Comprensión de la dinámica del flujo de aire: un estudio computacional de respiradores nasales y orales utilizando...

Área de la Ciencia:

• Ortodoncia
• Otorrinolaringología
• Ingeniería Biomédica
• Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)

Sus antecedentes:

• Los patrones de respiración influyen significativamente en el crecimiento y desarrollo craneofacial, un tema de debate continuo.
• La comprensión de la morfología de las vías respiratorias y la dinámica del flujo de aire es crucial para diagnosticar y tratar los trastornos relacionados con la respiración.

Objetivo del estudio:

• Analizar y comparar la morfología de las vías respiratorias y la dinámica del flujo de aire en individuos con respiración nasal normal frente a aquellos con obstrucción nasal.
• Investigar los efectos de diferentes grados de obstrucción nasal en los patrones de flujo de aire dentro de la vía aérea faríngea.

Principales métodos:

• Se utilizó tomografía computarizada (TC) de alta resolución para la segmentación de las vías respiratorias.
• Se empleó análisis de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) en cinco pacientes (18-28 años) categorizados por patrones de respiración y obstrucción nasal.
• Se evaluaron patrones de flujo de aire, distribución de velocidad, tensión de cizallamiento en la pared (WSS) y resistencia de las vías respiratorias.

Principales resultados:

• Demostró una distribución no uniforme de la velocidad dentro de la vía aérea faríngea, influenciada por la anatomía de la cavidad nasal.
• Se observaron variaciones notables en los parámetros de flujo (líneas de corriente de velocidad, WSS, caída de presión) en diferentes grados de obstrucción nasal.
• Se identificaron características de flujo de aire alteradas en las vías respiratorias nasales obstruidas.

Conclusiones:

• La CFD proporciona información valiosa sobre los efectos combinados de la respiración fisiológica y patológica en la dinámica de las vías respiratorias.
• Los patrones de flujo de aire y parámetros como las líneas de corriente de velocidad pueden servir como indicadores de apoyo para síntomas clínicos (por ejemplo, anosmia).
• La naturaleza no invasiva de la CFD permite una evaluación realista del comportamiento del flujo en las vías respiratorias.