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从室内暴露吸入粒子沉积:多相吸入粒子的旅程

一个修正这篇文章发表于2022年2月5日

一个修正这篇文章发表于2021年1月08年

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室内空气质量及其对呼吸健康的影响依赖于理解吸入暴露水平,粒子inhalability,粒子沉积在呼吸道气道。在室内环境中,控制气流通过不同的通风系统可以减少吸入暴露。这会产生各种复杂的流动现象,如再循环,康达流,分离,回贴。空气粒子漂浮在空中,此举在地区成为鼻孔吸入鼻腔呼吸。研究开发的愿望效率协助预测分数吸入粒子。在鼻腔内,微米和亚微米粒子沉积发生在非常不同的方式(惯性压紧、沉降、扩散)和不同的地方。此外,如石棉纤维粒子受到暴跌的影响效果和其沉积机制包括拦截。室内流体质点动力学与吸入暴露和最终沉积在呼吸道气道。本研究涉及多学科领域涉及建筑科学,流体力学,计算机科学,医学影像学科。在将来,一个集成的方法会导致人类呼吸气道的数字/ in-silico表示能够预测吸入粒子暴露及其毒理学效应。

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引用

  • 艾特肯,r . J。,鲍德温,p . e . J。,Beaumont, G. C., Kenny, L. C., Maynard, A. D. 1999. Aerosol inhalability in low air movement environments.J气溶胶科学30:613 - 626。

    谷歌学术搜索

  • 安德森,k . R。,安东尼,t·R。2014. Influence of secondary aspiration on human aspiration efficiency.J气溶胶科学,75:65 - 80。

    谷歌学术搜索

  • 安东尼·t·r . 2010。贡献的面部特征尺寸和速度参数对粒子inhalability。现年54岁的安Occup Hyg: 710 - 725。

    谷歌学术搜索

  • 安东尼,t·R。,安德森,k . R。2013. Computational fluid dynamics investigation of human aspiration in low-velocity air: Orientation effects on mouth-breathing simulations.安Occup Hyg57:740 - 757。

    谷歌学术搜索

  • 安东尼,t·R。,Flynn, M. R. 2006. Computational fluid dynamics investigation of particle inhalability.J气溶胶科学37:750 - 765。

    谷歌学术搜索

  • 鲍德温,p . e . J。,Maynard, A. D. 1998. A survey of wind speeds in indoor workplaces.安Occup Hyg42:303 - 313。

    谷歌学术搜索

  • Belyaev, s P。,Levin, L. M. 1972. Investigation of aerosol aspiration by photographing particle tracks under flash illumination.J气溶胶科学3:127 - 140。

    谷歌学术搜索

  • 陈,f . Z。,Yu, S. C. M., Lai, A. C. K. 2006. Modeling particle distribution and deposition in indoor environments with a new drift-flux model.大气压环境40:357 - 367。

    谷歌学术搜索

  • 问:1995。比较不同的动能模型对室内空气流动的计算。仍然热Tr B:基金,28日:353 - 369。

    谷歌学术搜索

  • 畅,k W。,Djunaedy, E. 2001. The influence of furniture and equipment layouts on airflow pattern in a clean room.构建服务Eng Res T22日:261 - 266。

    谷歌学术搜索

  • 崔j . I。,Edwards, J. R. 2012. Large-eddy simulation of human-induced contaminant transport in room compartments.室内空气22日:77 - 87。

    谷歌学术搜索

  • 丘吉尔,s E。,Shackelford, L. L., Georgi, J. N., Black, M. T. 2004. Morphological variation and airflow dynamics in the human nose.是J哼16:625 - 638。

    谷歌学术搜索

  • 戴,Y.-T。,Juang, Y.-J., Wu, Y.-Y., Breysse, P. N., Hsu, D.-J. 2006.在活的有机体内测量inhalability超大平静的空气中气溶胶粒子的人类。J气溶胶科学37:967 - 973。

