Upload
wenny-ria-rumanga
View
238
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
1/21
Journal of Biosciences and Medicines, 2013, 1, 23-27 JBM
http://dx.doi.org/10.4236/jbm.2013.12006 Diterbitkan Online pada Oktober 2013
(http://www.!irp.org/jo"rnal/jbm/#
$enelitian "k"ran karakteritik rongga hid"ng man"ia dan analii %&D hemb"an
"dara perna'aan
Jun ZhangAdvanced Technology of Transportation Vehicle Key Laboratory of Liaoning Province, Dalian Jiaotong University, Dalian,Chinamail: arm)*hang+ina.!om
,"n -hang
Teknologi Lan!tan dari Transportasi Laboratori!"ehi!le e) dari $roini iaoning
Dalian ,iaotong $roini nierit) Dalian %ina mail: arm)*hang+ina.!om
menerima 2013
"nt"k hemb"an "dara )ang t"di abtrak dalam ditrib"i !a hid"ng it) man"ia
elama pernapaan dan karakteritik parame ter "nt"k tr"kt"r hid"ng tiga p"l"h
tiga dimeni e!ara anatomi repreentai ak"rat orang dewaa rongga hid"ng
direkontr"ki berdaarkan modelmodel kajian mereka gambar tomogra5 diproe
dik"mp"lkan dari orangorang biaa.
liran "dara 5eld dalam rongga hid"ng telah diim"laikan mengg"nakan dinamika!airan dengan 5nite element barang 7898 lemb"t. ail men"nj"kkan bahwa
perbedaan rongga hid"ng led tr"kt"r man"ia "nt"k hemb"an "dara berbeda
beda dalam ditrib"i rongga hid"ng dan hemb"an "dara "tama melewati hid"ng
meat" "m"m. $erlawanan hid"ng di daerahdaerah kat"p hid"ng dan maka kat"p
hid"ng tib"le men)"mbang lebih dari etengah rei tan!e e!ara keel"r"han.
arakteritik model rongga hid"ng telah diektrak berdaarkan !iri!iri poin dan di
menion dik"rangkan dari model ali. ;a men"nj"kkan bahwa baik tr"kt"r
geometri ata" 5eld aliran "dara dari d"a jeni adalah er"pa model. %iri!iri!iri
dimeni parameter rongga hid"ng )ang dengan benar mewakili model ali dalam
penelitian "nt"k rongga hid"ng.
ata "n!i: rongga hid"ng< Dimeni arakteritik< =hreeDimenional >ekontr"ki
8im"lai 7"merik &ield liran< %omp"tational Dinami %airan< &inite lement
?etoda
1. ;7=>OD%=;O7
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
2/21
hid"ng adalah penghalang pertama pertahanan "nt"k erangan l"ar dalam item
perna'aan )ang man"ia "nt"k hid"p lama pelind"ng. ;a men)ediakan '"ngi
'"ngi 5ltering pemanaan dan lemb"tkan pemb"angan "dara inhalai dan
melind"ngi tr"kt"r )ang hal" dari item perna'aan )ang lebih rendah. Dengan
deel opment aat ini dari reear!h ke arah mekanime mematikan dan aplikai
dari peralatan iatri!al eperti endo menghadapi konek"eni ia telahmen"nj"kkan bahwa beberapa
pro)ek diea hid"ng dari Departemen $endidikan $roini iaoning 82010030.
?emb"ka ake
e ini angat erat berh"b"ngan dengan tr"kt"r )ang abnormal rongga hid"ng @1A.
Beberapa peneliti )ang telah diperika dan aliran "dara karakter dalam rongga
hid"ng "nt"k men!oba menem"kan !orrela antara tr"kt"r hid"ng ek"rita
Clt
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
3/21
>atarata hemb"an "dara ditrib"i dalam normal dan abhid"ng diperoleh
normal. Dalam ka" im"lai tentang operai ditrib"i ber"h" di !oronal e!
ek"rita Clt
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
4/21
"x ") " adalah komponen ber"h" dalam koordinat %arteian dan p berdiri
"nt"k tekanan. $ adalah kepadatan maal dan P "dara adalah !oe' kental )ang
dinami memiliki ejarah pen)akit hid"ng ata" abnormit) lain dalam 5!ient.
petikan hid"ng. 8etiap relawan epen"hn)a meneliti !"ping hid"ng (Bagian / R1
dari gambar 1# e!ara lang"ng dib"ka oleh rhino!op) anterior hid"ng danpemerikaan endokopi )ang al "nt"k atmo'er dengan kondii empadan tekanan
$R1 lowed para peneliti )ang e!ara k"antitati' menetapkan dirin)a dan N 10132E
$a. interior Bagian dinding (/ S dari gambar 1# ept"m ebagai tidak men)impang.
?odel hid"ngrongga hid"ng )ang diederhanakan ebagai perm"kaan )ang kak"
ejak dikembangkan dari %= !an dioperaikan dalam T ed"a adalah minor dan
akibatn)a de'ormai a' >"mah 8akit liated lemah dari Dalian nierita ?edi.
Dalam !oron 'e!t 5eld hemb"an "dara. Dalam kondii empadan antielip al
gambargambar rongga hid"ng pada elangan wakt" dari 3mm dig"nakan "R N 0
telah ditetapkan ke dinding. >eg"lar di "nt"k men)eleaikan pembang"nan em"la
ejak !oronal melihat pirator) kapaita 202 tabil inhalai/exha dapat
menggambarkan tr"kt"r hid"ng terbaik. Dengan bant"an lation adalah antara 400
dan 600 ml periode per @10 mlA dari eb"ah radiologit dan ahli bedah expertied
di hid"ng dengan eb"ah inpirator) %= rate dari 1E 2E na'a/menit @11A !an dan
anatomi inter'a!e antara hid"ng m" berdaarkan pengamatan medi. Bata ata
nilai 8e!"rit) rrangement dan "dara di rongga hid"ng adalah digambarkan dari
etiap 600 ml diberlak"kan pada kar)a ini. ;an)a diandaikan bahawa !oronal
gambar )ang akan dikaitkan beramaama "nt"k membent"k eb"ah periode
berna'a (kitaran eb"ah inhalai dan eb"ah model tiga dimeni. ?odelmodel
)ang dib"at mengel"arkan na'a# adalah 3 detik dan ke!epatan aliran "dara
berbedabeda li
dan e!ara otomati )ang dihal"kan oleh perangkat l"nak 5nite element hampir
dengan wakt" pada bagian kel"ar ebagaimana dit"nj"kkan Hambar 2.
