Entrada de Água Através do Tubo de Timpanostomia: Estudo Preliminar com recurso ao Modelo Multifásico de Dinâmica de Fluidos Computacional

  • João Brito Subtil Otorrinolaringologista, Consultor, Hospital Cuf Descobertas e Hospital de Beatriz Ângelo Investigador e doutorando da Nova Medical School e CEDOC http://orcid.org/0000-0002-8625-3214
  • Nuno Martins Investigador, Pós-doutoramento, CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa
  • Teresa Nunes Neurorradiologista, Hospital da Luz, Hospital de Beatriz Ângelo
  • Dídia Covas Professora Associada, CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa
  • Paulo Vera-Cruz Otorrinolaringologista, Consultor, Hospital da Luz; Investigador e Professor convidado da Nova Medical School
  • João Paço Coordenador do Serviço de Otorrinolaringologia do Hospital CUF Infante Santo; Professor Regente Otorrinolaringologia da Faculdade de Ciências Médicas de Lisboa
Palavras-chave: miringotomia, tubos transtimpânicos, água, cuidados pós-operatórios

Resumo

Objectivos: A miringotomia com tubos é a cirurgia otológica mais comum e na sequência da mesma a maioria dos otorrinolaringologistas recomenda empiricamente a evicção da entrada de água para os ouvidos. O principal objectivo deste trabalho é a análise do comportamento dinâmico do ar-água no interior do canal auditivo externo e do tubo transtimpânico durante a submersão.

Desenho do Estudo: Modelo multifásico de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD)

Material e métodos: Utilizaram-se imagens de uma tomografia computorizada de ouvidos de uma criança para definir a geometria do ouvido externo e médio, posteriormente empregue para a construção de um modelo multifásico ar-água de dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Este modelo foi usado para estudar a entrada de água e a saída de ar pela tuba auditiva.

Resultados: O modelo multifásico CFD descreve eficazmente a progressão da frente líquida no canal auditivo externo, o comportamento do ar retido e a sua saída através da tuba auditiva. Prevê, igualmente, sob que condições ambientais a água atravessa o tubo transtimpânico até ao ouvido médio.

Na simulação de elevação de pressão num canal contendo água, enquanto à superfície (sem aumento de pressão na nasofaringe), a água atravessou quase imediatamente o tubo transtimpânico.

Na simulação de submersão, com aumento paralelo de pressão na nasofaringe, a água nunca penetrou medialmente no canal, e assim, nunca observámos água através do tubo.

Verificámos deste modo que a variação da pressão na nasofaringe em paralelo com a do exterior (por vaso comunicante através da fossa nasal) dificulta a passagem de água no tubo quando em imersão

Conclusões: O que observámos no modelo está alinhado com os resultados previamente publicados pelo que o consideramos adequado para estudar o comportamento da água e do ar retido no ouvido externo e médio.

Os resultados ampliam os conhecimentos anteriores, por incluir a função de escape da tuba auditiva. Nas mesmas condições dos modelos previamente publicados (não considerando a função tubaria) os nossos resultados são concordantes com os da literatura, constatando-se passagem de água com pressão através do tubo. Contudo, em submersão e considerando a função tubária, no nosso modelo constatámos que em profundidades inferiores a 1 metro a água não atravessou o tubo. 

Downloads

Não existe ainda disponível informação de downloads.

Biografias do Autor

João Brito Subtil, Otorrinolaringologista, Consultor, Hospital Cuf Descobertas e Hospital de Beatriz Ângelo Investigador e doutorando da Nova Medical School e CEDOC

Otorrinolaringologista, consultor, Hospital Cuf Descobertas e Hospital de Beatriz Ângelo.

Investigador e Doutorando da Nova Medical School e do CEDOC

Nuno Martins, Investigador, Pós-doutoramento, CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa
Investigador do CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa

Referências

Rosenfeld RM, Schwartz SR, Pynnonen MA, Tunkel DE, et al. Clinical practice guideline: Tympanostomy tubes in children. Otolaryngol Head Neck Surg. 2013 Jul;149(1 Suppl):S1-35.

Browning GG, Rovers MM, Williamson I, Lous J, Burton MJ. Grommets (ventilation tubes) for hearing loss associated with otitis media with effusion in children. Cochrane Database Syst Rev. 2010 Oct 6;(10):CD001801

Rosenfeld RM, Bhaya MH, Bower CM, Brookhouser PE, et al. Impact of tympanostomy tubes on child quality of life. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2000 May;126(5):585-92.

