6533b884fe1ef96bd12df63d

RESEARCH PRODUCT

Kritisks matemātisko formulu novērtējums, aprakstot deguna gaisa plūsmu, ko izmanto komerciālajā rinomanometrijā, izmantojot gaisa plūsmas simulāciju

subject

description

Rinomanometrija ir standarta metode deguna elpceļu pretestības, spiediena un gaisa plūsmas mērīšanai elpošanas laikā. Pirms deguna ķirurģiskas operācijas ir nepieciešama preoperatīvā rinomanometrija. Klīniski svarīgs ir deguna kanāla platums un garums, kas piešķir nozīmi deguna pretestībai, jo šie parametri tiek mainīti katrā deguna operācijā. Pamata likums pretestības aprēķināšanai caurulē ir Puazeija (Hagen-Poiseuille) likums. Darba mērķis: Ar eksperimentālām metodēm kritiski novērtēt sarežģītāk veicamu rinomanometrisko mērījumu aizvietošanu ar dažādām matemātiskām formulām un novērtēt deguna dobuma antropometrisko parametru ietekmi uz deguna rezistenci. Rezultāti: Fiziskā simulācija un CFD veiktā simulācija uzrāda ļoti līdzīgus rezultātus. Visos ģeometrisko formu diapazonos mērījumi parādīja, ka deguna pretestība ir eksponenciāli atkarīga no rezistora diametra, bet ne no rādiusa ceturtajā pakāpē, kā norādīts Puazeija likumā, deguns darbojas efektīvāk, nekā paredzēts aerodinamikas pamatlikumā. Rezultātu interpretācijā jāņem vērā vispārējais aerodinamikas princips, t.i., vienmērīgas gaisa plūsmas interpretācija. Pēc iegūtajiem rezultātiem, ir redzams, ka starp 4-fāžu rinomanometra izmērītajiem rezultātiem un aprēķinātajiem parametriem ir atšķirības, gan caurulēm ar vienādu, gan ar nevienādu diametru. Šie rezultāti pierāda, ka izmaiņas rezultātos rada nevis atveres šķērsgriezuma izmaiņas, bet caurules garuma izmaiņas. Secinājumi: Visos ģeometrisko formu diapazonos mērījumi parāda, ka deguna pretestība ir eksponenciāli atkarīga no rezistora diametra, bet ne no rādiusa ceturtajā pakāpē kā tas ir norādīts Puazeija likumā. Analizējot visus iegūtos rezultātus, ir redzams, ka deguna rezistences izmaiņas būtiskāk ietekmē caurules garuma izmaiņas, nekā diametra izmaiņas. Kirhofa likums par paralēlajiem rezistoriem nav vienkārši piemērojams degunam, kas nav pārsteidzoši pēc kopējās deguna pretestības un diviem unilaterāliem/ vienpusējiem pretestības mērījumiem. Deguna dobums nav vienkārši salīdzināms ar caurulēm vai diafragmu. CFD simulācijas sniedz detalizētu informāciju par spiediena izturēšanos/ “kustību” degunā.