Passage of nasal airflow during breathing is crucial in achieving accurate diagnosis and optimal therapy for patients with nasal disorders. Computational fluid dynamics (CFD) is the dominant method for simulating and studying airflow. The present study aimed to create a CFD nasal airflow model to determine the major routes of airflow through the nasal cavity and thus help with individualization of surgical treatment of nasal disorders. The three-dimensional nasal cavity model was based on computed tomography scans of the nasal cavity of an adult patient without nasal breathing problems. The model showed the main routes of airflow in the inferior meatus and inferior part of the common meatus, but also surprisingly in the middle meatus and in the middle part of the common nasal meatus. It indicates that the lower meatus and the lower part of the common meatus should not be the only consideration in case of surgery for nasal obstruction in our patient. CFD surgical planning could enable individualized precise surgical treatment of nasal disorders. It could be beneficial mainly in challenging cases such as patients with persistent nasal obstruction after surgery, patients with empty nose syndrome, and patients with a significant discrepancy between the clinical findings and subjective complaints.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Úvod: Charakter nosního proudění je zásadní pro bezproblémové nosní dýchání, stejně jako může být patofyziologickým podkladem symptomů nosních onemocnění (nosní neprůchodnost, sekrece, tvorba krust aj.). Je obtížné definovat jeden fyziologický charakter proudění, protože subjektivní potíže nemocných často nejsou v korelaci s objektivním nálezem. Pozornost je proto věnována studiu nosní aerodynamiky, pro které je v současnosti nejvíce využíváno počítačové modelování proudění, tzv. computational fluid dynamics (CFD). Metodika: Pro simulaci nosního proudění byl ve spolupráci s Vysokou školou báňskou (VŠB) vytvořen 3D model dle CT vyšetření nosní dutiny pacientky, která neměla potíže s nosním dýcháním ("fyziologická" nosní dutina). Výsledky: Dle získaných výsledků se liší proudění vzduchu v pravé a levé nosní dutině. Hlavní proud vzduchu lze pozorovat jak v dolním a dolní části společného průduchu, tak i ve středním a střední části společného průduchu. První výsledky se shodují se studiemi uvádějícími značné rozdíly v nosní aerodynamice mezi zdravými jedinci. Závěr: Počítačové modelování proudění vzduchu má potenciál být využíváno v klinické praxi, především ve funkční rinochirurgii.
Introduction: The pattern of the nasal airflow is crucial for normal nasal breathing as well as it can be a pathophysiological underlay of nasal symptoms (nasal obstruction, crusting etc). It is difficult to define one physiological airflow pattern because subjective symptoms of patients do not correlate with objective findings quite often. Nowadays, the computational fluid dynamics (CFD) is dominant way how to simulate and study nasal airflow. Methods: For nasal airflow simulation 3D model of nasal cavity was created according to CT scans of nasal cavity (patient had no problems with nasal breathing). The 3D model was created with the cooperation with Technical University of Ostrava. Results: Our first experience with CFD showed that there is a different airflow pattern between right and left nasal cavity. Major part of airflow was detected in inferior and inferior part of common meatus and also in the middle and in the middle part of common nasal meatus. These results support studies that declare differences in nasal aerodynamics among healthy adults. Conclusion: CFD has a potential to be used in clinical practice especially in functional rhinosurgery.
- Klíčová slova
- nosní proudění,
- MeSH
- konvekce MeSH
- lidé MeSH
- nos * fyziologie MeSH
- počítačová simulace * MeSH
- zobrazování trojrozměrné MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Prevalence perforace nosního septa se v dospělé populaci pohybuje kolem 1 %. Klinicky se perforace nosního septa většinou manifestují pocitem suchosti v nose s tvorbou krust vedoucí k obstrukci nosního dýchání (až u 65 % pacientů). Výsledky chirurgické léčby perforací nejsou uspokojivé, pozornost je proto zaměřena na terapii perforací septálními obturátory. Na Klinice ORL a chirurgie hlavy a krku ve Fakultní nemocnici Ostrava byli pacienti se septální perforací od ledna 2015 do října 2016 léčeni pomocí individuálně vyráběných septálních obturátorů. Obturátory byly vyrobeny z medicínského silikonu dle dat z CT vyšetření nosní dutiny s pomocí technologie 3D tisku. Většina (14 z 15) léčených pacientů byla s efektem terapie spokojena a udávala zmírnění či vymizení symptomů. Individuálně vyráběné septální obturátory jsou ve srovnání s komerčně vyráběnými pacienty lépe tolerovány. První výsledky a zkušenosti s touto metodou jsou slibné.
