流体シミュレーション

はじめに

著者：Aurélien RUMIANO

患者：Dang Tung

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。

🛑免責事項：私は流体力学の研究者でも医師でもありません。流体シミュレーションソフトウェアを使用して得られた結果は、近似的なものである可能性があります。これらの流体シミュレーションは、空気の流れと、それに関連する可能性のある問題について理解してもらうことを目的としています。

下の図は鼻腔を表しており、前方部分を赤色、中鼻道を緑色、最後に下鼻道を青色で示しています。

次の図は鼻腔の負の部分、つまり鼻腔内にある空気を表しています。以降のすべての図もこの形式で示します。

鼻孔に付着しているブロックは、単にその周囲の空気を表しています。

CTスキャン

中鼻甲介はなく、下鼻甲介は80％切除されています。

気流速度

説明 & 分析

現在の流線は気流を表しており、速度スケールは0～2.5 m/sです。
2.5 m/sを超える速度は赤色で表示されます。
気流は中鼻道に集中しています。左側（図では右側）のほうが右側より速くなっています。

壁面せん断応力

説明

赤色で表示された領域は、WSSが0.2 Paを超える領域を表しています。つまり、気流が粘膜に最も強く擦れ、最も強い空気感覚が生じる領域です。

WSSが最も高い領域は、主に前方部分であることがわかります。これは断面積が最小になる場所なので、正常な現象です。
鼻腔底ではWSSは低くなっています。

気流の不均衡

気流の66％が右側を通過し、左側は34％です。
そのため、両側の気流のバランスがよくありません。不快感を引き起こすには十分な差です。

鼻腔抵抗

説明と分析

総抵抗は約4.8 Paで、低い値です。これは容積が不足しているためです。右側よりも左側の鼻腔抵抗が大きく、両側の気流のバランスが崩れています。流体シミュレーションに関する私のわずかな経験では、10～20 Paの値が正常です。

断面積

20 mm地点から鼻孔までの断面積のピークは600 mm²を超えており、非常に大きな値です。
対照群のデータはある研究から引用したものですが、ENSではない症例で約300 mm²の例も見たことがあります。そのため、200～300 mm²の間であれば正常値とみなせると思います。

結論

容積が著しく不足しています。中鼻甲介がなく、下鼻甲介がほぼ完全に除去されているため、気流が中鼻道に集中し、鼻腔全体のWSSが低下し、全体的な鼻腔抵抗も減少しています。
また、左右の鼻前庭の開口部の大きさの違いが原因と考えられる、左右の気流のアンバランスもあります。
外側壁に沿って下鼻道に大きなインプラントを入れると有益な可能性があります。