Strömungssimulation

Einführung

Autor: Aurélien RUMIANO

Patient: Mustafa Amid

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

Die unteren Nasenmuscheln fehlen über die ersten zwei Drittel der Nasenhöhle vollständig.
Die Nasenscheidewand ist verkrümmt und verursacht auf der linken Seite eine Verengung (im Bild rechts).

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 dargestellt.
Man kann beobachten, dass die Luft im unteren Nasengang wirbelt, wo die unteren Nasenmuscheln auf beiden Seiten fehlen.
Auf der linken Seite (im Bild rechts) strömt die Luft aufgrund einer Verengung im vorderen Bereich hauptsächlich durch den 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 sehen, dass sich die Bereiche mit der höchsten WSS hauptsächlich im vorderen Bereich befinden. Das ist ein normales Phänomen, da der Querschnitt hier am kleinsten ist.
Die WSS ist am Boden auf der linken Seite der Nasenhöhle niedrig. Rechts gibt es am Boden einen Bereich mit hoher WSS; dort ist die untere Nasenmuschel noch vorhanden.

Ungleichgewicht des Luftstroms

62 % des Luftstroms verlaufen durch die rechte Seite und somit 38 % durch die linke.
Der Luftstrom ist zwischen den beiden Seiten also nicht gut ausgeglichen. Das reicht aus, um Beschwerden zu verursachen.
Dies ist auf die Verengung im vorderen Bereich auf der linken Seite zurückzuführen.

Nasenwiderstand

Beschreibung und Analyse

Der Gesamtwiderstand liegt bei etwa 23 Pa und ist damit etwas hoch. Das liegt hauptsächlich an der Verengung auf der linken Seite. Der nasale Widerstand ist auf der linken Seite höher als auf der rechten, 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 in einem Abstand von etwa 400 mm von den Nasenlöchern. 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 gibt zwei Hauptprobleme: die Septumdeviation, die auf der linken Seite eine Verengung verursacht, und die fehlenden unteren Nasenmuscheln über die ersten zwei Drittel der Nasenhöhle hinweg.
Außerdem besteht ein Ungleichgewicht des Luftstroms zwischen der linken und der rechten Seite.
Große Implantate im unteren Nasengang entlang der Seitenwände könnten hilfreich sein.
Eventuell könnte auch eine Begradigung der Nasenscheidewand das Ungleichgewicht des Luftstroms und die Verengung verbessern.