Сравнительная характеристика аэродинамических показателей воздушного потока полости носа пациентов с деформацией носовой перегородки и здоровых

Хирургическое лечение искривления или деформации носовой перегородки (ДНП) является распространенным методом лечения. Качество лечения оценивается визуально риноскопически, а также учитываются субъективные ощущения пациентов. Однако до сих пор нет объективных критериев улучшения носового дыхания, что затрудняет оценку дыхания пациентов после лечения. Нами использован новейший метод CFD-моделирования для создания виртуальной модели воздушного потока и определения параметров потока в полости носа в норме и патологии.

Цель: сравнить аэродинамические характеристики воздушного потока у пациентов с ДНП и полости носа здоровых пациентов.

Материал и методы. В исследовании использованы электронные файлы компьютерной томографии придаточных пазух носа 60 пациентов с ДНП и 21 здорового участника. Для получения параметров воздушной струи применялись специфическое программное обеспечение (3D slicer, Ansys Fluent); созданы 3D-модели воздушной струи полости носа, проведено CFD-моделирование потока.

Результаты. У пациентов с ДНП скорость потока варьирует от 5,17 до 15,63 м/с, у здоровых — от 1,1 до 2,0 м/с; сила давления на стенки носа — от 2,20 до 10,20 Ра у пациентов с ДНП, у здоровых — от 0,60 до 1,00 Ра; температура потока от 26,45 до 36,80 °С, у здоровых — от 20,14 до 24,40 °С; парциальное давление потока от –120,60 до –0,01 Ра, у здоровых от 2,00 до −4,80 Ра, р < 0,0001.

Заключение. Аэродинамические характеристики воздушного потока полости носа у пациентов с деформацией носовой перегородки значительно отличаются от характеристик потока носа здоровых участников. Применение метода CFD-моделирования воздушных потоков носа поможет клиницистам в объективной оценке носового дыхания при ДНП, а также результатов хирургического лечения и в вопросах экспертизы качества услуг в оториноларингологической практике.

1. Consensus report on acoustic rhinometry and rhinomanometry: The International Standardization Committee on the Objective Assessment of the Nasal Airway in Riga. Rhinology. Clement PAR, Gordt. Riga. 2016:79.

2. Anderson K.R., Anthony T.R. Computational fl uid dy namics investigation of human aspiration in low velocity air: orientation effects on nose-breathing simulations. Ann. Occup. Hyg. 2014;7(7):45–52.

3. Burgos M.A., Sanmiguel-Rojas E., Del Pino C., Sevilla-García M.A., Esteban-Ortega F. New CFD tools to evaluate nasal airflow. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2017;8:3121 –3128.

4. Bor ojeni A.A., Frank-Ito D.O., Kimbell J.S., Rhee J.S., Garcia G.J.M. Creation of an idealized nasopharynx geometry for accurate computational fl uid dynamics simulations of nasal airflow in patientspecifi c models lacking the nasopharynx anatomy. Int. J. Numer. Meth. Bio. 2017;33(5). DOI: 10.1002/cnm.2825

5. Wen Jian et al. Numerical simulations for detailed airfl ow dynamics in a human nasal cavity. Respiratory physiology & neurobiology. 2008:125–135.

6. Лопатин А.С., Шаройко М.В. Повторные операции при деформациях перегородки носа. Вестник оториноларингологии. 2013;5(7):123–136.

7. Царапкин Г.Ю., Кунельская Н.Л., Товмасян А.С., Кишиневский А.Е., Мусаева М.М., Кочеткова Т.А., Вершинина Е.А. Осложнения хирургического лечения искривления перегородки носа. Российская ринология. 2021;15:145–156.

8. Guyuron B., Uzzo C. D., Scull H. A practical classification of septonasal deviation and an eff ective guide to septal surgery. Plastic and Reconstructive Surgery. 1999;104(7):2202–2209.

9. Jin H.R., Lee J.Y., Jung W.J. New description method and classification system for septal deviation. Journal of Rhinology. 2007;14(1):27–31.

10. Buyukertan M., Keklikoglu N., Kokten G. A morphometric consideration of nasal septal deviations by people with paranasal complaints; a computed tomography study. Rhinology. 2003;41(1):21–24.

11. Клинические протоколы МЗ РК. б.м., Национальный научный центр развития здравоохранения. 2016. URK: http://www.rcrz.kz

12. Haight J.S., Cole P. The site and function of the nasal valve. Laryngoscope. 1983;1:49–55.

13. Spataro E., Most SP.. Measuring Nasal Obstruction Outcomes. Review. Otolaryngol, Clin. North Am. 2018;5(51):883–895.

14. Yepes-Nuñez J.J., Bartra J., Muñoz-Cano R. et al. Assessment of nasal obstruction: correlation between subjective and objective techniques. Allergol Immunopathol (Madr). 2013;41(6):397–401.

15. Sipila J., Suonpaa J., Silvoniemi P. et al. Correlations between subjective sensation of nasal patency and rhinomanometry in both unilateral and total nasal assessment. ORL J. Otorhinolaryngol. Relat. Spec. 1995;57(5):260–300.

16. Tsang C.L.N., Nguyen T., Sivesind T., Cervin. Long-term patientrelated outcome measures of septoplasty: a systematic review. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2018;275(5):1039–1048.

17. Quadrio M., Pipolo C., Corti S., Lenzi R., Mes. Review of com putational fluid dynamics in the assessment of nasal air flow and analysis of its limitations. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2014;271(9):349–354.

18. Mohammadi H., Bahramian F. Boundary conditions in simulation of stenosed coronary arteries. Cardiovasc. Eng. 2009;9(3):83–91.