Symulacja przepływu płynu

Wprowadzenie

Autor: Aurélien RUMIANO

Pacjent: Walter Menez

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

Po prawej stronie (po lewej stronie skanera) przednia część jest bardzo szeroka, najwyraźniej z powodu skrzywienia przegrody i jej cienkości.
Dalej w jamie nosowej sytuacja jest odwrotna — lewa strona jest bardziej pusta, ponieważ małżowina nosowa po lewej stronie została zmniejszona objętościowo.

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 pokazane na czerwono.
Widzimy, że przepływ powietrza koncentruje się w przewodzie nosowym środkowym, co jest typowe dla ENS, szczególnie po lewej stronie.

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 niskie przy dnie jamy nosowej z powodu małej objętości małżowin nosowych dolnych, szczególnie po lewej stronie.

Nierównomierność przepływu powietrza

54% przepływu powietrza przechodzi przez prawą stronę, a zatem 46% przez lewą.
Przepływ powietrza jest więc dobrze zrównoważony między obiema stronami, pomimo dużego otwarcia po prawej stronie w części przedniej.

Opór nosa

Opis i analiza

Całkowity opór wynosi około 5 Pa, co jest dość niską wartością. Wynika to z małej objętości. Zgodnie z moim niewielkim doświadczeniem w symulacji przepływów wartości od 10 do 20 Pa są prawidłowe.

Pole przekroju poprzecznego

Maksymalna powierzchnia przekroju wynosi około 330 mm² w odległości od 20 mm do nozdrzy. To nieco wysoka wartość.
Dane grupy kontrolnej pochodzą z badania, ale widziałem przypadki niezwiązane z ENS o wartości około 300 mm². Sądzę więc, że wartości od 200 do 300 mm² można uznać za prawidłowe.

Wnioski

Widzę dwa problemy.
Po prawej stronie jama nosowa jest zbyt szeroka w części przedniej, a po lewej stronie jest zbyt szeroka w środkowej części jamy nosowej.
Skutkuje to niskim oporem nosa, niskim WSS i przepływem powietrza skoncentrowanym głównie w przewodzie nosowym środkowym.
Uważam więc, że konieczne byłoby dodanie objętości po prawej stronie w części przedniej oraz po lewej stronie w dolnej części, naprzeciwko małżowiny nosowej. Sądzę, że dwa implanty w przegrodzie nosowej mogłyby być dobrym rozwiązaniem.