Dari 7898 etelah perl" arte'ak pembet"lan dibawa "mb" ertikal dan hori*ontal
men"nj"kkan kapak
. $e"bahan badi dan hemb"an "dara wakt" maingmaing. ?en"nj"k eb"ah
men"nj"kkan p"n!ak al
agittal hori*ontal dan bagian ata pandanganpandangan )ang dihal"kan
hemb"an "dara )ang ber"bah"bah di"e inpirai periode< poin b
hid"ng !ontoh model eperti )ang dit"nj"kkan pada gambar 1. ?odelmodel )ang
men"nj"kkan nilai p"n!ak dari ber"bah"bah dalam eb"ah hemb"an "dara maa
kedal"wara. Di bagian kel"ar p"n!ak adalah !al!" ber"h" di jalan kel"aran
"dara )ang diperpanjang e!ara b"atan ehingga "dara haln)a melal"i "R2 N
U/0FE poin 8 di mana U adalah tideal o dapat melanj"tkan aliran di ana. l"me
dengan akama dan 8 adalah alib area dapat meningkatkan kel"ar. ondii bata
ke!epatan )ang diberikan di bagian ata alib 2.2. Bagian 8im"lai n"merik
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
5/21
orophar)nx (/ R2 di bagian Hambar 1# )ang mengat"r r"m" "nt"k aliran "dara
melal"i naik berdaarkan a"mia"mi di ata.
per al"ran napa adalah konerai (keinamb"ngan maal# dan hemb"an "dara
melal"i rongga hid"ng adalah e!ara n"merikal i 7aier8toke men)atakan
ebagai: r"m" m"lated epanjang el"r"h tempoh berna'a etelah model adalahdengan elemen tetrahedron dit"mb"k. liran "dara adalah
0 ( 1 # digambarkan ebagai eb"ah negaraementara aliran t"rb"leni Lga
dengan "x L") L" MMN LLL x)* Q parameter N 12E 3 kg/m P N 1.FIK4 V 10 E 7W
2 /m .
ak !ipta X 2013 8!i>e. ?emb"ka ke
,. -hang / ,o"rnal o' Bio!ien!e dan obatobatan 1 (2013# 232F
Hambar 2. aj" aliran per"bahan dengan wakt" dalam eb"ah periode na'a hid"p
ing.
8tandarY model gejolak diberlak"kan pada eb"ah 898.
2.3. ktraki Dimeni arakteritik
rongga hid"ng dibagi menjadi enam bagian "tama: balai hid"ng kat"p hid"ng
"m"m meat" hid"ng meat" hid"ng tengah lebih rendah dan wila)ah
naophar)nx meat" hid"ng )ang dide5niikan ebagai tr"kt"r karakteritik
rongga hid"ng. Dalam bagian !rorongga hid"ng )ang dapat ditem"kan di mana
tengah dan lebih rendah t"rbi nate han)a m"n!"l ata" menghilang (gari bir" di
Hambar 3(b## dan tempat peramb"ngann)a (gari merah di Hambar 3(b## dari ad
ja!ent tr"kt"rtr"kt"r kha. ;ni adalah bagianbagian teriti! !hara! tr"kt"r
hid"ng di mana ertexe adalah karakteritik dide5niikan ebagai poin. Dalam
bent"k dapat meningkatkan balai hid"ng kat"p hid"ng dan naophar)nx telah
diederhanakan ebagai "adrilateral dan panjang dan lebar telah dide5niikan
ebagai dimeni karakteritik mereka. natomi meat" hid"ng adalah ja"h lebih
r"mit daripada )ang lain.
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
6/21
8etiap meat" telah diederhanakan ebagai eb"ah "d"t (eperti )ang
dit"nj"kkan dalam Hambar 3(##. $oin di hid"ng karakteritik meat" telah
diektrak eperti )ang dit"nj"kkan dalam Hambar 4 dan ebar b"ket dari hid"ng
meat" dide5niikan ebagai dimeni karakteritik. arakteritik rongga hid"ng
model eorang relawan adalah e tablihed dalam 7898 berdaarkan data
mengkoordinaikan karakteritik eeorang poin dan aliran "dara lapangan e!aran"merikal im"lai. $erbandingan geometri dari akan tween karakteritik model
dan ali adalah eperti )ang diperlihatkan pada Hambar 3.
3. ail
3.1. Dalam rongga hid"ng ditrib"i hemb"an "dara
tekanan dan ke!epatan pada titik mana p"n dalam rongga hid"ng dapat diperoleh
etelah im"lai angka "nt"k model hid"ng "dah eleai tiga p"l"h. %ontoh )ang
dit"nj"kkan dalam pohon ara E adalah replikai anj"ngn)a berdaarkan kelaliman
peremp"an rongga hid"ng. 8eb"ah li!e pada poii )ang benar telah dipilih "nt"k
menampilkan ke!epatan
ak %ipta X 2013 8!i>e.
2E
Hambar 3. arakteritik ektraki poin di meat" hid"ng.
Hambar 4. e!epatan =inggi (kiri# tekanan (tengah# dan e!tor (kanan# meran!ang
aat ini b.
Hambar E. emb"an "dara ditrib"i dalam petikan hid"ng pada aat point ZaZ.
