Simulation des fluides

Introduction

Auteur : Aurélien RUMIANO

Patient: Modele

Paramètres de l’étude

Débit utilisé pour l’étude des fluides : 15 l/min.
Phase d’inspiration.
L’humidité et la température ne sont pas prises en compte.

🛑Avertissement : Je ne suis ni chercheur en mécanique des fluides ni médecin. Les résultats que j’obtiens avec mon logiciel de simulation des fluides peuvent être approximatifs. L’objectif de ces simulations est de vous donner une idée de l’écoulement de l’air et des problèmes éventuels qui y sont liés.

L’illustration ci-dessous représente la cavité nasale : la partie antérieure en rouge, le méat moyen en vert et enfin le méat inférieur en bleu.

L’illustration suivante représente le négatif de la cavité nasale, c’est-à-dire l’air qui se trouve à l’intérieur de la cavité nasale. Toutes les illustrations suivantes seront représentées de cette manière.

Le bloc qui obstrue les narines représente simplement l’air qui l’entoure.

Scanner

Il ne reste qu'une partie des têtes des cornets inférieurs.

Vitesse de l’écoulement de l’air

Description et analyse

Les lignes actuelles représentent le flux d'air ; l'échelle de vitesse va de 0 à 2,5 m/s.
Les vitesses supérieures à 2,5 m/s sont affichées en rouge.
Le flux d'air est clairement concentré dans le méat inférieur en raison du vide laissé par l'absence des cornets inférieurs.

Contrainte de cisaillement pariétale

Description

Les zones colorées en rouge représentent les zones où le WSS est supérieur à 0,2 Pa. Autrement dit, ce sont les zones où l'air frotte le plus contre la muqueuse et crée donc le plus de sensation d'air.

On voit que les zones où la WSS est la plus élevée se situent principalement dans la partie antérieure. C'est un phénomène normal, car c'est à cet endroit que la section est la plus petite.
La WSS est faible au niveau du plancher de la cavité nasale. On observe également une zone de WSS moins importante à droite en raison du déséquilibre du flux d'air entre les deux côtés.

Déséquilibre du flux d'air

33 % du débit d’air passe par le côté droit et donc 67 % par le côté gauche.
Le débit d’air n’est donc pas bien équilibré entre les deux côtés. De quoi provoquer une gêne.

Résistance nasale

Description et analyse

La résistance totale est d’environ 8 Pa, ce qui est assez faible. Cela est dû à l’absence de volume. La résistance nasale est plus importante du côté droit que du côté gauche, ce qui crée un déséquilibre du débit d’air entre les deux côtés. D’après ma petite expérience en simulation des fluides, des valeurs comprises entre 10 et 20 Pa sont normales.

Aire de section transversale

La section transversale atteint un pic de près de 400 mm² entre 20 mm et les narines, ce qui est élevé.
Les données du groupe témoin sont tirées d’une étude, mais j’ai vu certains cas ne présentant pas d’SNV autour de 300 mm². Je pense donc que les valeurs comprises entre 200 et 300 mm² peuvent être considérées comme normales.

Conclusion

Il existe un manque de volume important. L’absence quasi totale de cornets inférieurs entraîne une concentration du débit d’air dans le méat inférieur, une réduction générale de la contrainte de cisaillement pariétale dans toute la cavité nasale et une diminution de la résistance nasale globale.
Il existe également un déséquilibre du débit d’air entre les côtés gauche et droit.
De grands implants dans le méat inférieur, le long des parois latérales, pourraient être bénéfiques.