Simulazione dei fluidi

Introduzione

In questo documento ho raggruppato diversi casi di simulazione del flusso d’aria.
La versione originale.
La versione ottenuta rimuovendo il mio impianto esistente per vedere quale impatto avesse.
La versione degli impianti virtuali che, a mio parere, avevo immaginato come la migliore.
La versione di ciò che mi propone il professor Piazza.

Parametri dello studio

Flusso utilizzato per lo studio dei fluidi: 15l/min.
Fase inspiratoria.
Umidità e temperatura non vengono prese in considerazione.

Modello 3D

TAC

Impianto reale e miei impianti virtuali

Impianti virtuali di Piazza

Soluzioni miste di impianti virtuali

Soluzioni miste di impianti virtuali v2

Lato destro: Possiamo vedere che il turbinato destro è quasi completamente asportato: ne rimane solo una piccola parte della testa. In rosso è indicato un impianto di cartilagine posizionato principalmente nella parte anteriore.
Lato sinistro: Sul lato sinistro possiamo dire che manca circa il 50% del turbinato sinistro.

Possiamo anche vedere che il setto è ancora deviato nonostante la settoplastica. Il turbinato medio destro è quasi assente a causa del setto nasale deviato che lo ha compresso.

Originale: il mio impianto esistente è rappresentato in rosso.
Impianti virtuali sono rappresentati in blu; la strategia consiste nell’aggiungere volume per ottenere una distanza di circa 3 mm tra le pareti.
Impianti virtuali di Piazza: il volume aggiunto è rappresentato in verde, quindi si tratta di un aumento delle dimensioni della testa dei turbinati e, in misura minore, anche del corpo.
Soluzione mista di impianti virtuali: il volume aggiunto è rappresentato in arancione.
A destra aumento le dimensioni della radice del turbinato inferiore e aggiungo volume sopra e dietro l’impianto esistente per creare la forma del turbinato mancante.
A sinistra aumento le dimensioni del turbinato inferiore principalmente nella parte inferiore e aggiungo volume nel setto.

Velocità del flusso d'aria

Impianto reale rimosso

Originale

Dopo gli impianti virtuali

Impianti virtuali di Piazza

Soluzione mista di impianti virtuali

Soluzione mista di impianti virtuali v2

Impianto reale rimosso

0 mm dalle narici
10 mm
20 mm

Originale

0 mm dalle narici
10 mm
20 mm

Dopo gli impianti virtuali

0 mm dalle narici
10 mm
20 mm

Impianti virtuali di Piazza

0 mm dalle narici
10 mm
20 mm

Soluzione mista di impianti virtuali

0 mm dalle narici
10 mm
20 mm

Soluzione mista di impianti virtuali v2

0 mm dalle narici
10 mm
20 mm

Impianto reale rimosso

30 mm
40 mm

Originale

30 mm
40 mm

Dopo gli impianti virtuali

30 mm
40 mm

Impianti virtuali di Piazza

30 mm
40 mm

Soluzione mista di impianti virtuali

30 mm
40 mm

Soluzione mista di impianti virtuali v2

30 mm
40 mm

Descrizione e analisi

Le linee attuali rappresentano il flusso d’aria; la scala della velocità va da 0 a 2,5 m/s.
Le velocità superiori a 2,5 m/s sono mostrate in rosso.
La maggior parte del flusso d’aria passa attraverso il meato medio.
La velocità massima dell’aria viene raggiunta nella parte anteriore.
Nel meato inferiore è presente turbolenza.
Dopo la rimozione dell’impianto reale non si osservano grandi cambiamenti nel flusso d’aria.
Dopo gli impianti virtuali possiamo osservare un lieve aumento della velocità nella zona del meato inferiore, soprattutto a destra. È un fatto positivo: possiamo aspettarci una maggiore sensazione in questa zona se anche il WSS aumenta.
Dopo gli impianti virtuali di Piazza non si osservano grandi cambiamenti nel flusso d’aria. Forse si registra una velocità leggermente inferiore nella parte posteriore.
Il flusso d’aria della soluzione mista di impianti virtuali è simile a quello dell’impianto di Piazza, ma migliore, soprattutto nella parte posteriore. Possiamo vedere che la zona rossa scende più in basso, indicando una distribuzione migliore del flusso d’aria tra il meato medio e quello inferiore.

