流体模拟

简介

作者:Aurélien RUMIANO

患者:Dang Tung

研究参数

流体研究采用的流量为15l/min。
吸气阶段。
未将湿度和温度纳入考虑。

🛑免责声明:我既不是流体力学研究人员,也不是医生。我使用流体模拟软件得到的结果可能只是近似值。这些流体模拟旨在帮助你了解气流以及与之相关的潜在问题。

下图展示了鼻腔:前部为红色,中鼻道为绿色,最后是蓝色的下鼻道。

下图展示的是鼻腔的负像,也就是鼻腔内部的空气。后续所有插图都将以这种方式呈现。

堵住鼻孔的块体仅代表其周围的空气。

3D模型

CT扫描

中鼻甲缺失,下鼻甲被切除了80%。

气流速度

距鼻孔0毫米
10毫米
20 毫米
30 毫米
40 毫米

描述 & 分析

当前线条表示气流,速度范围为0至2.5 m/s。
超过2.5 m/s的速度以红色显示。
气流集中在中鼻道。左侧(图示中的右侧)气流速度比右侧更快。

壁面剪切应力

WSS 最大值 0,2 Pa

描述

红色区域表示 WSS 大于 0.2 Pa 的区域。也就是说,这些区域是空气与黏膜摩擦最强、因此产生最强气流感觉的区域。

我们可以看到,WSS最高的区域主要位于前部。这是正常现象,因为这里的截面积最小。
鼻腔底部的WSS较低。

气流不平衡

66%的气流通过右侧,因此左侧为34%。
因此,两侧气流并不平衡。这足以造成不适。

鼻阻力

描述与分析

总阻力约为4.8 Pa,数值较低。这是由于容积不足所致。左侧鼻阻力高于右侧,从而造成两侧气流不平衡。根据我在流体模拟方面的一点经验,10至20 Pa之间的数值属于正常范围。

横截面积

从距鼻孔20 mm处开始,横截面积峰值超过600 mm²,非常高。
对照组数据来自一项研究,但我见过一些非ENS病例的数值约为300 mm²。因此,我认为200至300 mm²之间的数值可以视为正常。

结论


容积明显不足。中鼻甲缺失以及下鼻甲几乎被完全切除,导致气流集中在中鼻道,整个鼻腔的WSS普遍降低,整体鼻阻力下降。
左右两侧之间也存在气流不平衡,这可能是由鼻前庭开口大小不同造成的。
在外侧壁沿下鼻道放置较大的植入物可能会有所帮助。

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