小兒慢性鼻竇炎合併腺樣體肥大:通過計算模擬改進治療策略

作者:西安交通大學第二附屬醫院 耳鼻咽喉頭頸外科 楊飛輪 主治醫師

小兒慢性鼻竇炎(PedCRS)是指鼻竇黏膜的慢性炎性疾病,常見於兒童,並嚴重影響他們的學習和日常生活。當合併腺樣體肥大時,PedCRS變得更為棘手,通常難以對傳統治療做出積極反應。目前,針對兒童的主要治療選擇包括鼻內皮質類固醇或吸入式皮質類固醇(ICS)。在藥物干預效果不佳的情況下,眾多醫生將腺樣體切除術作為嚴重PedCRS的首選干預方法,研究報告支持其有效率在50%到79%之間。為探討腺樣體切除對於PedCRS的有效性,本研究基於一名8歲的難治性PedCRS伴有腺樣體肥大的兒童患者進行上呼吸道重建3D模型(Pre-operative model)。

我們採用計算流體動力學(CFD)模擬了腺樣體切除術,並對術前和術後鼻腔氣道模型進行了比較分析。通過對術前和術後鼻腔氣道模型的氣流動力學(包括氣流速度、壓降的變化及壁面剪切應力)以及微米顆粒沉積特性進行數值比較,我們的研究結果表明,儘管腺樣體肥大引起的鼻咽部阻塞部位於鼻腔呼吸道道下遊,但鼻咽部阻塞會導致鼻腔呼吸通道的氣流分佈明顯偏離正常,特別是,竇口鼻道復合體(OMC)區域經曆了氣道阻力降低和氣流增加,使其成為鼻竇炎治療中值得關注的吸入治療靶點。

此外,區域顆粒沉積分析顯示,手術治療(腺樣體切除術)後,由於恢復了正常的流場,OMC區域可以更有效地輸送霧化吸入顆粒,這預示著鼻竇炎更好的治療效果。更重要的是,在術後鼻氣道模型(Post-operative model)中,嗅覺區域的通氣和顆粒沉積得到了改善,這表明通過霧化吸入方式經嗅區治療顱內疾患有更廣泛的應用前景。這些研究結果為製定腺樣體切除術在治療難治性PedCRS中的干預計劃提供了堅實的科學依據,並有望顯著改善當前的臨床治療效果。

關鍵詞: 兒童慢性鼻竇炎(PedCRS); 計算流體動力學(CFD); 竇口鼻道復合體(OMC); 數值模擬;吸入用糖皮質激素(ICS);

亮點:

•腺樣體肥大引起鼻嚥氣道阻塞對吸入皮質類固醇在鼻腔氣道中運輸和沉積影響的數值研究

•去除鼻咽部梗阻後觀察到PedCRS患者氣道阻力顯著降低,尤其是OMC區域

•術後鼻氣道模型(Post-operative model)中顆粒沉積熱點前移。

圖 1. 一名8歲慢性鼻竇炎合併腺樣體肥大的兒童上呼吸道3D重建模型。氣道模型的左視圖與俯視圖,研究目標靶區包括鼻咽部及嗅區。