(Hambar E ditrib"i kiri# nam"n ber"h" (Hambar E ektor kanan# dan t"r"n
(Hambar E tekanan tengah# )ang pra hemb"an "dara ented dalam rongga
hid"ng arah aat ini b bila hemb"an "dara expirator) pe"bahan abadi dan
pen"r"nan tekanan )ang ada pada nilainilai p"n!ak mereka. emb"an "dara
tertinggi m"n!"l di wila)ah ber"h"kat"p hid"ng. Di wila)ah kat"p hid"ng dan
balai hid"ng tekanan "dara ber"bah tajam. 8ebalikn)a ia meng"bah perlahan
lahan di wila)ah hid"ng rongga )ang tepat dan naophar)nx. Dalam !ontoh!ontoh
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
7/21
tiga p"l"h ini aliran "dara perlawanan dalam wila)ah 3 !m jarak dari !"ping hid"ng
dianggap dari E0E[ "nt"k "nt"k FF.I[ dari al"ran napa hid"ng reitan!e
e!ara keel"r"han.
Beberapa ke!epatan perwakilan aat ini ditrib"i eperti )ang diperlihatkan pada
Hambar 6. ngkaangka ini ill" trated hemb"an "dara )ang di maingmaingmodel ditrib"i it" ke!il
memb"ka ake
26 ,. -hang / ,o"rnal o' Bio!ien!e dan obatobatan 1 (2013# 232F
Hambar 6. $erbandingan ke!epatan (kiri# dan tekanan (kanan# ditrib"i akan
tween model karakteritik dan aal ""l alah at" rongga hid"ng
dan hemb"an "dara )ang berbeda. $e"bahan badi pada at" ii rongga hid"ngberbeda dari )ang lain. elompok aal ekolah berdik"i tentang indkator hail
!ated bahwa ada tiga mode ditrib"i hemb"an "dara di al"ran napa hid"ng:
1. liran "tama melewati hid"ng meat" "m"m dan bagian reid"al lewat dari
tengah dan lebih rendah meat" hid"ng (eperti )ang diperlihatkan pada gambar 6
kiri#. Dalam mode ini aliran "dara )ang ber"bah"bah melal"i meat" hid"ng
dianggap "nt"k "m"m E6.6[ dari ber"bah e!ara keel"r"han. 2. liran "tama
melewati )ang lebih rendah meat" hid"ng dan hid"ng meat" "m"m (eperti )ang
diperlihatkan pada Hambar E =engah#. Dalam mode ini aliran "dara )ang ber"bah
"bah melal"i lebih rendah meat" hid"ng dan meat" hid"ng dianggap "nt"k
"m"m 60.E[ lebih dari em"a ber"bah"bah. 3. emb"an "dara "tama lewat dari
tengah meat" hid"ng dan hid"ng meat" "m"m (eperti )ang diperlihatkan pada
Hambar E kanan#. Dalam mode ini aliran "dara )ang ber"bah"bah melal"i hid"ng
meat" tengah dan !ommon meat" hid"ng dianggap FF.0[ dari keel"r"han
"nt"k ber"bah"bah.
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
8/21
Di antara tiga p"l"h t"j"h dari !ontoh!ontoh mereka et"j" dengan mode
pertama< t"j"h dari mereka dikelompokkan dalam mode ked"a. mpat bela !ontoh
lain adalah milik ke mode ketiga.
3.2. $erbandingan antara ?odel arakteritik Ditrib"i emb"an "dara dan )ang
aal
dengan membandingkan ditrib"i 5eld ke!epatan aliran "dara (gambar 6 kiri# dan
5eld tekanan (Hambar 6 kanan# antara model karakteritik dan aal ia
men"nj"kkan bahwa alah at" bent"k geometri ata" im"lai n"merik adalah
tr"kt"r mirip dan perbandingan angka dan perbedaan adalah eperti diperlihatkan
pada =abel 1.
4. Dik"i
mekanime dalam hid"ng man"ia adalah hemb"an "dara penting bagi
pemahaman ban)ak apekapek biologi dan pa tholog) di al"ran pernapaan.
?aa kini pen)elidikan memb"ktikan bahwa aliran "dara )ang ber"bah"bah
melal"i ke kiri ata" ke kanan ii rongga hid"ng terletak pada aliran "dara ata"
alib perlawanan area dapat meningkatkan. $ada etiap ii ditrib"i hemb"an
"dara de pend pada tr"kt"r men)empitn)a ebagai hemb"an "dara "tama
ak %ipta X 2013 8!i>e.
=abel 1. $erbedaan hemb"an "dara "k"ran dan bent"k geometri !ha ra!ter antara
d"a model.
$erbedaan arakteritik ali model model
8alib kab"r. 0.036 m 0.046 m 1220[ red"pkan ertikal. 0.0I4 m 0.0IE m 0.EK[
ongit"dinal kab"r. 0.136 m 0.136 m paling rendah 000
pen"r"nan tekanan K4.I[ $a FK.I $a IEK[
ke!epatan makimal K.2FK m/ K.260 m/ 0.10[
melewati r"te dengan al"ran napa )ang lebih l"a. >ei tan!e )ang biaan)a
lebih rendah dalam al"ran napa )ang lebih l"a eperti !om mon meat" hid"ngata" di tempattempat )ang intere!t dengan meat" hid"ng tengah. Begit" lama
ebagai tr"kt"r menion preentatie pai' dirongga hid"ng )ang diperoleh
)ang kel"aran menekan karakteritik ebagai poin dan dimeni dalam kar)a ini
aliran "dara )ang diditrib"ikan dalam rongga hid"ng n)ata dapat digambarkan.
