Numerical flow simulation in the post-endoscopic sinus surgery nasal cavity

Abstract

In this study we utilized computational fluid dynamic (CFD) techniques to construct a numerical simulation of nasal cavity airflow pre and post virtual functional endoscopic surgery (FESS). A healthy subject was selected, and CFD techniques were then applied to construct an anatomically and proportionally accurate three-dimensional nasal model based on nasal CT scans. A virtual FESS intervention was performed numerically on the normal nasal model using Fluent software. Navier-Stokes and continuity equations were used to calculate and compare airflow, velocity, distribution and pressure in both the pre and post FESS models. In the post-FESS model, there was an increase in airflow distribution in the maxillary, ethmoid and sphenoid sinuses, and a 13% increase through the area connecting the middle meatus and the surgically opened ethmoid. There was a gradual decrease in nasal resistance in the posterior ethmoid sinus region following FESS. These findings highlight the potential of this technique as a powerful preoperative assessment tool to aid clinical decision-making.

A software and hardware system for studying the function of ostiomeatal complex

“…При изучении аэродинамики воздушного носового потока были получены данные о воздухообме-не между полостью носа и верхнечелюстной пазухой. Проведены экспериментальные, теоретические, в том числе и при помощи численного моделирования, иссле-дования [6,7]. В [8] предложен метод количественной и качественной оценки вентиляционной функции есте-ственных соустий околоносовых пазух, основанный на соотношении колебаний воздушного давления в верх-Восточно-Европейский журнал передовых технологий ISSN 1729-3774 5/9 ( 77 ) 2015 нечелюстной пазухе со скоростью воздушного потока в полости носа.…”

The paranasal sinuses as the nitric oxide depot

“…Впервые на современном уровне эти данные были под-тверждены G. Xiong и соавт. [28], которые путем компью-терного моделирования воздушных потоков в полости носа и околоносовых пазухах показали, что в нормальных условиях благодаря строению остиомеатального комплек-са воздух в верхнечелюстных пазухах не обновляется. Од-нако после виртуального удаления крючковидного от-ростка происходит патологическое изменение направле-ния движения воздушных потоков в полости носа при дыхании и воздух из полости носа начинает поступать в верхнечелюстные пазухи.…”

Fifty years of publishing in biomedical engineering: reflections after 7-year editorship

“…To give some insight onto the best-cited original papers, we selected the top ten from the periods 2008-2009 and 2010-2011. Out of these 20 papers, 7 are in the area of the circulation [8,9,15,20,24,25,27], 7 in the area of rehabilitation including brain computer interface [6,7,11,14,16,17,28], 2 related to sleep [19,35], 2 to tissue engineering and nanotechnology and 2 to electroporation [4,21]. Obviously the distribution of these subjects of publications are somewhat influenced by the special issues we had over this period [2,5,12,18,26,31,32].…”