Grindler DJ, Blank SJ, Schulz KA, Witsell DL, et al. Impact of Otitis Media Severity on Children's Quality of Life. Otolaryngol Head Neck Surg. 2014 Aug;151(2):333-40.

Poss JM, Boseley ME, Crawford JV. Pacific Northwest survey: posttympanostomy tube water precautions. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2008 Feb;134(2):133-5.

Giannoni C. Swimming with tympanostomy tubes. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 2000 Dec;126(12):1507-8

Goldstein NA, Mandel EM, Kurs-Lasky M, Rockette HE, Casselbrant ML. Water precautions and tympanostomy tubes: a randomized, controlled trial. Laryngoscope. 2005 Feb;115(2):324-30.

Salata JA, Derkay CS. Water precautions in children with tympanostomy tubes. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1996 Mar;122(3):276-80.

Wilcox LJ, Darrow DH. Should water precautions be recommended for children with tympanostomy tubes? Laryngoscope. 2014 Jan;124(1):10-1.

Moualed D1, Masterson L, Kumar S, Donnelly N. Water precautions for prevention of infection in children with ventilation tubes (grommets). Cochrane Database Syst Rev. 2016 Jan 27;(1):CD010375.

Hebert RL 2nd, King GE, Bent JP 3rd. Tympanostomy tubes and water exposure: a practical model. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1998 Oct;124(10):1118-21.

Pashley NR, Scholl PD. Tympanostomy tubes and liquids--an in vitro study. J Otolaryngol. 1984 Oct;13(5):296-8.

Smith LP, Smullen JL, Younis RT. Differential penetration of ototopicals and water through tympanostomy tubes. Laryngoscope. 2005 Aug;115(8):1367-70.

Saffer M, Miura MS. Tympanostomy tubes and water J Pediatr (Rio J). 2002 Nov-Dec;78(6):475-80.

Ma B, Ruwet V, Corieri P, Theunissen R, et al. CFD Simulation and Experimental Validation of Fluid Flow and Particle Transport in a Model of Alveolated Airways. J Aerosol Sci. 2009 May;40(5):403-141.

Van Ertbruggen C., Corieri P., Theunissen R., Riethmuller M.L., et al. Validation of CFD Predictions of Flow in a 3D Alveolated Bend with Experimental Data J Biomech. J Biomech. 2008;41(2):399-405

Geng Tian, Michael Hindle, Sau Lee, P. Worth Longest; Validating CFD Predictions of Pharmaceutical Aerosol Deposition with In Vivo Data; Pharm Res. Author manuscript; available in PMC 2016 Oct 1.

Bunne M, Falk B, Hellström S, Magnuson B. Variability of Eustachian tube function in children with secretory otitis media. Evaluations at tube insertion and at follow-up. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2000 Apr 15;52(2):131-41.

Bylander A, Tjernström O, Ivarsson A. Pressure opening and closing functions of the eustachian tube in children and adults with normal ears. Acta Otolaryngol. 1983 Jan-Feb;95(1-2):55-62.

Çengel, Y. A., Cimbala, J. M.. Fluid Mechanics-Fundamentals and Applications (Third Edition ed.) Boston, McGraw-HillHigher Education 2014

Parker GS, Tami TA, Maddox MR, Wilson JF. The effect of water exposure after tympanostomy tube insertion. Am J Otolaryngol. 1994 May-Jun;15(3):193-6.

Carbonell R, Ruíz-García V. Ventilation tubes after surgery for otitis media with effusion or acute otitis media and swimming. Systematic review and meta-analysis. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2002 Dec 2;66(3):281-9.

Wang MC, Liu CY, Shiao AS. Water penetration into middle ear through ventilation tubes in children while swimming. J Chin Med Assoc. 2009 Feb;72(2):72-5.

Subtil J, Jardim A, Peralta-Santos A, Araújo J, Saraiva J, Paco J. Water protection after tympanostomy (Shepard) tubes does not decrease otorrhea incidence - retrospective cohort study. Braz J Otorhinolaryngol. Ref. No.: BJORL-D-17-00203R1 (no prelo)

Publicado
2018-05-12
Como Citar
Brito Subtil, J., Martins, N., Nunes, T., Covas, D., Vera-Cruz, P., & Paço, J. (2018). Entrada de Água Através do Tubo de Timpanostomia: Estudo Preliminar com recurso ao Modelo Multifásico de Dinâmica de Fluidos Computacional. Revista Portuguesa De Otorrinolaringologia E Cirurgia De Cabeça E Pescoço, 55(2), 71-79. Obtido de https://journalsporl.com/index.php/sporl/article/view/682
Secção
Artigo Original