?odelmodel )ang di bawah de5nii dimeni karakteritik dapat mewakili b"kan
aja pada model ali tetapi j"ga modelmodel dengan perkiraan dimeni
karakteritik. l)ano @12A )ang diediakan d"a tipikal modelmodel hid"ng jeni
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
9/21
elatan dan "tara ern ketikkan. \atakwataknaal!ait) jeni "tara bahwa )ang
lebih rendah t"rbinate bear dalam "k"ran dan hemb"an "dara "tama lewat dari
tengah paage. arakter dari jeni elatan rongga hid"nglebih rendah t"rbinate
"k"ran ke!il dan hemb"an "dara "tama melewati )ang lebih rendah petikan
interior @6A. arena ebagian bear lebih rendah )ang lebih rendah hid"ng t"rbinate
meat" adalah empit dan perlawanan dalam al"ran napa ini adalah )ang tinggi"nt"k led keban)akan aliran "dara melewati hid"ng meat" tengah. $rinip "nt"k
jeni elatan rongga hid"ng adalah ama dengan jeni "tara. ;ni adalah !ara )ang
baik "nt"k meman'aatkan dimeni karakteritik "nt"k mengidenti5kai h" man
dengan tr"kt"r karakter rongga hid"ng.
E. eimp"lan
eb"ah metode la)ak dikembangkan "nt"k merekontr"ki n" meri!al model
rongga hid"ng. ?elal"i
ake terb"ka n"merik
,. -hang / ,o"rnal o' Bio!ien!e dan obatobatan 1 (2013# 232F
hail im"lai dari !ontoh!ontoh tiga p"l"h rin!ian ai r ditrib"i aliran dalam
rongga hid"ng )ang digambarkan. ail men"nj"kkan bahwa meat" )ang lebih
l"a emakin ban)ak orang akan melewati hemb"an "dara. Ditrib"i aliran "dara
akan ber"bah pada d"a ii rongga hid"ng jika ada bagian dari tr"kt"r hid"ng
berbedabeda. ?odel n"merikal berdaarkan dimeni karakteritik kem"diann)a
dibina em"la.
;a men"nj"kkan bahwa baik tr"kt"r geometri ata" aliran "dara dalam model
karakteritik ditrib"i er"pa dengan )ang aal. eimp"lan dapat dib"at bahawamodel karakteritik dapat ebagian paang kembali aal dan bahkan modelmodel
dengan perkiraan dimeni elama model karakteritik reear!h men"j" !a it)
hid"ng.
>"j"kan
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
10/21
@1A li)ano 9.$. (1KKF# dari rekontr"ki Bedah erod)nami! hid"ng. $roiding
ongre D"nia ke16 Otolar)ngolog) epala dan eher ]; ongre D"nia
Otolar)ngolog) epala dan eher 8)dne) 1EK11EKE.
@2A i" 9.]. 9" 8. ?atahari ].-. et al. (200E# 8tr"kt"r rongga hid"ng dan
hemb"an "dara karakter. ,"rnal %ina Otolar)ngolog) epala dan eher 40 I46I4K.
@3A e)hani 8!herer $\ dan ?o*ell ?.?. (1KKE# im"lai n"merik hemb"an
"dara dari dalam hid"ngn)a !ai man"ia dekat. ,o"rnal o' Biomekanika 11F 42K
441.
http://dx.doi.org/10.111E/1.2FK4204
@4A ahn ;. 8!herer m"ka"rat\. ?o*ell ?.?. et al. (1KK3# e pro5l lo!it) di"k"r
"nt"k aliran "dara melal"i eb"ah model kala bear dari dia rongga hid"ng
man"ia. ,o"rnal o' Diterapkan $h)
ak %ipta X 2013 8!i>e.
2F
iolog) FE 22F322IF.
@EA ?artonen =.B. U"an . -hang -. et al. (2002# im"lai aliran dalam al"ran
pernapaan bagian ata man"ia. Bi o!hemitr) el dan bio5ik 3F 2F36.
http://dx.doi.org/10.13IE/%BB:3F:1:2F
@6A 8"bramaniam >.$. >i!hardon >.B. dan ?organ .=.
(1KKI# %omp"tational im"laiim"lai dinamika !airan di hemb"an "dara
pirator) dalam hid"ng dan naophar)nx man"ia.
=okikologi inhalai 10 K1120.
http://dx.doi.org/10.10I0/0IKEI3FKI1KFFF2
@FA im 8.. dan %h"ng 8.. (2004# $en)elidikan pada di telahr"ak binaa rongga
hid"ng hemb"an "dara dan diperbet"lkan mod el oleh $; tomographi!. ;lm"$engetah"an peng"k"ran dan =e!h 1E 10K010K6 orientain)a.
http://dx.doi.org/10.10II/0KEF0233/1E/6/00F
@IA >eimerdahl. Jr!hler e ;. dan Herndt . (2001# im"lai aliran "dara di
dalam eb"ah model rongga hid"ng man"ia dalam eb"ah irt"al realit)
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
11/21
berdaarkan rhinologi!al item peren!anaan operai. 8eri ongre ;nternaional
1230 IFK2.
http://dx.doi.org/10.1016/80E31E131(01#00021I
@KA Jr!hler ;. ?einke ?. dan 8!hrJder \. (2003# 7" im"lai meri!al 5eld aliran
dalam model rongga hid"ng. omp"ter Camp
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
12/21
direkontr"ki berdaarkan modelmodel kajian mereka gambar tomogra5 diproe
dik"mp"lkan dari orangorang biaa.
liran "dara 5eld dalam rongga hid"ng telah diim"laikan mengg"nakan dinamika
!airan dengan 5nite element barang 7898 lemb"t. ail men"nj"kkan bahwa
perbedaan rongga hid"ng led tr"kt"r man"ia "nt"k hemb"an "dara berbedabeda dalam ditrib"i rongga hid"ng dan hemb"an "dara "tama melewati hid"ng
meat" "m"m. $erlawanan hid"ng di daerahdaerah kat"p hid"ng dan maka kat"p
hid"ng tib"le men)"mbang lebih dari etengah rei tan!e e!ara keel"r"han.
