Научный отчет № 5056

Название

Моделирование трахеальных звуков форсированного выдоха.

Авторы

Любимов Г.А., Стронгин М.М.

Аннотация

Известно, что форсированный выдох человека сопровождается излучением звука, который может быть зарегистрирован внешними устройствами. Интерес к исследованию интенсивности и структуры этого звука связан с попытками повысить информативность широко используемого в медицине теста форсированного выдоха за счет оценки изменения акустических параметров при различной патологии легких. В силу ряда причин регистрация звука, генерируемого дыхательной системой, осуществляется на шее человека, где устанавливается микрофон, акустический сигнал которого легко сопоставлять с параметрами кривой "поток-объем" форсированного выдоха. Для физического обоснования новых диагностических параметров, связанных с регистрацией трахеальных (регистрируемых на шее) звуков форсированного выдоха, необходимо исследовать физические механизмы их генерации. Несмотря на многие работы в указанном направлении, сегодня эти вопросы нельзя считать решенными. В данной работе исследуется возможность связать природу трахеальных звуков форсированного выдоха с излучением звука от отрывного течения, возникающего в месте динамического сужения трахеи во время форсированного выдоха. Для соответствующих оценок использованы математическая модель форсированного выдоха, сформулированная авторами ранее, и результаты проведенного авторами в НИИ механики МГУ экспериментального исследования звука, генерируемого диафрагмой при различных диаметрах её отверстия и скоростях протекающего через неё газа. Проведенные расчеты показали, что качественный вид расчетной зависимости интенсивности звука от времени в процессе форсированного выдоха соответствует экспериментальной зависимости, полученной в опытах со здоровыми испытуемыми в ГНЦ РФ ИМБП РАН. Полученные результаты должны учитываться при физической трактовке механизмов генерирования трахеальных звуков и в обосновании использования их характеристик при диагностике различных патологий легких человека.

Год публикации

2010 г.

Объём

53 с.

Научный руководитель

Любимов Г.А.

Ключевые слова

Математическая модель, механика дыхания, тест форсированного выдоха, кривая "поток-объем", легкие, дыхательные пути, диагностика, трахеальные звуки.