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Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis von CT-Aufnahmen des Kopfes ein 3D-CAD-Modell der Nasenhaupthöhle zu erzeugen. Ausgehend von der erzeugten Geometrie wird dann im Anschluss die nasale Klimatisierungsfunktion während der Einatmung simuliert.

Für die Simulation wird vorausgesetzt, dass auf der Nasenschleimhaut (37°C) ständig ein dünner Wasserfilm vorhanden ist. Bei der Einatmung strömt kalte Umgebungsluft (25°C) an der Schleimhaut vorbei. Durch turbulente Konvektion wird die Luft erwärmt, sodass die Kapazität der Luft, Feuchtigkeit aufzunehmen, steigt. Dies hat wiederum einen Verdunstungseffekt an der Nasenschleimhaut zur Folge. Dieser Zusammenhang wird im Simulationsprogramm realisiert.

Aus den gewonnen Ergebnissen wird ersichtlich, an welchen Stellen die einströmende Luft im Naseninneren bis zur Sättigung mit Feuchtigkeit angereichert wird. Bis zum Nasenrachenraum wird eine relative Luftfeuchtigkeit von rund 80% erreicht. Weiter wurde der Temperaturanstieg in der Nase betrachtet. Im Nasenrachenraum liegt im Vergleich zum Naseneingang eine Temperaturdifferenz von 7,5°C vor. Ebenfalls ist es möglich, neben Geschwindigkeitsanalysen auch die Strömung der Atemluft durch die Nase zu betrachten.

Diese Arbeit, mit dem entstandenen patientenbezogenen Nasenmodell und der Simulation der nasalen Klimatisierung, zeigt neue Chancen für die Zukunft auf, inwieweit auf diesem Wege eine prä-operative Planung bei Nasen-Operationen möglich ist. Es werden dem Operierenden und Patienten mehr Sicherheit in Diagnosestellung, Operationsplanung und Prognose von Auswirkungen gegeben. Die Ergebnisse dieser Arbeit geben einen Beitrag für die Entwicklung und Anwendung solcher Modelle.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.