arakteritik model rongga hid"ng telah diektrak berdaarkan !iri!iri poin dan di
menion dik"rangkan dari model ali. ;a men"nj"kkan bahwa baik tr"kt"r
geometri ata" 5eld aliran "dara dari d"a jeni adalah er"pa model. %iri!iri!iri
dimeni parameter rongga hid"ng )ang dengan benar mewakili model ali dalam
penelitian "nt"k rongga hid"ng.
ata "n!i: rongga hid"ng< Dimeni arakteritik< =hreeDimenional >ekontr"ki
8im"lai 7"merik &ield liran< %omp"tational Dinami %airan< &inite lement
?etoda
1. ;7=>OD%=;O7
hid"ng adalah penghalang pertama pertahanan "nt"k erangan l"ar dalam item
perna'aan )ang man"ia "nt"k hid"p lama pelind"ng. ;a men)ediakan '"ngi
'"ngi 5ltering pemanaan dan lemb"tkan pemb"angan "dara inhalai dan
melind"ngi tr"kt"r )ang hal" dari item perna'aan )ang lebih rendah. Dengan
deel opment aat ini dari reear!h ke arah mekanime mematikan dan aplikai
dari peralatan iatri!al eperti endo menghadapi konek"eni ia telah
men"nj"kkan bahwa beberapa
pro)ek diea hid"ng dari Departemen $endidikan $roini iaoning 82010030.
?emb"ka ake
e ini angat erat berh"b"ngan dengan tr"kt"r )ang abnormal rongga hid"ng @1A.
Beberapa peneliti )ang telah diperika dan aliran "dara karakter dalam rongga
hid"ng "nt"k men!oba menem"kan !orrela antara tr"kt"r hid"ng ek"ritaClt
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
13/21
pekerjaann)a tabiltate 7aier8toke dan keinamb"ngan e" ation telah
dieleaikan e!ara n"merikal "nt"k menent"kan laminar pola aliran "dara di dalam
rongga hid"ng di tenang aliran berna'a b"nga. ail n"merikal telah dialidai oleh
!om parion dengan peng"k"ran ekperimental rin!i dari ahn t"di @4A. ?artonen
@EA et al. dibang"n eb"ah tiga dimeni model !omp"tational ata man"ia al"ran
pernapaan 5t"r )ang ked"a ii rongga hid"ng.
?odel diertakan airwa) kepala dan leher dan berdaarkan pada eb"ah dib"ang
dari eb"ah model mengajar ekolah medi. ail men"nj"kkan pola aliran "dara di
laj" aliran berbeda nilainilai dan pro5l ke!epatan elama inhalai dan
mengel"arkan na'a. 8"bramaniam @6A et al. mewakili tiga dimeni model
!omp"tational man"ia dewaa rongga hid"ng dan naophar)nx dan
peme!ahann)a 7aier 8toke dan keinamb"ngan r"m" "nt"k mengg"nakan
hemb"an "dara terbata metode elemendi bawah )arat)arat tabiltate
inpirator). ?odel )ang dikembangkan dari !an ?agneti! >eonan!e ;maging
hid"ng eeorang. ?odel rongga hid"ng dibagi menjadi beberapa daerah dan aliran
apportionment di antara wila)ah )ang berbeda dari hid"ng adalah rin!ian. im @FA
dielidiki airGow dalam normal dan rongga hid"ng dan "rgi!all) abnormal
men!iptakan mod el e!ara ekperimental dengan Hambar elo!imetr) $artikel
($;#.
>atarata hemb"an "dara ditrib"i dalam normal dan abhid"ng diperoleh
normal. Dalam ka" im"lai tentang operai ditrib"i ber"h" di !oronal e!
ek"rita Clt
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
14/21
tr"kt"r rongga hid"ng rekontr"ki. 8alah at" model ini adalah !om model
rongga hid"ng.
dengan model kha ke!iln)a ekpektai dalam tr"! geometri ementara
temperat"r pembakarann)a dan hemb"an "dara ke mengeal"ai kela)akan
metode "nt"k mengektrak dimeni karakteritik h" man"ia rongga hid"ng.
LLLL """" xxxx 1Lp 2 M M M N M M """'" x)* xx P LLLLL tx)*xQ
2.
LLL metodeL ") ") ") L") 1 p 2 M M M N M M """'" x)* ))P ( 2 # LLLLL tx)*)Q
2.1. ?odel LL rekontr"kiLL """" **** 1Lp 2 M M M N M M """'" ** P L x)*LLLL
tx)**Q
relawan (1I laki tiga p"l"h dan 12 peremp"an aging dari di mana 2E "nt"k EE
tah"n median 30 tah"n an kebangaan# dari =im"r a"t %ina telah dipilih e!araa!ak. ?ereka tidak
"x ") " adalah komponen ber"h" dalam koordinat %arteian dan p berdiri
"nt"k tekanan. $ adalah kepadatan maal dan P "dara adalah !oe' kental )ang
dinami memiliki ejarah pen)akit hid"ng ata" abnormit) lain dalam 5!ient.
petikan hid"ng. 8etiap relawan epen"hn)a meneliti !"ping hid"ng (Bagian / R1
dari gambar 1# e!ara lang"ng dib"ka oleh rhino!op) anterior hid"ng dan
pemerikaan endokopi )ang al "nt"k atmo'er dengan kondii empadan tekanan
$R1 lowed para peneliti )ang e!ara k"antitati' menetapkan dirin)a dan N 10132E
$a. interior Bagian dinding (/ S dari gambar 1# ept"m ebagai tidak men)impang.?odel hid"ngrongga hid"ng )ang diederhanakan ebagai perm"kaan )ang kak"
ejak dikembangkan dari %= !an dioperaikan dalam T ed"a adalah minor dan
akibatn)a de'ormai a' >"mah 8akit liated lemah dari Dalian nierita ?edi.
