Til hovedinnhold

Matematikk som middel for å stoppe snorking

Matematikk som middel for å stoppe snorking

Publisert 24. september 2013

Et flagg som blafrer i vinden illustrerer det som kan kalles luft-faststoff-vekselvirkning. Når vinden suser forbi toppen av flaggstangen, danser flagget i til vindens rytmer; ofte på kompliserte måter.

Strømningslinjer som illustrerer banen til et utvalg fiktive støvpartikler, som følger luftstrømmen inn gjennom nesa og ned gjennom pusterøret, ved inhalering. Strømningslinjene er fargelagt for å vise luftstrømmens hastighet (Blå=langsom < grønn < gul < rød=rask).

SnorkingSom vi alle vet, må det to for å danse tango, så luftstrømmen påvirkes også av flaggets bevegelser. Retningen og hastigheten til luftstrømmen endrer seg langs flaggets overflate og det er dette som kalles toveis fluid-strukturinteraksjon (FSI) på fagspråket.

Et mer nærliggende eksempel på FSI finner vi, bokstavelig talt, rett foran nesen vår. Der enkelte kan trekke pusten dypt inn og drømme i fred, lever andre i en helt annen virkelighet. Enkelte har nemlig problemer med snorking. I våken tilstand har vi alle aktive muskler som sørger for å holde luftveiene åpne, men når vi sover slapper disse musklene av og det myke vevet i de øvre luftveiene begynner å opptre som flagget i vinden. Snorkingen oppstår når de myke delene av luftveien deformeres så mye at luftveien tettes helt.

Sykelig snorking

I noen tilfeller kan snorking være såpass alvorlig at det kvalifiseres som et medisinsk problem. Den alvorligste formen, kalt obstruktiv søvnapne-syndrom, rammer 2-4 prosent av befolkningen. Dette syndromet kjennetegnes ved kraftig snorking, hyppige pustestopp, gisping etter pusten og hyppig oppvåkning. I de mest alvorlige tilfellene kan pustestopp inntreffe flere hundre ganger i løpet av natten, noe som fører til redusert oksygenopptak. Livskvaliteten forringes, og man blir mer usatt for sykdommer og kan få økt dødelighet. Søvnapne kobles også til manglende konsentrasjonsevne, og barn reagerer gjerne med hyperaktivitet og kan ha lære- og atferdsvansker.

Det finnes en rekke ulike behandlingsformer for søvnapne, avhengig av alvorlighetsgrad, men legene/kirurgene må basere sine avgjørelser på tidligere erfaringer og skjønn når type behandling blir valgt. Det finnes ingen gode verktøy for å forutsi resultatet av behandlingen. Er man riktig uheldig kan kirurgiske inngrep forverre situasjonene fremfor å hjelpe.

Vil forbedre diagnostikk 

Forskere innen strømningsteknikk ved SINTEF Materialer og kjemi ønsker å hjelpe til med å forbedre behandlingstilbudet til de som sliter med søvnrelaterte pusteforstyrrelser. Per i dag er det ingen som vet hvordan luftveiene påvirkes av luftstrømmen. Det er heller ingen metode som måler elastisiteten til slimhinner og bløtvev hos levende pasienter. I samarbeid med forskere ved NTNU og St. Olavs hospital, ønsker vi å etablere matematiske modeller som kan illustrere det som foregår i luftveiene der søvnapne oppstår.

For å framskaffe pålitelige matematiske modeller må man derfor jobbe tverrfaglig og kombinere teoretisk kunnskap med eksperimenter, målinger og medisinske undersøkelser. Matematiske modeller kan brukes til å forutsi effekten av behandlingsmetodene, og ambisjonen er å skape et uunnværlig verktøy for medisinsk personell når de skal bestemme det beste behandlingsalternativet for hver enkelt pasient. 

Forskningsmidler er i første omgang søkt fra Norges Forskningsråd. Prosjektet er planlagt å starte opp i andre halvdel av 2014, og vare i fire år.

Prosjektvarighet:

01.03.2014 - 24.03.2017