Einführung
Schließlich konnte ich ein 3D-Modell meiner Nasenhöhle erstellen, das mit einer CFD-Software verwendet werden kann.
Für alle, die nicht wissen, was CFD bedeutet: Es steht für Computational Fluid Dynamics, also Strömungsmechanik, die sich mit Fluiden beschäftigt – in unserem Fall mit Luft.
Ich habe einen Volumenstrom von 15 l/min verwendet und an den Wänden keine Temperaturbedingungen festgelegt.
Nur zur Information: Jedes Nasenloch hat eine Fläche von etwa 68 mm² und der Beginn meines Rachens 420 mm². Meine Querschnittsfläche kannst du hier in meinem vorherigen Artikel sehen.
Ergebnisse
In dieser Ansicht wird der Luftstrom durch winzige Röhren dargestellt. Wir sehen, dass fast der gesamte Luftstrom mit einer Geschwindigkeit zwischen 1,5 und 2 m/s durch den mittleren Nasengang strömt. Im Gegensatz dazu gibt es im Bereich des unteren Nasengangs fast keinen Luftstrom und die Geschwindigkeit ist sehr niedrig, weniger als 0,5 m/s. In der Nähe der Nasenlöcher ist die Geschwindigkeit in einigen Bereichen mit etwa 3 m/s ziemlich hoch.
Dasselbe gilt für die linke Seite.
In dieser Ansicht ist die Nasenhöhle geschnitten. Links in der Abbildung befindet sich der Bereich nahe dem Nasenloch, rechts der Bereich nahe dem Rachen. Wir sehen nur die Geschwindigkeit, nicht die Menge des Luftstroms, und erkennen dasselbe wie in den anderen Ansichten: eine sehr niedrige Geschwindigkeit im unteren Nasengang trotz meines Implantats an der rechten Nasenwand.
Interpretation der Ergebnisse
Die Ergebnisse sind nicht besonders überraschend. Einige Studien kommen zu derselben Schlussfolgerung über die Luftstromverteilung. In dieser Studie beispielsweise wurde dasselbe gezeigt: eine deutliche Verringerung des Luftstroms im unteren Nasengang (25,8 % ± 17,6 %). Außerdem wurde eine Verringerung der Wandschubspannung (WSS) im Bereich des unteren Nasengangs festgestellt. Dabei handelt es sich um die Reibungskraft an den Schleimhautwänden. Eine geringere Schubspannung bedeutet ein schwächeres Luftstromgefühl. Ich bin mir nicht sicher, aber eine geringere Luftstrommenge und eine niedrigere Geschwindigkeit bedeuten vermutlich auch eine geringere Wandschubspannung. In meiner Simulation konnte ich die Wandschubspannung aufgrund von Einschränkungen der Software nicht messen. Da die Geschwindigkeit und der Luftstrom im unteren Nasengang jedoch sehr niedrig sind, können wir sagen, dass dies auch für die WSS gilt. Laut derselben Studie korrelierten die Symptome des „Erstickens“ und einer „zu offenen Nase“ außerdem signifikant mit der maximalen WSS rund um die untere Nasenmuschel. Mit anderen Worten: Eine geringere WSS im Bereich des unteren Nasengangs bedeutet stärkere Erstickungsgefühle und das Gefühl, dass die Nase zu offen ist.
Fazit und nächster Schritt
Da wir nun deutlich sehen, dass eines der Probleme bei ENS die Luftstromverteilung ist, werde ich versuchen, dies mit einigen virtuellen Implantaten zu beheben, die in verschiedenen Bereichen platziert werden. Das Ziel ist natürlich, eine Luftstromverteilung wie bei einer gesunden Nase zu erreichen.
Einschränkungen
Um das klarzustellen: Ich bin weder Forscher noch CFD-Spezialist. Daher können die Ergebnisse aus vielen Gründen falsch sein. Falls dir ein Fehler bei den Bedingungen oder der Argumentation auffällt, kontaktiere mich bitte.