    谷歌学术搜索

  • Dehbi, a . 2011。预测extrathoracic RANS-Random雾化沉积和LES方法走。气溶胶科学技术45:555 - 569。

    谷歌学术搜索

  • 咚,J。,商,Y。,Tian, L., Inthavong, K., Qiu, D., Tu, J. 2019. Ultrafine particle deposition in a realistic human airway at multiple inhalation scenarios.冰毒生物医学Engng号Int J的牌子35:e3215。

    谷歌学术搜索

  • 盾,j·L。商,Y。D., Inthavong, K., Chan, H.-K., Tu, J. Y. 2018. Partitioning of dispersed nanoparticles in a realistic nasal passage for targeted drug delivery.Int J系统,543:83 - 95。

    谷歌学术搜索

  • 盾,j·L。商,Y。D., Inthavong, K., Tu, J. Y., Chen, R., Bai, R., Wang, D. L., Chen, C. Y. 2016. From the cover: comparative numerical modeling of inhaled nanoparticle deposition in human and rat nasal cavities.Toxicol Sci,152:284 - 296。

    谷歌学术搜索

  • 多利·d·J。,泰勒·d·J。,Schroter, R. C. 2008. Mechanics of airflow in the human nasal airways.Resp杂志Neurobi,163:100 - 110。

    谷歌学术搜索

  • 边缘,b。,Paterson, E. G., Settles, G. S. 2005. Computational study of the wake and contaminant transport of a walking human.J流体英格,127:967 - 977。

    谷歌学术搜索

  • 加西亚,g . j . M。,Schroeter, J. D., Kimbell, J. S. 2015. Olfactory deposition of inhaled nanoparticles in humans.Inhal Toxicol27日:394 - 403。

    谷歌学术搜索

  • 通用电气、问:J。,Inthavong, K。,你,j . Y。2012. Local deposition fractions of ultrafine particles in a human nasal-sinus cavity CFD model.Inhal Toxicol24:492 - 505。

    谷歌学术搜索

  • Ghahramani E。Abouali, O。Emdad, H。,一个hmadi, G. 2014. Numerical analysis of stochastic dispersion of micro-particles in turbulent flows in a realistic model of human nasal/upper airway.J气溶胶科学,67:188 - 206。

    谷歌学术搜索

  • 海德尔,。,Levenspiel, O. 1989. Drag coefficient and terminal velocity of spherical and nonspherical particles.粉抛光工艺58:63 - 70。

    谷歌学术搜索

  • Heschl C。,Inthavong, K。Sanz, W。你,J。2014. Nonlinear eddy viscosity modeling and experimental study of jet spreading rates.室内空气24:93 - 102。

    谷歌学术搜索

  • Heschl C。,Inthavong, K。Sanz, W。你,J。Y. 2013. Evaluation and improvements of RANS turbulence models for linear diffuser flows.第一版的液体,71:272 - 282。

