Sentetik, Multi-Layer, Self-Salınımlı Vokal Fold Model Fabrikasyon
Summary
Sentetik vokal kord modelleri imalatı için metodoloji tarif edilir. Modelleri gerçek boyutlu ve çok katmanlı yapısı, insan vokal kıvrımların taklit. Sonuçlar modelleri akciğer basıncı karşılaştırılabilir basınçlarda öz-salınım ve insan vokal kıvrım bu benzer akış kaynaklı titreşimli tepkiler göstermek göstermektedir.
Abstract
Insan sesi için ses akış bağlı vokal kord titreşim yoluyla üretilir. Birkaç kat doku, malzeme özellikleri farklı 1 ile her vokal kıvrımlar oluşur. Normal ses üretimi, sağlıklı doku ve vokal kıvrım güvenir ve aerodinamik, yapısal, dinamik ve akustik fiziksel olaylar arasındaki karmaşık bağlantı bir sonucu olarak ortaya çıkar. Ses bozuklukları, yalnız Amerika Birleşik Devletleri 2 yılda 7.5 milyon kadar etkilemez ve çoğu zaman önemli, mali, sosyal ve zorluklar yaşam kalitesi diğer neden. Ses üretim fiziği anlamak, klinik önleme, tanı ve ses bozuklukları tedavisinde de dahil olmak üzere, önemli ölçüde ses bakım parası için bir potansiyele sahiptir.
Eksize larynges ve sentetik modeller kullanılarak in vitro deney, insan ve hayvan denekleri kullanılarak in vivo deney ve hesaplama modeli, ses üretimi eğitimi için mevcut yöntemler dahiling. Tehlikeli ve zor bir enstrüman erişim sayesinde, in vivo deneylerde ciddi kapsamı sınırlıdır . Eksize gırtlak deneyleri, anatomik ve fizyolojik gerçekçilik yararı var, ama geometrik ve malzeme özelliği değişkenleri içeren parametrik çalışmalar sınırlıdır. Ayrıca, genellikle zaman görece kısa bir süre için (genellikle sipariş üzerine dakika) vibrasyonlu sadece.
Eksize gırtlak deneyler bazı sınırlamaları aşmak, sentetik vokal kord modelleri, ses üretimi eğitimi için tamamlayıcı bir araç olarak ortaya çıkmaktadır. Sentetik modelleri sağlıklı ve sağlıksız insan phonatory aerodinamik, yapısal dinamikleri ve akustik çalışma için izin verir, geometri ve malzeme özellikleri sistematik değişiklikleri ile imal edilebilir. Örneğin, 3,4, klinik aracı geliştirme 5, larinks aerodinamik 6-9, VOC asimetri, sol-sağ vokal kord incelemek için kullanılmıştır .al kat temas basıncı 10 ve subglottal akustik 11 (Kniesburges ark daha kapsamlı bir liste bulabilirsiniz. 12 )
Mevcut sentetik vokal kat modelleri, ancak, ya da homojen olan (tek kat modeller) ya da iki farklı sertlik malzemeleri (iki katlı modelleri) kullanılarak imal edilmiştir. Bu yaklaşım insan vokal kıvrım 1 akış bağlı vokal kord titreşim yanıt yöneten merkezi bir rol oynayan gerçek çok katmanlı yapısı temsili için izin vermez. Sonuç olarak, bir ve iki katmanlı sentetik vokal kord modelleri için tipik insan fonasyon (başlangıçlı basınç, titreşim başlatmak için gerekli olan minimum akciğer basıncı), doğal olmayan, büyük alt-ne daha yüksek başlangıçlı baskılara gibi dezavantajları 3,6,8 sergiledik üstün hareket, ve bir "mukozal dalga" (sağlıklı insan vokal kord titreşim karakteristik bir dikey seyahat dalga) eksikliği.