Sforzo di taglio sulla parete

Impianto reale rimosso

Originale

WSS max 0,2 Pa

Dopo gli impianti virtuali

WSS max 0,2 Pa

Impianti virtuali di Piazza

Soluzione mista di impianti virtuali

Soluzione mista di impianti virtuali v2

Descrizione e analisi

Le aree colorate in rosso rappresentano le zone in cui il WSS è superiore a 0,2 Pa, vale a dire le zone in cui l’aria sfrega maggiormente contro la mucosa.
Impianto reale rimosso: il colore è cambiato da verde a blu nella zona in cui l’impianto è stato rimosso.
Impianti virtuali: il pavimento è più colorato rispetto all’originale.
Impianto virtuale di Piazza: nella parte anteriore e centrale della cavità nasale è presente una zona rossa più estesa. Corrisponde alla zona in cui i turbinati sono stati aumentati di volume.
Soluzione mista di impianti virtuali: è simile agli impianti di Piazza, ma con un WSS leggermente migliore nel meato inferiore. Pertanto, sul pavimento il WSS è inferiore rispetto agli impianti virtuali, a causa dell’assenza di un impianto sul pavimento.

Resistenza nasale

Descrizione e analisi

La narice destra è più colorata di quella sinistra, il che significa che la perdita di pressione è maggiore a destra che a sinistra. Tuttavia, lo squilibrio è piuttosto ridotto: 7,9 Pa a sinistra e 9,2 Pa a destra.
Impianto reale rimosso 10,5 Pa
Originale 10,5 Pa
Dopo gli impianti virtuali 11 Pa
Dopo gli impianti virtuali di Piazza 11,3 Pa
Dopo la soluzione mista di impianti virtuali 11 Pa
Dopo la soluzione mista di impianti virtuali v2 11,5 Pa

Squilibrio del flusso d'aria

Impianto reale rimosso 46% a sinistra e 54% a destra.
Originale il 44% del flusso passa a sinistra e quindi il 56% a destra.
Impianti virtuali il 53% del flusso passa a sinistra e il 47% a destra. Quindi la situazione si è invertita e il divario si è ridotto.
Impianti virtuali di Piazza 55% a sinistra e 45% a destra.
Soluzione mista di impianti virtuali 54% a sinistra e 46% a destra
Soluzione mista di impianti virtuali v2 54% a sinistra e 46% a destra

Percentuale del flusso d’aria nel meato inferiore

Prima degli impianti virtuali, il 42% del flusso d’aria passa attraverso il meato inferiore, mentre dopo vi passa il 47%. Anche in questo caso, quindi, il valore va nella direzione giusta; diversi studi hanno sottolineato che una caratteristica dell’ENS è il flusso d’aria limitato che passa nel meato inferiore.

Area della sezione trasversale

Impianto reale rimosso

Originale

Dopo gli impianti virtuali

Impianti virtuali di Piazza

Soluzione mista di impianti virtuali

Soluzioni miste di impianti virtuali v2

Più ci si allontana dalle narici, maggiore è l’area trasversale. È naturalmente una conseguenza della turbinectomia. La sezione si stabilizza intorno a 350 mm², circa 100 mm² in più rispetto al gruppo di controllo.
Dopo gli impianti virtuali, il valore dell’area trasversale è più vicino a quello del gruppo di controllo e più stabile lungo tutta la cavità nasale. Naturalmente, è un fatto positivo.
Dopo l’impianto virtuale di Piazza, l’area trasversale aumenta linearmente fino a raggiungere 400 mm²; ritengo che sia meno positivo rispetto ai miei impianti virtuali. In un gruppo di controllo si osserva un’area trasversale stabile lungo tutta la cavità nasale.
La soluzione mista di impianti è migliore di quella di Piazza in termini di stabilità dell’area trasversale e anche di valore di picco. Raggiunge il picco di 350 mm² a 20 mm dalle narici. Naturalmente, un’area trasversale stabile è un fatto positivo.

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