    MathSciNet数学谷歌学术搜索

  • 开始,S。,Chen, Q. 2003. Air flow and particle control with different ventilation systems in a classroom.室内空气13:200 - 204。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。通用电气,问:J。李,x D。,你,j . Y。2012. Detailed predictions of particle aspiration affected by respiratory inhalation and airflow.大气压环境,62:107 - 117。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。通用电气,问:J。李,x D。,你,j . Y。2013a. Source and trajectories of inhaled particles from a surrounding environment and its deposition in the respiratory airway.Inhal Toxicol25:280 - 291。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。通用电气,问:J。,Se, C. M. K., Yang, W., Tu, J. Y. 2011a. Simulation of sprayed particle deposition in a human nasal cavity including a nasal spray device.J气溶胶科学42:100 - 113。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。,妈,J。,商,Y。,咚,J。,Chetty, A. S. R., Tu, J., Frank-Ito, D. 2019. Geometry and airflow dynamics analysis in the nasal cavity during inhalation.中国>,66:97 - 106。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。,Mouritz, A. P., Dong, J. L., Tu, J. Y. 2013b. Inhalation and deposition of carbon and glass composite fibre in the respiratory airway.J气溶胶科学65:58 - 68。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。商,Y。D., Tu, J. Y. 2014. Surface mapping for visualization of wall stresses during inhalation in a human nasal cavity.Resp杂志Neurobi190:54 - 61。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。道,Y。,Petersen, P., Mohanarangam, K., Yang, W., Tu, J. Y. 2017. A smoke visualisation technique for wake flow from a moving human manikin.J视觉20:125 - 137。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。田,L。你,J。Y. 2016. Lagrangian particle modelling of spherical nanoparticle dispersion and deposition in confined flows.J气溶胶科学96:56 - 68。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。田,z . F。李,h F。,你,j . Y。杨,W。,Xue, C. L., Li, C. G. 2006. A numerical study of spray particle deposition in a human nasal cavity.气溶胶科学技术40:1034 - 1045。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。,你,j . Y。,Heschl C。2011b. Micron particle deposition in the nasal cavity using thev2- - - - - -f模型。第一版的液体51:184 - 188。

    数学谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。,温家宝,J。,Tian, Z. F., Tu, J. Y. 2008. Numerical study of fibre deposition in a human nasal cavity.J气溶胶科学39:253 - 265。

    谷歌学术搜索

  • Inthavong, K。张,K。,你,j . Y。2011c. Numerical modelling of nanoparticle deposition in the nasal cavity and the tracheobronchial airway.计算机在生物力学和生物医学工程的方法14:633 - 643。

    谷歌学术搜索

  • 凯利,j . T。,一个sgharian, B., Kimbell, J. S., Wong, B. A. 2004. Particle deposition in human nasal airway replicas manufactured by different methods. Part II: Ultrafine particles.气溶胶科学技术38:1072 - 1079。

    谷歌学术搜索

  • 肯尼迪:J。,Hinds, W. C. 2002. Inhalability of large solid particles.J气溶胶科学33:237 - 255。

    谷歌学术搜索

  • 金,T。,Flynn, M. R. 1991. Airflow pattern around a worker in a uniform freestream.在印第安纳州Hyg Assoc J52:287 - 296。

    谷歌学术搜索

  • 王,c . M。,Inthavong, K。,你,j . Y。2010. Inhalability of micron particles through the nose and mouth.Inhal Toxicol22日:287 - 300。

    谷歌学术搜索

  • Kulmala,我。,Säämänen, A., Enbom, S. 1996. The effect of contaminant source location on worker exposure in the near-wake region.安Occup Hyg40:511 - 523。

    谷歌学术搜索

  • 赖,。,Nazaroff, W. 2005. Supermicron particle deposition from turbulent chamber flow onto smooth and rough vertical surfaces.大气压环境39:4893 - 4900。

    谷歌学术搜索

  • 李,问。,Gong, G. C. 2012. Numerical simulation of indoor suspension particles based on v2-F model.:数学模型36:2510 - 2520。

    MathSciNet数学谷歌学术搜索

  • 李,x D。,Inthavong, K。,你,j . Y。2012. Particle inhalation and deposition in a human nasal cavity from the external surrounding environment.构建环境47:32-39。

    谷歌学术搜索

  • 刘,s . C。,Novoselac, A. 2014. Lagrangian particle modeling in the indoor environment: A comparison of RANS and LES turbulence methods (RP-1512).空调Res20:480 - 495。

    谷歌学术搜索

  • 刘,Y。,Matida, E. A., Gu, J. J., Johnson, M. R. 2007. Numerical simulation of aerosol deposition in a 3-D human nasal cavity using RANS, RANS/EIM, and LES.J气溶胶科学38:683 - 700。