Dalam !oron 'e!t 5eld hemb"an "dara. Dalam kondii empadan antielip al
gambargambar rongga hid"ng pada elangan wakt" dari 3mm dig"nakan "R N 0
telah ditetapkan ke dinding. >eg"lar di "nt"k men)eleaikan pembang"nan em"la
ejak !oronal melihat pirator) kapaita 202 tabil inhalai/exha dapat
menggambarkan tr"kt"r hid"ng terbaik. Dengan bant"an lation adalah antara 400
dan 600 ml periode per @10 mlA dari eb"ah radiologit dan ahli bedah expertied
di hid"ng dengan eb"ah inpirator) %= rate dari 1E 2E na'a/menit @11A !an dan
anatomi inter'a!e antara hid"ng m" berdaarkan pengamatan medi. Bata atanilai 8e!"rit) rrangement dan "dara di rongga hid"ng adalah digambarkan dari
etiap 600 ml diberlak"kan pada kar)a ini. ;an)a diandaikan bahawa !oronal
gambar )ang akan dikaitkan beramaama "nt"k membent"k eb"ah periode
berna'a (kitaran eb"ah inhalai dan eb"ah model tiga dimeni. ?odelmodel
)ang dib"at mengel"arkan na'a# adalah 3 detik dan ke!epatan aliran "dara
berbedabeda li
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
15/21
dan e!ara otomati )ang dihal"kan oleh perangkat l"nak 5nite element hampir
dengan wakt" pada bagian kel"ar ebagaimana dit"nj"kkan Hambar 2.
Dari 7898 etelah perl" arte'ak pembet"lan dibawa "mb" ertikal dan hori*ontal
men"nj"kkan kapak
. $e"bahan badi dan hemb"an "dara wakt" maingmaing. ?en"nj"k eb"ah
men"nj"kkan p"n!ak al
agittal hori*ontal dan bagian ata pandanganpandangan )ang dihal"kan
hemb"an "dara )ang ber"bah"bah di"e inpirai periode< poin b
hid"ng !ontoh model eperti )ang dit"nj"kkan pada gambar 1. ?odelmodel )ang
men"nj"kkan nilai p"n!ak dari ber"bah"bah dalam eb"ah hemb"an "dara maa
kedal"wara. Di bagian kel"ar p"n!ak adalah !al!" ber"h" di jalan kel"aran
"dara )ang diperpanjang e!ara b"atan ehingga "dara haln)a melal"i "R2 N
U/0FE poin 8 di mana U adalah tideal o dapat melanj"tkan aliran di ana. l"me
dengan akama dan 8 adalah alib area dapat meningkatkan kel"ar. ondii bata
ke!epatan )ang diberikan di bagian ata alib 2.2. Bagian 8im"lai n"merik
orophar)nx (/ R2 di bagian Hambar 1# )ang mengat"r r"m" "nt"k aliran "dara
melal"i naik berdaarkan a"mia"mi di ata.
per al"ran napa adalah konerai (keinamb"ngan maal# dan hemb"an "dara
melal"i rongga hid"ng adalah e!ara n"merikal i 7aier8toke men)atakan
ebagai: r"m" m"lated epanjang el"r"h tempoh berna'a etelah model adalah
dengan elemen tetrahedron dit"mb"k. liran "dara adalah
0 ( 1 # digambarkan ebagai eb"ah negaraementara aliran t"rb"leni Lga
dengan "x L") L" MMN LLL x)* Q parameter N 12E 3 kg/m P N 1.FIK4 V 10 E 7W
2 /m .
ak !ipta X 2013 8!i>e. ?emb"ka ke
,. -hang / ,o"rnal o' Bio!ien!e dan obatobatan 1 (2013# 232F
Hambar 2. aj" aliran per"bahan dengan wakt" dalam eb"ah periode na'a hid"p
ing.
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
16/21
8tandarY model gejolak diberlak"kan pada eb"ah 898.
2.3. ktraki Dimeni arakteritik
rongga hid"ng dibagi menjadi enam bagian "tama: balai hid"ng kat"p hid"ng
"m"m meat" hid"ng meat" hid"ng tengah lebih rendah dan wila)ah
naophar)nx meat" hid"ng )ang dide5niikan ebagai tr"kt"r karakteritik
rongga hid"ng. Dalam bagian !rorongga hid"ng )ang dapat ditem"kan di mana
tengah dan lebih rendah t"rbi nate han)a m"n!"l ata" menghilang (gari bir" di
Hambar 3(b## dan tempat peramb"ngann)a (gari merah di Hambar 3(b## dari ad
ja!ent tr"kt"rtr"kt"r kha. ;ni adalah bagianbagian teriti! !hara! tr"kt"r
hid"ng di mana ertexe adalah karakteritik dide5niikan ebagai poin. Dalam
bent"k dapat meningkatkan balai hid"ng kat"p hid"ng dan naophar)nx telah
diederhanakan ebagai "adrilateral dan panjang dan lebar telah dide5niikan
ebagai dimeni karakteritik mereka. natomi meat" hid"ng adalah ja"h lebih
r"mit daripada )ang lain.
8etiap meat" telah diederhanakan ebagai eb"ah "d"t (eperti )ang
dit"nj"kkan dalam Hambar 3(##. $oin di hid"ng karakteritik meat" telah
diektrak eperti )ang dit"nj"kkan dalam Hambar 4 dan ebar b"ket dari hid"ng
meat" dide5niikan ebagai dimeni karakteritik. arakteritik rongga hid"ng
model eorang relawan adalah e tablihed dalam 7898 berdaarkan data
mengkoordinaikan karakteritik eeorang poin dan aliran "dara lapangan e!ara
n"merikal im"lai. $erbandingan geometri dari akan tween karakteritik model
dan ali adalah eperti )ang diperlihatkan pada Hambar 3.
