Ingenieur Studium Schlafapnoe

Die meisten Menschen Schnarchen gelegentlich, und etwa ein in vier Amerikaner Schnarchen Häufig. Schnarchen steigt tendenziell mit dem Alter und Gewicht zu gewinnen. Und Studien zeigen, dass etwa 60 Prozent der Erwachsenen Männer sind die gewöhnlichen Straftäter. (Ihre Ehegatten und die Partner kennen sich, auch wenn Sie nicht.) Etwa 10 Prozent der Kinder Schnarchen die meisten Nächte. Hunde Schnarchen auch.

Kurz gesagt, das Schnarchen ist normal – bis es nicht. Häufiger Schnarchen kann dazu führen, Schlaf-Apnoe, ein Zustand, der leiden rund 22 Millionen Amerikaner, in dem eine person nicht nur schnarcht, sondern auch nicht richtig atmen, weil die Atemwege blockiert wird, wenn die Rückseite der Zunge entspannt und setzt sich in Richtung der Rückseite der Kehle während des Schlafes. Das Gehirn erkennt einen Mangel an Sauerstoff, alarmiert den Körper, und der Mensch wacht mehrfach die Nacht durch, manchmal, ohne Erinnerung an Sie in den morgen.

Schlaflose Nächte machen Sie nicht, für gute Tage, oder eine gute Gesundheit.

Schlafapnoe kann die Ursache für eine Reihe von gesundheitlichen Risiken und Probleme, die von Herzerkrankungen und Typ-2-diabetes zu schläfrig fahren und metabolische Störungen Auswirkungen auf die performance. Auch Kinder zwischen 2 und 8 entwickeln kann, Schlaf-Apnoe, die Einfluss auf die normale Entwicklung, lernen und Verhalten.

Behandlungen, die Operation und die Verwendung von airway pressure Geräte, die oft als unzureichend erweisen.

„Behandlungen oft scheitern, weil es ist eine Wissenslücke, die grundlegende Wissenschaft hinter die Gründe für dieses gesundheitliche Problem“, sagt Haibo Dong, eine Universität von Virginia, außerordentlicher professor von mechanischem und Luft-und Raumfahrttechnik, spezialisiert in fluid dynamics research.

Dong und Ph. D. Studenten Junshi Wang und Pan Han gewinnt neues Verständnis für die grundlegende Wissenschaft hinter der Schlafapnoe durch die Verwendung von CT-scans und MRT, Bild der Mund und die Nase und den vollen Atemwege – die „Luftröhre“ – während Schnarchen und Apnoe, und dann computer-Modellierung der Aktionen, die Ursache Schwingungen der uvula und Hindernisse. Sie sind auf der Suche für die änderungen in der Form der Atemwege während des Schlafes, die Ursache von Störungen im Luftstrom. Diese Störungen sind die Schwingungen des Schnarchens und der Häufig daraus resultierenden Schwierigkeiten beim atmen.

Wenn Dong das team und seine Forscherkollegen, darunter Dr. James Daniero, Kopf-und Hals-Chirurgen in der UVA-Abteilung von Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, können Sie verstehen, die grundlegende mechanik, der Klang, der erzeugt wird, während der normalen Atmung, dann vielleicht bessere Behandlungen und längerfristige Lösungen für Abweichungen können möglich sein.

„Diese Arbeit ist stark interdisziplinär und beinhaltet die wissenschaftlichen Probleme in den Bereichen Biologie, Physik, Physiologie und Technik“ Dong sagte. „Durch das Studium der biologischen fluid dynamics, wir werden versuchen, vorherzusagen, und schließlich die Kontrolle über Schlafapnoe und Schnarchen.“

Dong hat jetzt modelliert sowohl die normale Atmung und die Atmung Bedingungen der Schlaf-Apnoe für Menschen von 8 Monate bis 80 Jahre alt. Er ist die Identifizierung der „Kraft-Reduktion“, der Punkt, wenn die normale Atmung nicht genug Luft-Volumen der Vorder-und Rückseite die Atemwege offen, was im Zusammenbruch.

„Mit einer normalen Fluglinie, sehen wir eine sehr glatte Kanal, der nicht vibriert viel, und dort, wo es nicht viel Kraft Unterschied auf die Wände der Atemwege während der Atmung,“ Dong sagte. „Aber mit dem Schlaf-Apnoe, sehen wir Schwankungen in der Kraft, die werden größer und größer, wodurch mehr und mehr Vibrationen. Schließlich die Wände kommen zusammen und verursachen Obstruktion.“

Dies führt zu einem Mangel an Sauerstoff an das Gehirn nach ein paar Minuten, Auslösung eines wake-up-call. Die Atmung wird dann normal für eine Weile, bis sich das Muster wiederholt sich.

„Wir suchen die Bedingungen, was bis zu einem Schwellenwert, der Punkt, wo die Atemwege zusammenbricht,“ Dong sagte. „Zu wissen, dass könnte zu mehr wirksame Behandlungen, um dies zu stoppen, bevor es passiert.“

Behandlungsmethoden zählen Operation, verringern würden Vibrations-Bedingungen, aber nicht wesentlich ändern, normale Atemmuster während erholsamen Schlaf. Nicht-invasive Behandlungen könnten gehören ein „intelligentes“ Gerät, dass ein Schlaf-Apnoe-Patienten tragen konnte, würde Sie überwachen kontinuierlich die Atmung und einzugreifen, wenn Schwingungen nähern sich der Schwelle, die dazu führen könnten, die Atemwege kollabieren. Andere Optionen, Dong sagte, könnte auch ein intelligentes Bett, das wäre variabel passen Sie den Winkel von einer person oberen Körper zu halten, die Zunge in der richtigen position zu reduzieren, weiches Gewebe Vibrationen während des Schlafes.

Die imaging-Daten, die er-Modellierung kann auch andere potenzielle Anwendungen, sagte er, wie für die frühzeitige Erkennung von Lungenkrebs und asthma – Fällen, wo die normale Atmung Muster beeinträchtigt werden – sowie für Menschen mit vocal cord disorders. Dong ist mit seiner Bildgebung und Modellierung-Techniken als Lehr-und Forschungs-Tools für Studenten, die das Studium bio-inspired fluid dynamics.