De methodologie voor het vervaardigen van synthetische stemplooi modellen is beschreven. De modellen zijn levensgroot en na te bootsen van de multi-layer structuur van de menselijke stemplooien. De resultaten tonen de modellen om zelf oscilleren bij een druk die vergelijkbaar zijn met long-druk-en flow-geïnduceerde vibrerende antwoorden die vergelijkbaar zijn met die van de menselijke stemplooien aan te tonen.
Geluid voor de menselijke stem wordt geproduceerd via flow-geïnduceerde stemplooi trilling. De stemplooien bestaan uit meerdere lagen van weefsel, elk met verschillende eigenschappen van het materiaal 1. Normaal gesproken de productie is gebaseerd op gezond weefsel en stemplooien, en optreedt als gevolg van complexe koppeling tussen de aërodynamische, structurele dynamische en akoestische fysische verschijnselen. Stemstoornissen jaarlijks op van invloed zijn tot 7,5 miljoen in de Verenigde Staten alleen al 2 en leiden vaak tot aanzienlijke financiële, sociale en andere kwaliteit van leven moeilijkheden. Inzicht in de fysica van de stem de productie heeft de potentie om veel baat stem zorg, inclusief de klinische preventie, diagnose en behandeling van stemstoornissen.
Bestaande methoden voor het bestuderen van de productie stem op te nemen in vivo experimenten met menselijke en dierlijke onderwerpen, in vitro experimenten met behulp van weggesneden larynges en synthetische modellen en computationele modelIng. Vanwege de gevaarlijke en moeilijke toegang tot instrument, worden in vivo experimenten ernstig beperkt in omvang. Weggesneden strottenhoofd experimenten hebben het voordeel van de anatomische en fysiologische sommige realisme, maar parametrische studies waarbij geometrische en materiële goederen variabelen zijn beperkt. Verder zijn ze meestal alleen kunnen worden getrild voor relatief korte periodes (meestal in de orde van minuten).
Het overwinnen van een aantal van de beperkingen van weggesneden strottenhoofd experimenten, zijn synthetische stemplooi modellen in opkomst als een aanvullend instrument voor het bestuderen van spraak productie. Synthetische modellen kunnen worden vervaardigd met de systematische veranderingen in geometrie en materiaaleigenschappen, waardoor voor de studie van gezonde en ongezonde mensen phonatory aerodynamica, structurele dynamica en akoestiek. Zo hebben ze gebruikt om links-rechts stemplooi studie asymmetrie 3,4, de klinische ontwikkeling instrument 5, larynx aerodynamica 6-9, vocAl vouw contact druk van 10 en subglottal akoestiek 11 (een uitgebreidere lijst is te vinden in Kniesburges et al.. 12)
Bestaande synthetische stemplooi modellen, echter, zijn ofwel homogene (een-laags modellen) of zijn vervaardigd met behulp van twee materialen met verschillende stijfheid (twee-laags modellen). Deze aanpak staat niet toe voor de weergave van de werkelijke multi-layer structuur van het menselijk stemplooien een die een centrale rol in het bestuur van stemplooi flow-geïnduceerde vibratie response speelt. Bijgevolg, een-en twee-laags synthetisch stemplooi modellen hebben getoond nadelen 3,6,8 zoals een hogere druk ontstaan dan zijn typisch voor de menselijke fonatie (begin druk is de minimum long druk nodig is om trillingen te starten), onnatuurlijk grote inferieure- superieure beweging, en het ontbreken van een "mucosale wave" (een verticaal lopende golf die kenmerkend is voor gezonde menselijke stemplooi trilling).
<pclass = "jove_content"> In deze paper, de fabricage van een model met meerdere lagen van verschillende eigenschappen van het materiaal wordt beschreven. Het model lagen simuleren van de multi-layer structuur van het menselijk stemplooien, waaronder epitheel, oppervlakkige lamina propria (SLP), intermediaire en diepe lamina propria (dat wil zeggen, ligament, een vezel is opgenomen voor anterior-posterior stijfheid), en spieren (dat wil zeggen , lichaam) lagen 1. De resultaten zijn opgenomen die laten zien dat het model betere vibrerende kenmerken vertoont meer dan voorafgaande een-en twee-laags synthetische modellen, waaronder het begin druk dichter bij de mens ontstaan druk, verminderde inferieure-superieure beweging, en het bewijs van een mucosale golf.Deze methode van fabriceren synthetische stemplooi modellen levert modellen die vibrerende gedrag lijkt op dat van de menselijke stemplooien vertonen. De multi-layer concept resulteert in aanzienlijke voordelen ten opzichte van eerdere een-en twee-lagen model ontwerpen 3,6,8,15, in termen van verminderde het begin druk en verbeterde model beweging (convergent-divergente profiel tijdens de oscillatie, mucosale wave-achtige beweging , en een verminderde inferieur superieur verplaatsing). De methode hier wordt g…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs dankbaar erkennen Grants R03DC8200, R01DC9616 en R01DC5788 van het National Institute on Doofheid en andere communicatie-stoornissen voor de ondersteuning van synthetische model ontwikkeling.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
High Vacuum Grease | Dow Corning | 01018817 | |
Pol-Ease 2300 | Polytek | Pol-Ease2300-1 | Release agent |
Smooth-Sil 950 | Smooth-On | Smooth-Sil 950 | Mold making material |
Vacuum Pump | Edwards | E2M2 | |
Vacuum Chamber | Kartell | 230 | |
Pressure Gage | Marsh Bellofram | 11308252A | |
Straight Razor | Husky | 008-045-HKY | |
Ecoflex 00-30 | Smooth-On | Ecoflex 00-30 | |
Silicone Thinner | Smooth-On | Silicone Thinner | |
Dragon Skin | Smooth-On | Dragon Skin 10 FAST | |
Thread | Omega | OmegaCrys | Use only clear fibers |
Silicone Dye | Smooth-On | Silc Pig Black | |
Silicone Glue | Smooth-On | Sil-Poxy | |
Talc Powder | Western Family |