流体シミュレーション

はじめに

著者：Aurélien RUMIANO

患者：Modele

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

下鼻甲介の頭部の一部だけが残っています。

気流速度

説明 & 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を超える速度は赤色で表示されています。
下鼻甲介がないことで生じた空間により、気流が下鼻道に明らかに集中しています。

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。ここは断面積が最も小さいため、正常な現象です。
鼻腔底ではWSSは低くなっています。また、左右の気流の不均衡により、右側ではWSSが低い領域が少ないこともわかります。

気流の不均衡

気流の33%が右側を通過し、左側は67%です。
そのため、左右の気流は十分に均衡していません。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

全抵抗は約8 Paで、かなり低い値です。これは容積が不足しているためです。左側よりも右側の鼻腔抵抗が大きく、その結果、左右の気流に不均衡が生じています。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

断面積は、鼻孔から20 mmの位置でほぼ400 mm²に達しており、高い値です。
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のものも見たことがあります。そのため、200〜300 mm²の範囲は正常と考えられると思います。

結論

容積が大幅に不足しています。下鼻甲介がほぼないため、気流が下鼻道に集中し、鼻腔全体でWSSが低下し、全体的な鼻腔抵抗も減少しています。
左右の気流にも不均衡があります。
外側壁に沿って下鼻道に大きなインプラントを入れることが有益な可能性があります。