CFD MODELING OF NASAL AIRFLOW IN THE PATIENTS WITH A NASAL SEPTUM DEVIATION
Authors: N.S. Sagandykova , Y.Z. Michael , S.A. Taukeleva 
Published: October 2024

Relevance: nasal septum deviation is a highly common pathology of the nasal cavity. The emergence of a new method of CFD modeling has made it possible to study the biophysical processes occurring in the pathological nasal cavities. The purpose of this experiment was to study the velocity and partial pressure of the air flow inside nasal cavity for the different nasal septum deviation types. Materials and methods: the study used CT scans of 7 patients. Using special software algorithms for CFD modeling, 3D nasal models and virtual air flows were obtained from these images. We examined the mean nasal flow velocity and partial pressure for each type of nasal septum deviation. Results: the average flow velocity for the 4th and 7th types of nasal septum deviations was 7.3 and 7.6 m / s, and the partial pressure was -10.2 and -9.8 Pa, respectively, which was much higher than the data for other deviation types. Conclusion: The nasal septum deviation type affects the flow velocity and partial pressure in the nasal cavity.

Актуальность. Искривление носовой перегородки является высоко распространённой патологией полости носа. Появление нового метода CFDмоделирования позволило изучить биофизические процессы, происходящие в полости носа пациентов. Целью данного эксперимента являлась изучение скорости и парциального давления воздушного потока в полости носа при разных типах искривления носовой перегородки. Материалы и методы: в исследовании использовались компьютерные томограммы 7 пациентов. При помощи специальных программных алгоритмов CFD моделирования из данных снимков получены 3Д модели носа и виртуальные воздушные потоки. Мы изучили среднее значение скорости и парциального давления назального потока у каждого типа искривления носовой перегородки. Результаты: средняя скорость потока у 4 и 7 го типов деформации носовой перегородки было равно 7,3 и 7,6 м/сек, а парциальное давление -10,2 и -9,8 Ра соответственно, что намного превышало данные других типов носа. Заключение: тип искривления носовой перегородки влияет на скорость потока и парциальное давление в полости носа.

Өзектілігі: мұрын пердесінің қисаюы - мұрын қуысының өте кең таралған патологиясы. CFD модельдеу сияқты жаңа әдістің пайда болуы науқастардың мұрын қуысында болатын биофизикалық процесcтерді зерттеуге мүмкіндік берді. Эксперимент мақсаты: бұл эксперименттің мақсаты мұрын пердесінің әр түрлі қисаю типтерінде ауа ағынының жылдамдығы мен ішіндегі қысымын зерттеу болды. Материалдар мен тәсілдер: зерттеу барысында 7 науқастың компьютерлік томограммалары қолданылды. CFD модельдеуге арналған арнайы бағдарламалық жасақтама алгоритмдерін қолдана отырып, осы суреттерден мұрынның 3D модельдері мен виртуалды ауа ағындары алынды. Біз мұрын пердесінің қисаюының әрбір типі үшін мұрын ағынының орташа жылдамдығын және парциалдық қысымын қарастырдық. Нәтижелер: мұрын пердесінің қисаюының 4 және 7 типтеріндегі орташа ағынның жылдамдығы 7,3 және 7,6 м / с құрады, ал парциалды қысым сәйкесінше - 10,2 және - 9,8 Ра құрады, бұл басқа мұрын пердесінің қисаюының типтері бойынша мәліметтерден әлдеқайда басқаша болды. Қорытынды: мұрын пердесінің қисаю типі мұрын қуысындағы ағын жылдамдығы мен қысымға әсер етеді.