Strömungssimulation

Einführung

Autor: Aurélien RUMIANO

Patient: Modell

Parameter der Studie

Für die Strömungsuntersuchung verwendeter Volumenstrom: 15 l/min.
Einatmungsphase.
Luftfeuchtigkeit und Temperatur werden nicht berücksichtigt.

🛑Haftungsausschluss: Ich bin weder Strömungsmechanikforscher noch Arzt. Die Ergebnisse, die ich mit meiner Strömungssimulationssoftware erhalte, können ungenau sein. Diese Strömungssimulationen sollen Ihnen eine Vorstellung von der Luftströmung und möglichen damit verbundenen Problemen geben.

Die folgende Abbildung zeigt die Nasenhöhle: den vorderen Bereich in Rot, den mittleren Nasengang in Grün und schließlich den unteren Nasengang in Blau.

Die folgende Abbildung zeigt das Negativbild der Nasenhöhle, also die Luft, die sich innerhalb der Nasenhöhle befindet. Alle folgenden Abbildungen werden auf diese Weise dargestellt.

Der Block, der an den Nasenlöchern haftet, stellt lediglich die ihn umgebende Luft dar.

CT-Scan

Nur die Köpfe der unteren Nasenmuscheln sind noch vorhanden.

Luftströmungsgeschwindigkeit

Beschreibung & Analyse

Die aktuellen Linien stellen den Luftstrom dar; die Geschwindigkeitsskala reicht von 0 bis 2,5 m/s.
Geschwindigkeiten über 2,5 m/s werden rot angezeigt.
Aufgrund der durch das Fehlen der unteren Nasenmuscheln entstandenen Leere konzentriert sich der Luftstrom deutlich im unteren Nasengang.

Wandschubspannung

Beschreibung

Die rot eingefärbten Bereiche stellen Zonen dar, in denen die WSS größer als 0,2 Pa ist. Das heißt, dies sind die Bereiche, in denen die Luft am stärksten an der Schleimhaut reibt und dadurch das stärkste Luftgefühl erzeugt.

Wir können sehen, dass die Bereiche mit dem höchsten WSS hauptsächlich im vorderen Abschnitt liegen. Dies ist ein normales Phänomen, da sich dort der kleinste Querschnitt befindet.
Der WSS ist am Boden der Nasenhöhle niedrig. Außerdem sehen wir rechts einen kleineren WSS-Bereich aufgrund des Ungleichgewichts des Luftstroms zwischen den beiden Seiten.

Ungleichgewicht des Luftstroms

33 % des Luftstroms passieren die rechte Seite und dementsprechend 67 % die linke Seite.
Der Luftstrom ist zwischen den beiden Seiten also nicht gut ausgeglichen. Genug, um Beschwerden zu verursachen.

Nasenwiderstand

Beschreibung und Analyse

Der Gesamtwiderstand liegt bei etwa 8 Pa, was ziemlich niedrig ist. Das liegt am fehlenden Volumen. Der nasale Widerstand ist auf der rechten Seite höher als auf der linken, wodurch ein Ungleichgewicht des Luftstroms zwischen den beiden Seiten entsteht. Nach meiner geringen Erfahrung mit Strömungssimulationen sind Werte zwischen 10 und 20 Pa normal.

Querschnittsfläche

Der Spitzenwert der Querschnittsfläche liegt zwischen 20 mm und den Nasenlöchern bei nahezu 400 mm². Das ist hoch.
Die Daten der Kontrollgruppe stammen aus einer Studie, aber ich habe einige Fälle ohne ENS mit etwa 300 mm² gesehen. Daher denke ich, dass Werte zwischen 200 und 300 mm² als normal betrachtet werden können.

Fazit

Es besteht ein erheblicher Volumenmangel. Das nahezu vollständige Fehlen der unteren Nasenmuscheln führt zu einer Konzentration des Luftstroms im unteren Nasengang, einer allgemeinen Verringerung des WSS in der gesamten Nasenhöhle und einem insgesamt verringerten nasalen Widerstand.
Außerdem besteht ein Ungleichgewicht des Luftstroms zwischen der linken und der rechten Seite.
Große Implantate im unteren Nasengang entlang der seitlichen Wände könnten hilfreich sein.