流体シミュレーション

はじめに

この文書では、気流シミュレーションのさまざまなケースをまとめています。
元の状態。
既存のインプラントを取り除き、その影響を確認した状態。
私の考えでは最善と思われる仮想インプラントの状態。
Piazza教授が提案している状態。

研究のパラメータ

流体研究に使用した流量 15l/min。
吸気相。
湿度と温度は考慮していません。

CTスキャン

実際のインプラントと私の仮想インプラント

Piazzaの仮想インプラント

仮想インプラントの混合ソリューション

仮想インプラントの混合ソリューション v2

右側：右の鼻甲介はほぼ完全に切除され、頭部がわずかに残っているだけです。赤色で示されているのは、主に前方に配置された軟骨インプラントです。
左側：左側では、左の鼻甲介のおよそ50%が欠損していることがわかります。

鼻中隔形成術後も鼻中隔がねじれたままであることがわかります。右の中鼻甲介は、ねじれた鼻中隔に圧迫され、ほとんど消失しています。

元の状態：既存のインプラントは赤で表示されています。
仮想インプラントは青で表示されています。壁同士の距離を約3 mmにするため、容積を追加する方針です。
Piazzaの仮想インプラント：追加した容積は緑で表示されています。これは鼻甲介の頭部を大きくし、胴体部分も少し大きくしたものです。
仮想インプラントの混合ソリューション：追加した容積はオレンジで表示されています。
右側では下鼻甲介の根元を大きくし、さらに既存のインプラントの上と後方に容積を追加して、不足している鼻甲介の形状を作りました。
左側では主に下鼻甲介の下部を大きくし、鼻中隔にも容積を追加しました。

気流速度

実際のインプラントを削除

元の状態

仮想インプラント後

Piazzaの仮想インプラント

仮想インプラントの混合ソリューション

仮想インプラントの混合ソリューション v2

実際のインプラントを削除

元の状態

仮想インプラント後

Piazzaの仮想インプラント

仮想インプラントの混合ソリューション

仮想インプラントの混合ソリューション v2

実際のインプラントを削除

元の状態

仮想インプラント後

Piazzaの仮想インプラント

仮想インプラントの混合ソリューション

仮想インプラントの混合ソリューション v2

説明と分析

現在の線は気流を表しており、速度のスケールは0～2.5 m/sです。
2.5 m/sを超える速度は赤で表示されます。
気流の大部分は中鼻道を通過します。
最大気流速度は前方部分で達します。
下鼻道には乱流が見られます。
実際のインプラントを削除した後も、気流に大きな変化はありません。
仮想インプラント後は、特に右側の下鼻道周辺で速度がわずかに上昇していることがわかります。これは良い変化です。WSSも上昇すれば、この領域でより強い感覚が得られると期待できます。
Piazzaの仮想インプラント後も、気流に大きな変化はありません。後方部分の速度が少し低下している可能性があります。
仮想インプラントの混合ソリューションの気流はPiazzaのインプラントに似ていますが、特に後方部分ではより良好です。赤い領域がより低い位置まで下がっていることから、中鼻道と下鼻道の間で気流がより適切に分布していることがわかります。

壁面せん断応力

実際のインプラントを削除

元の状態

仮想インプラント後

Piazzaの仮想インプラント

仮想インプラントの混合ソリューション

仮想インプラントの混合ソリューション v2

説明と分析

赤色で示された領域は、WSSが0.2 Paを超える領域を表します。つまり、空気が粘膜に最も強くこすれる領域です。
実際のインプラントを削除：インプラントを削除した領域の色が緑から青に変わりました。
仮想インプラント：元の状態よりも鼻腔底が色づいています。
Piazzaの仮想インプラント：鼻腔の前方および中央部に赤い領域が増えています。これは鼻甲介のサイズが大きくなった領域に対応しています。
仮想インプラントの混合ソリューション：Piazzaのインプラントに似ていますが、下鼻道のWSSはやや良好です。そのため、鼻腔底インプラントがない分、仮想インプラントよりも鼻腔底のWSSが低くなっています。

鼻腔抵抗

説明と分析

右の鼻孔のほうが左より色が濃く、右のほうが左より圧力損失が大きいことを意味します。ただし、その差はかなり小さく、左が7.9 Pa、右が9.2 Paです。
実際のインプラントを削除 10,5 Pa
元の状態 10,5 Pa
仮想インプラント後 11 Pa
Piazzaの仮想インプラント後 11,3 Pa
仮想インプラントの混合ソリューション後 11 Pa
仮想インプラントの混合ソリューション後 v2 11,5 Pa

気流の不均衡

実際のインプラントを削除 左46%、右54%。
元の状態 気流の44%が左側に流れ、したがって56%が右側に流れます。
仮想インプラント 気流の53%が左側、47%が右側に流れます。つまり、流れが逆転し、差も小さくなっています。
Piazzaの仮想インプラント 左55%、右45%。
仮想インプラントの混合ソリューション 左54%、右46%
仮想インプラントの混合ソリューション v2 左54%、右46%

下鼻道を通過する気流の割合

仮想インプラント前は気流の42%が下鼻道を通過し、後は47%になっています。したがって、今回も値は望ましい方向に変化しています。複数の研究で、ENSの特徴の一つは下鼻道を通過する気流が限られていることだと指摘されています。

断面積

実際のインプラントを削除

元の状態

仮想インプラント後

Piazzaの仮想インプラント

仮想インプラントの混合ソリューション

仮想インプラントの混合ソリューション v2

鼻孔から遠ざかるほど、断面積は大きくなります。これは当然、タービネクトミーの結果です。断面積は約350 mm²で安定しており、対照群より約100mm²大きくなっています。
仮想インプラント後は、断面積の値が対照群に近づき、鼻腔全体を通してより安定しています。これは当然、良い変化です。
Piazzaの仮想インプラント後は、断面積が400mm²まで直線的に増加します。私の仮想インプラントより劣ると思います。対照群で見られるのは、鼻腔全体を通して安定した断面積です。
混合インプラントのソリューションは、断面積の安定性という点でもピーク値という点でも、Piazzaのソリューションより優れています。鼻孔から20 mmの位置で350 mm²に達します。そして当然、安定した断面積は良いことです。