Evaluación Detallada de las Variaciones Anatómicas Inter-Cámara Nasal y Su Efecto en la Distribución del Flujo y los Patrones de Exposición por Inhalación
Autores: Sun, Qinyuan; Tian, Lin; Tu, Jiyuan; Dong, Jingliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación Detallada de las Variaciones Anatómicas Inter-Cámara Nasal y Su Efecto en la Distribución del Flujo y los Patrones de Exposición por Inhalación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudios paramétricos
Geometría nasal
Dinámica del flujo de aire
Variaciones entre cámaras
Variabilidad anatómica
Deposición de nanopartículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Aunque se han realizado muchos estudios paramétricos en el desarrollo de geometría nasal estandarizada y en el análisis de la dinámica del flujo asociado, la mayoría de ellos se basa en la suposición de cámaras nasales simétricas, mientras que las variaciones entre cámaras debido a la asimetría morfológica de las dos cámaras nasales han sido mucho menos investigadas. Para abordar este problema, este artículo presenta un estudio de variabilidad anatómica entre cámaras mediante el desarrollo de un método de comparación de formas para cuantificar las diferencias anatómicas entre cámaras. Luego, la desviación anatómica se correlaciona con la distribución del flujo y los patrones de deposición de nanopartículas asociados utilizando el método CFD. Los resultados muestran que se observa una diferencia notable entre cámaras, especialmente en los pasajes inferior y medio, donde se distribuye la mayor parte del flujo inhalado. Además, la forma del noth de vestíbulo y la desviación del septo contribuyen al comportamiento discrepante del flujo entre las dos cámaras. En consecuencia, estas diferencias conducen a variaciones en la deposición regional de nanopartículas, especialmente para partículas de 1 nm en la región olfativa, donde las diferencias entre cámaras pueden alcanzar hasta el 400%. Nuestros resultados sugieren que la variación anatómica entre cámaras debe ser considerada al desarrollar modelos nasales estandarizados.
Descripción
Aunque se han realizado muchos estudios paramétricos en el desarrollo de geometría nasal estandarizada y en el análisis de la dinámica del flujo asociado, la mayoría de ellos se basa en la suposición de cámaras nasales simétricas, mientras que las variaciones entre cámaras debido a la asimetría morfológica de las dos cámaras nasales han sido mucho menos investigadas. Para abordar este problema, este artículo presenta un estudio de variabilidad anatómica entre cámaras mediante el desarrollo de un método de comparación de formas para cuantificar las diferencias anatómicas entre cámaras. Luego, la desviación anatómica se correlaciona con la distribución del flujo y los patrones de deposición de nanopartículas asociados utilizando el método CFD. Los resultados muestran que se observa una diferencia notable entre cámaras, especialmente en los pasajes inferior y medio, donde se distribuye la mayor parte del flujo inhalado. Además, la forma del noth de vestíbulo y la desviación del septo contribuyen al comportamiento discrepante del flujo entre las dos cámaras. En consecuencia, estas diferencias conducen a variaciones en la deposición regional de nanopartículas, especialmente para partículas de 1 nm en la región olfativa, donde las diferencias entre cámaras pueden alcanzar hasta el 400%. Nuestros resultados sugieren que la variación anatómica entre cámaras debe ser considerada al desarrollar modelos nasales estandarizados.