Wie beeinflusst die Entfernung der Taschenfalte den Inspirationsprozess? – Eine computergestützte Studie

Einführung:

Strömungsdynamische Untersuchungen können zum Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen von Phonation und Sprache beitragen. Einer der wichtigsten Vorteile dieses Vorgehens ist, dass auch verschiedene Behandlungsstrategien ohne Risiko für die Patienten angewendet werden können. Daher werden im Rahmen der vorliegenden Studie die Taschenfalten virtuell entfernt und die Auswirkung auf den Inspirationsprozess bewertet.

Methoden:

Die Segmentierung der Anatomie erfolgte auf Basis einer CT-Aufnahme. Der betrachtete Bereich berücksichtigt die Atemwege von der Trachea bis zu den Nasenflügeln mit geöffneter Glottis. Die Entfernung der Taschenfalten mittels Computermodellierung führt zu vier untersuchten Konfigurationen: Normalzustand (1), Zustand nach chirurgischer Entfernung erst der linken (2), dann der rechten (3) und abschließend beider Taschenfalten (4). Für jede Konfiguration wird der Inspirationsprozess unter Berücksichtigung hochfrequenter und kleinskaliger Wirbelstrukturen strömungsdynamisch simuliert.

Ergebnisse:

Die Geschwindigkeiten im Bereich der Glottis erreichen bei normaler Atmung bis zu 10 m/s. Die Glottis stellt den engsten Abschnitt innerhalb der oberen Luftwege dar, daher sind starke Fluktuationen des Strömungsfeldes vorhanden. Ferner kommt es beim virtuellen Entfernen der Taschenfalten zu veränderten Strömungsstrukturen oberhalb und unterhalb der Glottis. Dies führt zusätzlich zu lokalen Unterschieden in der Wandschubspannungsverteilung.

Schlussfolgerung:

Weitere Forschung ist erforderlich, um eine mögliche Wechselwirkung von Strömungsbedingungen und Schleimhautbeschaffenheit zu untersuchen, die das Wohlbefinden von Patienten beeinflussen.

Publication History

Publication Date:
23 April 2019 (online)