Strömungssimulation

Einführung

Autor: Aurélien RUMIANO

Patient: Pierre Sudre

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

Rechte Seite (links im Bild): Im vorderen Bereich ist eine Obstruktion zu erkennen, die untere Nasenmuschel wurde stark volumenreduziert.
Linke Seite: (rechts im Bild) Es scheint, als sei die untere Nasenmuschel etwas volumenreduziert worden.

Luftströmungsgeschwindigkeit

Beschreibung & Analyse

Die Stromlinien stellen den Luftstrom dar, die Geschwindigkeitsskala reicht von 0 bis 2,5 m/s.
Geschwindigkeiten über 2,5 m/s werden rot angezeigt.
Der Luftstrom ist deutlich asymmetrisch, der größte Teil des Luftstroms verläuft aufgrund der Obstruktion im vorderen Bereich auf der rechten Seite nach links. Auf der linken Seite ist der Luftstrom weiterhin gut zwischen dem mittleren und unteren Nasengang verteilt.

Wandschubspannung

Beschreibung

Die rot eingefärbten Bereiche stellen Zonen dar, in denen die WSS über 0,2 Pa liegt. Das bedeutet, dass es sich um die Bereiche handelt, in denen die Luft am stärksten an der Schleimhaut reibt und dadurch das stärkste Luftgefühl erzeugt.
Man kann erkennen, dass sich die Bereiche mit der höchsten WSS hauptsächlich im vorderen Bereich befinden. Das ist normal, da der Querschnitt dort am kleinsten ist.
Auf der linken Seite sind die WSS-Werte korrekt (grün bis gelb im Bereich des Nasenbodens).
Auf der rechten Seite ist die WSS aufgrund des fehlenden Luftstroms sehr niedrig, außer vor der Obstruktion im vorderen Bereich.
Im Bereich des Rachens ist die WSS ebenfalls hoch, da der Rachen klein ist.
Sie leiden wahrscheinlich an obstruktiver Schlafapnoe.

Ungleichgewicht des Luftstroms

81 % des Luftstroms verlaufen nach links und nur 19 % nach rechts, es besteht daher ein großes Ungleichgewicht.

Nasenwiderstand

Beschreibung und Analyse

Der Gesamtwiderstand beträgt etwa 14 Pa, was normal ist. Allerdings ist ein Ungleichgewicht beim nasalen Widerstand zu erkennen, das weiterhin durch die Obstruktion auf der rechten Seite verursacht wird. Nach meiner begrenzten Erfahrung mit Strömungssimulationen sind Werte zwischen 10 und 20 Pa normal.

Querschnittsfläche

Der Querschnitt erreicht 30 mm von den Nasenlöchern entfernt einen Höchstwert von über 400 mm². Das ist hoch. Dies entspricht dem Bereich, in dem das größte Volumen der Nasenmuschel entfernt wurde.
Die Daten der Kontrollgruppe stammen aus einer Studie, aber ich habe auch Fälle ohne ENS mit Werten um 300 mm² gesehen. Ich denke daher, dass Werte zwischen 200 und 300 mm² als normal angesehen werden können.

Fazit

Es gibt zwei Probleme:
1/Die Obstruktion auf der rechten Seite im vorderen Bereich, die ein großes Ungleichgewicht des Luftstroms verursacht.
2/Auf der rechten Seite außerdem die starke Volumenreduzierung der unteren Nasenmuschel.
Schließlich ist der Rachen mit 91 mm² sehr klein, klein genug, um eine obstruktive Schlafapnoe zu verursachen.
Als normal gelten Werte über 200 mm²