3. ail
3.1. Dalam rongga hid"ng ditrib"i hemb"an "dara
tekanan dan ke!epatan pada titik mana p"n dalam rongga hid"ng dapat diperoleh
etelah im"lai angka "nt"k model hid"ng "dah eleai tiga p"l"h. %ontoh )ang
dit"nj"kkan dalam pohon ara E adalah replikai anj"ngn)a berdaarkan kelaliman
peremp"an rongga hid"ng. 8eb"ah li!e pada poii )ang benar telah dipilih "nt"k
menampilkan ke!epatan
ak %ipta X 2013 8!i>e.
2E
Hambar 3. arakteritik ektraki poin di meat" hid"ng.
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
17/21
Hambar 4. e!epatan =inggi (kiri# tekanan (tengah# dan e!tor (kanan# meran!ang
aat ini b.
Hambar E. emb"an "dara ditrib"i dalam petikan hid"ng pada aat point ZaZ.
(Hambar E ditrib"i kiri# nam"n ber"h" (Hambar E ektor kanan# dan t"r"n
(Hambar E tekanan tengah# )ang pra hemb"an "dara ented dalam rongga
hid"ng arah aat ini b bila hemb"an "dara expirator) pe"bahan abadi dan
pen"r"nan tekanan )ang ada pada nilainilai p"n!ak mereka. emb"an "dara
tertinggi m"n!"l di wila)ah ber"h"kat"p hid"ng. Di wila)ah kat"p hid"ng dan
balai hid"ng tekanan "dara ber"bah tajam. 8ebalikn)a ia meng"bah perlahan
lahan di wila)ah hid"ng rongga )ang tepat dan naophar)nx. Dalam !ontoh!ontohtiga p"l"h ini aliran "dara perlawanan dalam wila)ah 3 !m jarak dari !"ping hid"ng
dianggap dari E0E[ "nt"k "nt"k FF.I[ dari al"ran napa hid"ng reitan!e
e!ara keel"r"han.
Beberapa ke!epatan perwakilan aat ini ditrib"i eperti )ang diperlihatkan pada
Hambar 6. ngkaangka ini ill" trated hemb"an "dara )ang di maingmaing
model ditrib"i it" ke!il
memb"ka ake
26 ,. -hang / ,o"rnal o' Bio!ien!e dan obatobatan 1 (2013# 232F
Hambar 6. $erbandingan ke!epatan (kiri# dan tekanan (kanan# ditrib"i akan
tween model karakteritik dan aal ""l alah at" rongga hid"ng
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
18/21
dan hemb"an "dara )ang berbeda. $e"bahan badi pada at" ii rongga hid"ng
berbeda dari )ang lain. elompok aal ekolah berdik"i tentang indkator hail
!ated bahwa ada tiga mode ditrib"i hemb"an "dara di al"ran napa hid"ng:
1. liran "tama melewati hid"ng meat" "m"m dan bagian reid"al lewat dari
tengah dan lebih rendah meat" hid"ng (eperti )ang diperlihatkan pada gambar 6kiri#. Dalam mode ini aliran "dara )ang ber"bah"bah melal"i meat" hid"ng
dianggap "nt"k "m"m E6.6[ dari ber"bah e!ara keel"r"han. 2. liran "tama
melewati )ang lebih rendah meat" hid"ng dan hid"ng meat" "m"m (eperti )ang
diperlihatkan pada Hambar E =engah#. Dalam mode ini aliran "dara )ang ber"bah
"bah melal"i lebih rendah meat" hid"ng dan meat" hid"ng dianggap "nt"k
"m"m 60.E[ lebih dari em"a ber"bah"bah. 3. emb"an "dara "tama lewat dari
tengah meat" hid"ng dan hid"ng meat" "m"m (eperti )ang diperlihatkan pada
Hambar E kanan#. Dalam mode ini aliran "dara )ang ber"bah"bah melal"i hid"ng
meat" tengah dan !ommon meat" hid"ng dianggap FF.0[ dari keel"r"han
"nt"k ber"bah"bah.
Di antara tiga p"l"h t"j"h dari !ontoh!ontoh mereka et"j" dengan mode
pertama< t"j"h dari mereka dikelompokkan dalam mode ked"a. mpat bela !ontoh
lain adalah milik ke mode ketiga.
3.2. $erbandingan antara ?odel arakteritik Ditrib"i emb"an "dara dan )ang
aal
dengan membandingkan ditrib"i 5eld ke!epatan aliran "dara (gambar 6 kiri# dan
5eld tekanan (Hambar 6 kanan# antara model karakteritik dan aal ia
men"nj"kkan bahwa alah at" bent"k geometri ata" im"lai n"merik adalah
tr"kt"r mirip dan perbandingan angka dan perbedaan adalah eperti diperlihatkanpada =abel 1.
4. Dik"i
mekanime dalam hid"ng man"ia adalah hemb"an "dara penting bagi
pemahaman ban)ak apekapek biologi dan pa tholog) di al"ran pernapaan.
?aa kini pen)elidikan memb"ktikan bahwa aliran "dara )ang ber"bah"bah
melal"i ke kiri ata" ke kanan ii rongga hid"ng terletak pada aliran "dara ata"
alib perlawanan area dapat meningkatkan. $ada etiap ii ditrib"i hemb"an
"dara de pend pada tr"kt"r men)empitn)a ebagai hemb"an "dara "tama
ak %ipta X 2013 8!i>e.
=abel 1. $erbedaan hemb"an "dara "k"ran dan bent"k geometri !ha ra!ter antara
d"a model.
$erbedaan arakteritik ali model model
8alib kab"r. 0.036 m 0.046 m 1220[ red"pkan ertikal. 0.0I4 m 0.0IE m 0.EK[
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
19/21
ongit"dinal kab"r. 0.136 m 0.136 m paling rendah 000
pen"r"nan tekanan K4.I[ $a FK.I $a IEK[
ke!epatan makimal K.2FK m/ K.260 m/ 0.10[
melewati r"te dengan al"ran napa )ang lebih l"a. >ei tan!e )ang biaan)a
lebih rendah dalam al"ran napa )ang lebih l"a eperti !om mon meat" hid"ng
ata" di tempattempat )ang intere!t dengan meat" hid"ng tengah. Begit" lama
ebagai tr"kt"r menion preentatie pai' dirongga hid"ng )ang diperoleh
)ang kel"aran menekan karakteritik ebagai poin dan dimeni dalam kar)a ini
aliran "dara )ang diditrib"ikan dalam rongga hid"ng n)ata dapat digambarkan.