    谷歌学术搜索

  • 最长,p W。,习,j . X。2007. Effectiveness of direct Lagrangian tracking models for simulating nanoparticle deposition in the upper airways.气溶胶科学技术41:380 - 397。

    谷歌学术搜索

  • sidney j . C。,Fennelly, K. P., Keen, J. A., Zhai, Z. J., Jones, B. W., Miller, S. L. 2016. Role of mechanical ventilation in the airborne transmission of infectious agents in buildings.室内空气26日:666 - 678。

    谷歌学术搜索

  • Mistry,。,Stolnik, S., Illum, L. 2009. Nanoparticles for direct nose-to-brain delivery of drugs.Int J系统,379:146 - 157。

    谷歌学术搜索

  • 村上,s . 1992。空气粒子的扩散特征与引力设置在一个对流占优室内流场。陈汇,98:82 - 97。

    谷歌学术搜索

  • 村上,s . 2004。分析和设计的气候由CFD在人体呼吸。室内空气14:144 - 156。

    谷歌学术搜索

  • Nazaroff, w . w . 2008。吸入摄入部分情景室内污染物的排放。构建环境43:269 - 277。

    谷歌学术搜索

  • 尼尔森,p . B。加藤,S。,Chen, Q. 1998. The selection of turbulence models for prediction of room airflow.陈汇,104:1119 - 1127。

    谷歌学术搜索

  • Oberdorster G。锋利,Z。,一个tudorei, V., Elder, A., Gelein, R., Kreyling, W., Cox, C. 2004. Translocation of inhaled ultrafine particles to the brain.Inhal Toxicol16:437 - 445。

    谷歌学术搜索

  • Oberoi, r . C。崔,我。,Edwards, J. R., Rosati, J. A., Thornburg, J., Rodes, C. E. 2010. Human-induced particle Re-suspension in a room.气溶胶科学技术44:216 - 229。

    谷歌学术搜索

  • Poussou, s B。、Mazumdar年代。,Plesniak, M. W., Sojka, P. E., Chen, Q. Y. 2010. Flow and contaminant transport in an airliner cabin induced by a moving body: Model experiments and CFD predictions.大气压环境44:2830 - 2839。

    谷歌学术搜索

  • Rygg,。,最长,p W。2016. Absorption and clearance of pharmaceutical aerosols in the human nose: Development of a CFD model.J气溶胶Pulm D29日:416 - 431。

    谷歌学术搜索

  • 商,y D。盾,J。L., Inthavong, K., Tu, J. Y. 2015a. Comparative numerical modeling of inhaled micron-sized particle deposition in human and rat nasal cavities.Inhal Toxicol27日:694 - 705。

    谷歌学术搜索

  • 商,y D。,Inthavong, K。,你,j . Y。2015b. Detailed micro-particle deposition patterns in the human nasal cavity influenced by the breathing zone.第一版的液体,114:141 - 150。

    MathSciNet数学谷歌学术搜索

  • 商,Y。,Inthavong, K。你,J。2019. Development of a computational fluid dynamics model for mucociliary clearance in the nasal cavity.>,85:74 - 83。

    谷歌学术搜索

  • 施,H。,Kleinstreuer, C., Zhang, Z. 2006. Laminar airflow and nanoparticle or vapor deposition in a human nasal cavity model.>英格,128:697 - 706。

    谷歌学术搜索

  • Sleeth d K。,Vincent, J. H. 2009. Inhalability for aerosols at ultra-low windspeeds.物理:Conf爵士,151:012062。

    谷歌学术搜索

  • 长铁楔,w . 1972。nonspherical气溶胶粒子的动态形状的因素。:评估的颗粒。查尔斯•托马斯:249 - 289。

    谷歌学术搜索

  • 道,Y。,Inthavong, K。,你,j . Y。2017a. Computational fluid dynamics study of human-induced wake and particle dispersion in indoor environment.室内建筑环境26日:185 - 198。

