流体模拟

简介

作者：Aurélien RUMIANO

患者：Mustafa Amid

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。

CT扫描

在鼻腔前2/3范围内，下鼻甲完全缺失。
鼻中隔偏曲，导致左侧（图中右侧）阻塞。

气流速度

描述 & 分析

当前线条表示气流，速度刻度范围为 0 至 2.5 m/s。
超过 2.5 m/s 的速度以红色显示。
可以观察到，空气在下鼻道内旋流，而两侧的下鼻甲均缺失。
在左侧（图像中的右侧），由于前部存在阻塞，气流主要通过下鼻道进入。

壁面剪切应力

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。
鼻腔左侧底部的 WSS 较低。右侧底部有一个 WSS 较高的区域，这里仍有下鼻甲存在。

气流不平衡

62% 的气流通过右侧，因此左侧为 38%。
所以两侧的气流并不平衡，足以引起不适。
这是由于左侧前部存在阻塞。

鼻阻力

描述与分析

总阻力约为 23 Pa，略高，主要是由左侧阻塞造成的。左侧的鼻阻力高于右侧，从而导致两侧气流不平衡。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 30 mm 处开始，横截面积峰值约为 400 mm²，数值较高。
对照组的数据来自一项研究，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

主要有两个问题：鼻中隔偏曲导致左侧阻塞，以及鼻腔前 2/3 范围内下鼻甲缺失。
此外，左右两侧之间还存在气流不平衡。
沿外侧壁在下鼻道内植入较大的植入物可能会有所帮助。
此外，也可以考虑矫直鼻中隔，以改善气流不平衡和阻塞。