Study on the Effects of Ambient Air Temperature on Obstructive Sleep Apnea)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 45권 / 11호 / 597 ~ 604페이지
· 저자명 : 박세현, 최영호, 유수타카 바바, 선상원, 이창제, 곽태수, 김경욱, 김형호

초록

비강과 인두로 구성된 상기도는 호흡 시 표면을 통한 열전달을 포함한 여러 기능을 가지고 있다. 호흡 시 주변 공기온도는 상기도 내부 유동에 관계가 있다. 이때 주변 온도가 폐쇄성 수면무호흡증에 미치는 영향을 분석하기 위해, 폐쇄성 수면무호흡증 환자의 주변 온도(16°C, 20°C, 24°C)에 의한 영향과 상기도의 유동 패턴은 전산유체역학을 이용하여 분석하였다. 상기도 내부 열교환은 비강부분에서 안정화되었으며, Re 수와 Nu 수는 주변 온도가 낮을 때보다 주변 온도가 높을 때 감소하였다. 압력강하는 주걱턱 수술 전에는 16°C에서 4.71 Pa, 24°C에서 4.50 Pa로 감소하였고, 수술 후에도 16°C에서 11.78 Pa, 24°C에서 11.64 Pa로 미소하게 감소하는 경향을 보였다. 상기도 내 유동저항은 압력강하와 같은 경향을 나타내었다. 결론적으로 따뜻한 주변 공기온도에서 호흡하는 것이 폐쇄성 수면무호흡증에 저감에 유리할 것으로 보인다.

영어초록

The upper airway comprising the pharynx and nasal cavity has several functions, including heat transfer during the respiratory cycle to the surface. The ambient temperature is generally consistent in the air flow of the upper airway. Computational fluid dynamics (CFD) was therefore used to analyze the effects of ambient temperatures (16°C, 20°C, and 24°C) and flow patterns of obstructive sleep apnea (OSA) patients. Heat transfer was observed to be stable in the anterior zone, and the Reynolds (Re) and Nusselt (Nu) numbers tended to decrease when the ambient temperature increased. The pressure drops in the pre-orthognathic operation condition were 4.71 Pa at 16°C and 4.50 Pa at 24°C, whereas those in the post-operation condition were 11.78 Pa at 16°C and 11.64 Pa at 24°C. The airway resistance also exhibited the same tendency as the pressure drop. Thus, a higher ambient temperature is likely to be beneficial for reducing OSA.

참고자료

· 없음