    谷歌学术搜索

  • 道,Y。,Inthavong, K。,你,j . Y。2017b. Dynamic meshing modelling for particle resuspension caused by swinging manikin motion.构建环境,123:529 - 542。

    谷歌学术搜索

  • 道,Y。,Inthavong, K。,你,j . Y。2017c. A numerical investigation of wind environment around a walking human body.J风Eng Aerod168:9-19。

    谷歌学术搜索

  • 泰勒·d·J。,多利·d·J。,Schroter, R. C. 2010. Inflow boundary profile prescription for numerical simulation of nasal airflow.J罗伊Soc接口7:515 - 527。

    谷歌学术搜索

  • 撒切尔夫人,t . L。威尔逊,d J。、木、E·E。,Craig, M. J., Sextro, R. G. 2004. Pollutant dispersion in a large indoor space: Part 1—Scaled experiments using a water-filled model with occupants and furniture.室内空气14:258 - 271。

    谷歌学术搜索

  • Tran-Cong, S。,同性恋,M。,Michaelides, E. E. 2004. Drag coefficients of irregularly shaped particles.粉抛光工艺139:21-32。

    谷歌学术搜索

  • 王,j·L。,Chow, T.-T. 2011. Numerical investigation of influence of human walking on dispersion and deposition of expiratory droplets in airborne infection isolation room.构建环境46:1993 - 2002。

    谷歌学术搜索

  • 王,s M。,Inthavong, K。,温家宝,J。你,J。Y., Xue, C. L. 2009. Comparison of micron- and nanoparticle deposition patterns in a realistic human nasal cavity.Resp杂志Neurobi,166:142 - 151。

    谷歌学术搜索

  • 吃吃地笑,J·J。,Wasiolek, P. T., Tavani, R. A. 2002. Influence of room geometry and ventilation rate on airflow and aerosol dispersion: implications for worker protection.健康的今天82:52 - 63。

    谷歌学术搜索

  • 习,j . X。金,J。,Si, X. A. 2016. Effects of nostril orientation on airflow dynamics, heat exchange, and particle depositions in human noses.Mech J B-Fluid欧元55岁:215 - 228。

    MathSciNet数学谷歌学术搜索

  • 熊,g . X。,Zhan, J. M., Zuo, K. J., Li, J. F., Rong, L. W., Xu, G. 2008. Numerical flow simulation in the post-endoscopic sinus surgery nasal cavity.医学杂志Eng第一版46:1161 - 1167。

    谷歌学术搜索

  • 于G。,张,Z。,Lessmann, R. 1998. Fluid flow and particle diffusion in the human upper respiratory system.气溶胶科学技术,28日:146 - 158。

    谷歌学术搜索

  • Zamankhan, P。艾哈迈迪,G。王,Z。,Hopke, P. K., Cheng, Y.-S., Chung Su, W., Leonard, D. 2006. Airflow and deposition of nanoparticles in a human nasal cavity.气溶胶科学技术40:463 - 476

    谷歌学术搜索

  • 张,Z。,Chen, Q. 2009. Prediction of particle deposition onto indoor surfaces by CFD with a modified Lagrangian method.大气压环境43:319 - 328。

    谷歌学术搜索

  • 张,Z。,Zhang, W., Zhai, Z. J., Chen, Q. Y. 2007. Evaluation of various turbulence models in predicting airflow and turbulence in enclosed environments by CFD: Part 2—comparison with experimental data from literature.空调Res13:871 - 886。

    谷歌学术搜索

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Inthavong, k .从室内暴露吸入粒子沉积:吸入颗粒的多相的旅程。Exp。第一版。Multiph。流2,59 - 78 (2020)。https://doi.org/10.1007/s42757 - 019 - 0046 - 6

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关键字

  • 吸入暴露
  • 呼吸气道
  • fluid-partide动力学
  • 计算流体动力学
  • 粒子