The prevalence of the nasal septal perforation is about 1% in adults. Almost 65% of perforations are symptomatic. Patients suffer from dry nose and crusting which leads to the obstruction of the nasal breathing. Therapeutic possibilities are either surgical closure of the perforation or closure by using the septal obturator. The results of surgeries are unsatisfying. There was a possibility to cure patients with nasal septal perforation with custom made septal obturators in University Hospital Ostrava (from 2015 to October 2016). The obturators were made by 3D printing technology using data from patient's CT scans. 14 of 15 patients were satisfied with the therapy and their symptoms were milder or disappeared. Nasal septal perforation therapy with custom made septal obturators using technology of 3D printing appears to be effective and promising therapeutic method.
- Klíčová slova
- septální obturátor,
- MeSH
- 3D tisk využití MeSH
- lidé MeSH
- otorinolaryngologické chirurgické výkony MeSH
- perforace nosní přepážky * diagnostické zobrazování patofyziologie terapie MeSH
- prospektivní studie MeSH
- silikony terapeutické užití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Pro fyziologické proudění vzduchu nosní dutinou a bezproblémové nosní dýchání je důležitý nízký odpor a převážně laminární charakter proudění s minimem turbulencí. Patologické stavy (např. deviace/perforace nosní přepážky) způsobují zvýraznění turbulencí s nárůstem nosního odporu, který je pacienty vnímán jako nosní neprůchodnost. Nosní neprůchodnost negativně ovlivňuje každodenní aktivity pacientů a zhoršuje kvalitu života. Ke studiu nosní aerodynamiky jsou využívány mechanické či kadaverózní modely nosu, nebo je proudění vzduchu nosem studováno pomocí počítačového modelování tzv. CFD (computational fluid dynamics). CFD je v současnosti dominantní metodou ke studiu nosního proudění, využívá vytvoření 3D počítačového modelu nosní dutiny dle CT vyšetření. Narůstající znalosti nosního proudění mají potenciál využití v klinické praxi, především v rinochirurgii - přesnější zacílení operační léčby pacientů s nosní neprůchodností a hodnocení efektivity operací.
The physiological nasal airflow with low resistance and low level of turbulences is necessary for normal nasal breathing. Pathological conditions (e.g. septal deviation/perforation) cause elevation of nasal resistance that patients feel like nasal obstruction. The nasal obstruction worsens quality of life. There are some possibilities how to simulate and study nasal airflow - mechanic models or computational fluid dynamics (CFD). Nowadays, CFD is dominant method for simulating nasal airflow. There is a potential to apply aerodynamic information to clinical rhinology and rhinosurgery.
- Klíčová slova
- proudění vzduchu nosem, laminární proudění, turbulentní proudění,
- MeSH
- konvekce * MeSH
- lidé MeSH
- nos * fyziologie patologie MeSH
- perforace nosní přepážky patofyziologie MeSH
- počítačová simulace MeSH
- pohyb vzduchu MeSH
- získané deformity nosu patofyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Kazuistika prezentuje aspiraci cizího tělesa do dolních dýchacích cest. Pacient (63 let), dva roky po totální laryngektomii, byl vyšetřen na pohotovostní ORL ambulanci pro tři dny trvající zhoršené dýchání, které začalo poté, co vdechnul část kovové tracheostomické kanyly (upiloval si límec kanyly). Na rentgenu plic byla prokázána aspirace kovové tracheostomické kanyly do levého hlavního bronchu. Byla provedena úspěšná bronchoskopická extrakce v analgosedaci. Pátý den po operaci byl pacient propuštěn do domácí péče, bez klinických potíží.
The case report presents rare foreign body aspiration into the airways. A 63-year-old male after total laryngectomy was referred to ENT outpatient clinic. He was dealing with difficult breathing for three days after he had aspirated part of metal tracheostomy tube (he had modified the tube by himself, he cut the upper “external” part). A part of metal tracheostomy tube was confirmed inside the left principal bronchus on the X-ray of the thorax. The foreign body was successfully extracted by bronchoscopy. Patient was released five days after the surgery from the hospital without any relevant clinical symptoms.
- Klíčová slova
- rigidní bronchoskopie,
- MeSH
- analgosedace MeSH
- aspirace do dýchacích cest * diagnostické zobrazování chirurgie MeSH
- bronchoskopie MeSH
- cizí tělesa MeSH
- dýchací soustava diagnostické zobrazování MeSH
- kanyla MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- plíce diagnostické zobrazování MeSH
- reakce na cizí těleso MeSH
- tracheostomie MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
