Symulacja przepływu płynu

Wprowadzenie

Autor: Aurélien RUMIANO

Pacjent: Mustafa Amid

Parametry badania

Przepływ wykorzystany w badaniu płynu: 15l/min.
Faza wdechu.
Wilgotność i temperatura nie są uwzględniane.

🛑Zastrzeżenie: Nie jestem ani badaczem mechaniki płynów, ani lekarzem. Wyniki uzyskane za pomocą mojego oprogramowania do symulacji przepływu płynu mogą być przybliżone. Celem tych symulacji przepływu płynu jest przedstawienie ogólnego obrazu przepływu powietrza i możliwych związanych z nim problemów.

Poniższa ilustracja przedstawia jamę nosową: przednią część zaznaczono na czerwono, przewód nosowy środkowy na zielono, a przewód nosowy dolny na niebiesko.

Poniższa ilustracja przedstawia negatyw jamy nosowej, czyli powietrze znajdujące się wewnątrz jamy nosowej. Wszystkie kolejne ilustracje będą przedstawiane w ten sposób.

Blokada zatykająca nozdrza po prostu przedstawia otaczające ją powietrze.

TK

Małżowiny nosowe dolne całkowicie zanikają na całej długości pierwszych 2/3 jamy nosowej.
Przegroda jest skrzywiona, powodując niedrożność po lewej stronie (po prawej stronie obrazu).

Prędkość przepływu powietrza

Opis i analiza

Obecne linie przedstawiają przepływ powietrza, a skala prędkości wynosi od 0 do 2,5 m/s.
Prędkości powyżej 2,5 m/s są wyświetlane na czerwono.
Można zaobserwować, że powietrze wiruje w obrębie przewodu nosowego dolnego, gdzie po obu stronach brakuje małżowin nosowych dolnych.
Po lewej stronie (po prawej stronie obrazu) przepływ powietrza odbywa się głównie przez przewód nosowy dolny z powodu niedrożności w części przedniej.

Naprężenie ścinające przy ścianie

Opis

Obszary oznaczone na czerwono wskazują miejsca, w których WSS jest większe niż 0,2 Pa. Oznacza to, że są to obszary, w których powietrze najbardziej ociera się o błonę śluzową, wywołując tym samym najsilniejsze odczucie przepływu powietrza.

Widzimy, że obszary, w których WSS jest najwyższe, znajdują się głównie w części przedniej. Jest to zjawisko normalne, ponieważ właśnie tam przekrój jest najmniejszy.
WSS jest niski przy dnie po lewej stronie jamy nosowej. Po prawej stronie znajduje się na dnie obszar, w którym WSS jest wysoki — to miejsce, gdzie małżowina nosowa dolna jest nadal obecna.

Nierównomierność przepływu powietrza

62% przepływu powietrza przechodzi przez prawą stronę, a zatem 38% przez lewą.
Przepływ powietrza nie jest więc dobrze zrównoważony między obiema stronami. Wystarczająco, aby powodować dyskomfort.
Wynika to z niedrożności po lewej stronie w części przedniej.

Opór nosa

Opis i analiza

Całkowity opór wynosi około 23 Pa, co jest nieco podwyższoną wartością. Wynika to głównie z niedrożności po lewej stronie. Opór nosowy jest większy po lewej stronie niż po prawej, co powoduje zaburzenie równowagi przepływu powietrza między obiema stronami. Zgodnie z moim niewielkim doświadczeniem w symulacjach przepływu wartości od 10 do 20 Pa są prawidłowe.

Pole przekroju poprzecznego

Maksymalna powierzchnia przekroju wynosi około 400 mm² w odległości od 30 mm do nozdrzy. To dużo.
Dane grupy kontrolnej pochodzą z jednego z badań, ale widziałem przypadki inne niż ENS z wartościami około 300 mm². Sądzę więc, że wartości od 200 do 300 mm² można uznać za prawidłowe.

Wnioski

Istnieją dwa główne problemy: skrzywiona przegroda, która powoduje niedrożność po lewej stronie, oraz brak małżowin nosowych dolnych w przednich dwóch trzecich jamy nosowej.
Występuje również zaburzenie równowagi przepływu powietrza między lewą a prawą stroną.
Duże implanty w przewodzie nosowym dolnym, wzdłuż ścian bocznych, mogłyby być korzystne.
Można również rozważyć wyprostowanie przegrody, aby poprawić równowagę przepływu powietrza i zmniejszyć niedrożność.