?odelmodel )ang di bawah de5nii dimeni karakteritik dapat mewakili b"kan
aja pada model ali tetapi j"ga modelmodel dengan perkiraan dimeni
karakteritik. l)ano @12A )ang diediakan d"a tipikal modelmodel hid"ng jeni
elatan dan "tara ern ketikkan. \atakwataknaal!ait) jeni "tara bahwa )ang
lebih rendah t"rbinate bear dalam "k"ran dan hemb"an "dara "tama lewat dari
tengah paage. arakter dari jeni elatan rongga hid"nglebih rendah t"rbinate
"k"ran ke!il dan hemb"an "dara "tama melewati )ang lebih rendah petikan
interior @6A. arena ebagian bear lebih rendah )ang lebih rendah hid"ng t"rbinate
meat" adalah empit dan perlawanan dalam al"ran napa ini adalah )ang tinggi
"nt"k led keban)akan aliran "dara melewati hid"ng meat" tengah. $rinip "nt"k
jeni elatan rongga hid"ng adalah ama dengan jeni "tara. ;ni adalah !ara )ang
baik "nt"k meman'aatkan dimeni karakteritik "nt"k mengidenti5kai h" man
dengan tr"kt"r karakter rongga hid"ng.
E. eimp"lan
eb"ah metode la)ak dikembangkan "nt"k merekontr"ki n" meri!al model
rongga hid"ng. ?elal"i
ake terb"ka n"merik
,. -hang / ,o"rnal o' Bio!ien!e dan obatobatan 1 (2013# 232F
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
20/21
hail im"lai dari !ontoh!ontoh tiga p"l"h rin!ian ai r ditrib"i aliran dalam
rongga hid"ng )ang digambarkan. ail men"nj"kkan bahwa meat" )ang lebih
l"a emakin ban)ak orang akan melewati hemb"an "dara. Ditrib"i aliran "dara
akan ber"bah pada d"a ii rongga hid"ng jika ada bagian dari tr"kt"r hid"ng
berbedabeda. ?odel n"merikal berdaarkan dimeni karakteritik kem"diann)a
dibina em"la.
;a men"nj"kkan bahwa baik tr"kt"r geometri ata" aliran "dara dalam model
karakteritik ditrib"i er"pa dengan )ang aal. eimp"lan dapat dib"at bahawa
model karakteritik dapat ebagian paang kembali aal dan bahkan modelmodel
dengan perkiraan dimeni elama model karakteritik reear!h men"j" !a it)
hid"ng.
>"j"kan
@1A li)ano 9.$. (1KKF# dari rekontr"ki Bedah erod)nami! hid"ng. $roiding
ongre D"nia ke16 Otolar)ngolog) epala dan eher ]; ongre D"nia
Otolar)ngolog) epala dan eher 8)dne) 1EK11EKE.
@2A i" 9.]. 9" 8. ?atahari ].-. et al. (200E# 8tr"kt"r rongga hid"ng dan
hemb"an "dara karakter. ,"rnal %ina Otolar)ngolog) epala dan eher 40 I46
I4K.
@3A e)hani 8!herer $\ dan ?o*ell ?.?. (1KKE# im"lai n"merik hemb"an
"dara dari dalam hid"ngn)a !ai man"ia dekat. ,o"rnal o' Biomekanika 11F 42K
441.
http://dx.doi.org/10.111E/1.2FK4204
@4A ahn ;. 8!herer m"ka"rat\. ?o*ell ?.?. et al. (1KK3# e pro5l lo!it) di"k"r
"nt"k aliran "dara melal"i eb"ah model kala bear dari dia rongga hid"ng
man"ia. ,o"rnal o' Diterapkan $h)
ak %ipta X 2013 8!i>e.
2F
iolog) FE 22F322IF.
@EA ?artonen =.B. U"an . -hang -. et al. (2002# im"lai aliran dalam al"ran
pernapaan bagian ata man"ia. Bi o!hemitr) el dan bio5ik 3F 2F36.
http://dx.doi.org/10.13IE/%BB:3F:1:2F
@6A 8"bramaniam >.$. >i!hardon >.B. dan ?organ .=.
7/23/2019 Journal of Biosciences dan obat.docx
21/21
(1KKI# %omp"tational im"laiim"lai dinamika !airan di hemb"an "dara
pirator) dalam hid"ng dan naophar)nx man"ia.
=okikologi inhalai 10 K1120.
http://dx.doi.org/10.10I0/0IKEI3FKI1KFFF2
@FA im 8.. dan %h"ng 8.. (2004# $en)elidikan pada di telahr"ak binaa rongga
hid"ng hemb"an "dara dan diperbet"lkan mod el oleh $; tomographi!. ;lm"
$engetah"an peng"k"ran dan =e!h 1E 10K010K6 orientain)a.
http://dx.doi.org/10.10II/0KEF0233/1E/6/00F
@IA >eimerdahl. Jr!hler e ;. dan Herndt . (2001# im"lai aliran "dara di
dalam eb"ah model rongga hid"ng man"ia dalam eb"ah irt"al realit)
berdaarkan rhinologi!al item peren!anaan operai. 8eri ongre ;nternaional
1230 IFK2.
http://dx.doi.org/10.1016/80E31E131(01#00021I
@KA Jr!hler ;. ?einke ?. dan 8!hrJder \. (2003# 7" im"lai meri!al 5eld aliran
dalam model rongga hid"ng. omp"ter Camp