はじめに
まず、Flowgyとは何でしょうか？ Flowgyは、鼻腔のCFDとバーチャル手術のためのツールを備えたソフトウェアです。この記事では、私が業務用ソフトウェア（OnshapeとSimscale）で得た結果と、Flowgyで得た結果を比較します。ソフトウェアを貸してくださり、すべての質問に答えてくださったManuel Burgos教授に感謝します。
両方のソフトウェアで最大速度を3,25 m/sに設定しました。ほとんどの気流が中鼻道を通過しているという、同じ結果が見て取れます。Flowgyでは、何が起きているのかをより明確に見るため、左側の鼻腔内の気流だけを表示している点に注意してください。
断面 - 速度
2つの表示の主な違いは最大速度です。Simscaleでは3,5 m/s、Flowgyでは2,5 m/sに設定されています。これは、Flowgyでは3,5m/sに設定できなかったためです。しかし、おおむね同じ結果が見て取れます。下鼻道では気流の速度がかなり低くなっています。同じ結果が得られて安心しました。これは、私が作成した鼻腔の3Dモデルがかなり正確だったことを意味するからです。
壁面せん断応力
さて、Flowgyで本当に興味深いのは、他にも利用できるデータがあることです。その中でも、ENSの文脈で特に興味深いのが、壁面せん断応力（WSS）です。WSSについては、他の記事でもすでに触れました。ここでは、WSSとは何か、そしてENSの文脈でなぜ特に興味深いデータなのかを、もう少し説明します。WSSとは、気流が壁面に及ぼす圧力で、単位はパスカル（Pa）です。壁面付近の速度勾配が大きいほど、WSSも大きくなります。気流の感覚を生み出すのがWSSであるため、重要な値です。
1 Paを超える圧力は赤で表示されています。最大WSSは主に前方部分と中鼻道に位置しており、気流の速度と対応していることがわかります。そこで、中鼻道と下鼻道の間でWSSをより均等に分布させたいと考えています。次の記事では、バーチャルインプラントを使ってこれを試みます。
気流の湿度
この表示では気流の湿度が示されています。もちろん、鼻腔を通過するにつれて湿度が上昇していることがわかります。最後の断面では、気流の一部が湿度92%になっていることが見て取れます。値はおそらくあまり正確ではありません。シミュレーションパラメータのデフォルトでは、粘膜の湿度は100%に設定されていますが、ENSのために粘膜が乾燥していることが多い現状を考えると、少し楽観的です。一方、吸気の湿度は20%に設定されており、外気はこれより湿っていることが多いため、悲観的な設定です。興味深いのはバーチャルインプラントの前後比較なので、入力パラメータはそれほど重要ではありません。
気流の温度
ここでも気流の温度について同じことが言えます。シミュレーションパラメータでは、粘膜は309,65°K、つまり36,65°Cに設定されています。吸入する空気は21,15°Cに設定されています。ENSの文脈では、粘膜の温度も少し楽観的かもしれません。粘膜が不足しているため、鼻の入り口はこれより低温だと思います。しかし、それを定量化することはできず、タービネクトミーの侵襲性によっても変わります。この図では、最低温度を300°K（27°C）として青で表示しています。
結論、次は？
Flowgyは非常に興味深いデータを提供してくれます。これは、バーチャルインプラントを追加する前後の比較に役立つでしょう。詳しくは次の記事でお話ししますが、2022年には、気流やWSSなどの観点でどのような結果になるかを確認するために、まずバーチャル手術を行わずに鼻の手術をすることは、もはや不可能だと思います…
これから、気流の分布やWSSの分布などを改善するため、バーチャルインプラントの設計を試みます…