<pBu çalışmada class = "jove_content"> çoklu katmanlar farklı malzeme özelliklerine sahip bir model imalatı açıklanmıştır. (Yani bir fiber ön-arka sertlik dahil, bağ) ve kas (yani modeli katmanları çok katmanlı yapısı, epitel, yüzeyel lamina propria (SLP), orta ve derin lamina propria da dahil olmak üzere insan vokal kıvrımlar, simüle , gövde) katmanları 1. Sonuçlar modeli üzerinde geliştirilmiş titreşim özellikleri sergiler olduğunu göstermektedir önce tek ve iki kat sentetik modelleri, başlangıcından insan başlangıçlı basınca yakın basınç azalır aşağı üstün hareket ve mukozal dalga kanıtı gibi.Protocol
Discussion
Bu yöntem, insan vokal kıvrımların benzer titreşim davranışı sergileyen sentetik vokal kord modelleri verim modelleri imalatı. Başlangıçlı basınç azalması ve geliştirilmiş modeli hareket açısından bir önceki ve iki katmanlı model tasarımları 3,6,8,15 göre önemli avantajlar (salınım, mukozal dalga gibi hareket sırasında yakınsak-ıraksak profili çok-katmanlı bir kavram sonuçları ve benzeri) aşağı üstün bir deplasman azalttı. Burada sunulan yöntem, geometri bakımında…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar sentetik model geliştirme desteği için Ulusal Sağırlık ve Diğer İletişim Bozuklukları Enstitüsü Hibeler R03DC8200, R01DC9616 ve R01DC5788 minnetle kabul etmiş sayılırsınız.
Materials
| 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 |
Referências
- Hirano, M., Kakita, Y. Cover-body theory of vocal fold vibration. Speech Science: Recent Advances. , 1-46 (1985).
- Pickup, B. A., Thomson, S. L. Influence of asymmetric stiffness on the structural and aerodynamic response of synthetic vocal fold models. Journal of Biomechanics. 42 (14), 2219-2225 (2009).
- Zhang, Z. Vibration in a self-oscillating vocal fold model with left-right asymmetry in body-layer stiffness. Journal of the Acoustical Society of America. 128 (5), EL279-EL285 (2010).
- Popolo, P. S., Titze, I. R. Qualification of a Quantitative Laryngeal Imaging System Using Videostroboscopy and Videokymography. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 117 (6), 4014-4412 (2008).
- Thomson, S. L., Mongeau, L., Frankel, S. H. Aerodynamic transfer of energy to the vocal folds. Journal of the Acoustical Society of America. 118 (3), 1689-1700 (2005).
- Neubauer, J., Zhang, Z., Miraghaio, R., Berry, D. A. Coherent structures of the near field flow in a self-oscillating physical model of the vocal folds. Journal of the Acoustical Society of America. 121 (2), 1102-1118 (2007).
- Drechsel, J. S., Thomson, S. L. Influence of supraglottal structures on the glottal jet exiting a two-layer synthetic, self-oscillating vocal fold model. Journal of the Acoustical Society of America. 123 (6), 4434-4445 (2008).
- Becker, S., et al. Flow-structure-acoustic interaction in a human voice model. Journal of the Acoustical Society of America. 125 (3), 1351-1361 (2009).
- Spencer, M., Siegmund, T., Mongeau, L. Experimental study of the self-oscillation of a model larynx by digital image correlation. Journal of the Acoustical Society of America. 123 (2), 1089-1103 (2007).
- Zhang, Z., Neubauer, J., Berry, D. The influence of subglottal acoustics on laboratory models of phonation. Journal of the Acoustical Society of America. 120 (3), 1558-1569 (2006).
- Kniesburges, S., et al. In vitro experimental investigation of voice production. Current Bioinformatics. , (2011).
- Titze, I. R. . The Myoelastic Aerodynamic Theory of Phonation. , 82-101 (2006).
- Murray, P. R. . Flow-Induced Responses of Normal, Bowed, and Augmented Synthetic Vocal Fold Models. , (2011).
- Baken, R. J., Orlikoff, R. F. . Clinical Measurement of Speech and Voice. , (2000).
- Titze, I. R. . Principles of Voice Production. , (2000).
- Pickup, B. A., Thomson, S. L. Flow-induced vibratory response of idealized vs. magnetic resonance imaging-based synthetic vocal fold models. Journal of the Acoustical Society of America. 128 (3), EL124-EL129 (2010).
