Introduzione
Finalmente sono riuscito a realizzare un modello 3D della mia cavità nasale utilizzabile con un software CFD.
Per chi non sapesse cosa sia la CFD, significa semplicemente dinamica computazionale dei fluidi, ovvero lo studio dei fluidi, nel nostro caso dell'aria.
Ho impostato una portata di 15 l/min e non ho applicato condizioni di temperatura sulle pareti.
A titolo informativo, ogni narice ha una superficie di circa 68 mm² e l'inizio della mia faringe misura 420 mm². E qui puoi vedere l'area della sezione trasversale qui, nel mio articolo precedente.
Risultati
In questa vista, il flusso d'aria è rappresentato da piccoli tubi. Possiamo vedere che quasi tutto il flusso d'aria passa attraverso il meato medio, a una velocità compresa tra 1,5 e 2 m/s. Al contrario, nella zona del meato inferiore, c'è quasi assenza di flusso d'aria e la velocità è molto bassa, inferiore a 0,5 m/s. Vicino alle narici, in alcune zone, la velocità è piuttosto elevata, circa 3 m/s.
La stessa cosa vale per il lato sinistro.
In questa vista, la cavità nasale è sezionata: a sinistra dell'illustrazione è vicina alla narice, mentre a destra è vicina alla faringe. Vediamo solo la velocità, non la quantità di flusso d'aria, e possiamo osservare la stessa cosa delle altre viste: una velocità molto bassa nel meato inferiore nonostante il mio impianto sulla parete nasale destra.
Interpretazione dei risultati
I risultati non sono molto sorprendenti: alcuni studi giungono alla stessa conclusione sulla distribuzione del flusso d'aria. In questo studio, per esempio, hanno mostrato la stessa cosa: una significativa riduzione del flusso d'aria nel meato inferiore (25,8% ± 17,6%). Hanno inoltre mostrato una riduzione dello sforzo di taglio sulla parete (WSS) nella zona del meato inferiore, ovvero la forza di attrito sulle pareti della mucosa. Un minore sforzo di taglio significa una minore sensazione del flusso d'aria. Non ne sono sicuro, ma una minore quantità e una minore velocità del flusso d'aria significano un minore sforzo di taglio sulla parete. Nella mia simulazione non sono riuscito a misurare lo sforzo di taglio sulla parete a causa dei limiti del software, ma poiché la velocità e il flusso d'aria sono molto bassi nel meato inferiore, possiamo dire che anche il WSS lo è. Inoltre, secondo questo stesso studio, i sintomi di "soffocamento" e della sensazione che "il naso sia troppo aperto" risultavano significativamente correlati al picco del WSS intorno al turbinato inferiore. In altre parole, un WSS minore nella zona del meato inferiore significa più sintomi di soffocamento e una maggiore sensazione che il naso sia troppo aperto.
Conclusioni e prossimo passo
Ora che vediamo chiaramente che uno dei problemi dell'ENS è la distribuzione del flusso d'aria, proverò a correggerla con alcuni impianti virtuali posizionati in aree diverse. L'obiettivo, naturalmente, è tendere verso la stessa distribuzione del flusso d'aria di un naso sano.
Limitazioni
Per essere chiari, non sono né un ricercatore né uno specialista di CFD, quindi i risultati potrebbero essere errati per molti motivi. Se noti un errore nelle condizioni o nel ragionamento, contattami.