هيمي-سرطانات الإعداد لدراسة الاهتزاز إضعاف صوتي في ثلاثة أبعاد

من أجل فهم كيفية إنشاء الصوت البشري والثديي ، من المهم التحقيق في اهتزازات الطيات الصوتية. نظرا لصعوبة دراستها داخل الجسم ، فقد تم استخدام الحنجرة المستأصلة للحصول على معلومات أكثر تفصيلا حول سلوك وخصائص الطيات الصوتية. في هذا الفيديو ، نوضح كيفية إنشاء ما يسمى بإعداد نصف الحنجرة.

تتم إزالة نصف الحنجرة من أجل تصور اهتزاز الطية الصوتية ليس فقط من الأعلى ولكن أيضا من الجانب. هذا مفيد لدراسة الميزات الاهتزازية التي تظل مخفية في الإعداد التقليدي باستخدام حنجرة كاملة. في هذا العرض التوضيحي ، سيتم استخدام حنجرة الغزلان الحمراء.

نظرا لأن عينات الحنجرة المستخدمة عادة ما يتم تجميدها بسرعة في النيتروجين السائل وتخزينها في الفريزر ، فمن الضروري تذويب العينة المختارة بشكل صحيح حتى لا تغير الخصائص الميكانيكية الحيوية للأنسجة. أولا ، أدخل الحنجرة المجمدة في الأوتوكلاف المزدوج أو أي كيس بلاستيكي آخر مع ختم مقاوم للماء. أضف أيضا وزنا يساعد على إبقاء الحنجرة تحت سطح الماء.

أغلق الكيس وضعه في حمام مائي بدرجة حرارة حوالي 30 درجة مئوية حتى يتم إذابة الحنجرة تماما. بعد إذابة الحنجرة تماما ، أخرجيها من الكيس ونظفيها جيدا بمحلول ملحي. إذا كانت موجودة ، فقم بإزالة الهياكل الزائدة عن الحاجة مثل عضلات الرقبة الخارجية أو العظم اللامي.

بالنسبة لبعض أسئلة البحث الصوتي الحيوي ، قد يتم الحفاظ على الهياكل فوق الهجنائية سليمة ، مما يحد من رؤية الطيات الصوتية من الأعلى. قم بتقصير القصبة الهوائية إلى طول حوالي 45 سم بحيث يمكن استخدامها لاحقا لتركيب الحنجرة على أنبوب إمداد الهواء. قبل الشروع في التحضير ، افحص الحنجرة دائما بحثا عن تشوهات محتملة في الأنسجة وظهور تشققات تظهر أحيانا أثناء عملية التجميد المفاجئ.

تتضمن الخطوة التالية تعريض نصف غضروف الغدة الدرقية. أولا ، قم بإزالة عضلات الحنجرة الخارجية باستخدام مشرط. ابدأ إجراء القطع بقطع رأسي أولي من خلال الجزء الأمامي من الغضروف الدرقي.

قم بقيادة الجرح بعناية إلى الجانب الذي يجب إزالته لتجنب تلف الطية الصوتية التي تحتاج إلى الحفاظ عليها ودراستها. إذا كان الغضروف متيبسا بسبب التعظم ، فاستخدم منشارا صغيرا. ثم قطع الغضروف الحلقي في منتصف السحجة.

قم بإنشاء شق عموديا من بين الغضاريف الأريتينويد وتوقف تقريبا والمستوى الأفقي للشق الغرقي السفلي. قم بتوصيل كلا الشقوق عن طريق عمل قطع أفقي يبدأ من الطرف السفلي من الشق الرأسي في الغضروف الحلقي وقم بقيادة القطع نحو الشق الغرقي السفلي. قم بطي جانب الحنجرة الذي سيتم إزالته باتجاه الطرف الأمامي وقم بعمل قطع رأسي من خلال الأنسجة الرخوة على الجانب الداخلي من غضروف الغدة الدرقية.

هذه هي اللحظة الأكثر أهمية في الإجراء بأكمله. لذلك ، كن حذرا للغاية عند إنشاء شق من التعلق الأمامي للطيات الصوتية بالغضروف الغدة الدرقية. إذا تم تقسيم غضروف الغدة الدرقية بشكل صحيح ، فسيحتوي المزمار الناتج دائما على فجوة أمامية طفيفة.

من أجل فضح الطيات الصوتية للحصول على رؤية متفوقة جيدة ، من المفيد أحيانا إزالة الهياكل الموجودة فوق الطيات الصوتية. في بعض الحالات ، تفقد أنسجة الحنجرة الرخوة الداخلية اتصالها بالغضروف الغرقي بعد إجراء القطع وتتداخل مع الطية الصوتية. في هذه الحالة ، لا مفر من إزالة هذا النسيج الزائد.

أخيرا ، قم بإزالة جزء صغير من غضروف الغدة الدرقية الخلفي لتسهيل تقريب الطية الصوتية من خلال الأريتينويدات. تحتوي الحنجرة الآن على مورتيس على شكل حرف L يطابق ترتيب لوحة الفئة على شكل حرف L المستخدم في الإعداد. يوفر الجانب الأيسر من نصف الحنجرة رؤية وسطية حيث تظهر الشقوق في الغدة الدرقية والغضروف الحلقي مع الطية الصوتية المتبقية والغضروف الحلقي.

يتكون الإعداد التجريبي للحنجرة النصفية من ثلاثة أجزاء أساسية. أنبوب إمداد الهواء الذي ينقل الهواء الدافئ والمرطب إلى الحنجرة. ثم صفيحتان شفافتان كبديل للأجزاء الحنجرية التي تمت إزالتها والشوكات لتقريب الطية الصوتية المدروسة وتثبيت الحنجرة.

الآن ، سنقوم بتركيب الحنجرة على أنبوب إمداد الهواء. قم بتغطية الأنبوب بكريم مثبت لأطقم الأسنان وقم بتركيب الحنجرة باستخدام القصبة الهوائية. يعمل كريم تثبيت أطقم الأسنان كمادة لاصقة ويسد الفجوات المحتملة.

اربط القصبة الهوائية بحزام بلاستيكي مشدود أو أي مشبك مفيد آخر. قم أيضا بتغطية حواف القطع بكريم تثبيت أطقم الأسنان وقم بإرفاق الألواح الشفافة. قم بتثبيت غضروف الغدة الدرقية وتقريب الطية الصوتية باستخدام الشوكات.

في هذه المرحلة ، يكون إعداد نصف الحنجرة جاهزا للاستخدام. ضع تدفق الهواء وتحقق من وجود أي تسريبات. إذا كان الهواء يهرب إلى الجانب ، فقم بسد الفجوات بإضافة المزيد من الكريم المثبت.

لرؤية اهتزازات الطيات الصوتية في الوقت الفعلي ، يمكن تطبيق الضوء الاصطرابي. التطبيق الرئيسي لإعداد نصف الحنجرة هو مراقبة اهتزاز الطيات الصوتية ليس فقط من الأعلى ولكن أيضا من الجانب. لهذا الغرض ، يتم استخدام كاميرتين متزامنتين للفيديو عالي السرعة.

واحد للعرض العلوي والآخر للمنظر الجانبي. هنا نرى اهتزاز الطية الصوتية لنصف الحنجرة الموثق بواسطة الكاميرتين المتزامنتين اللتين تعملان بسرعة 6000 إطار في الثانية. تعرض اللوحة اليسرى المنظر العلوي وتعرض اللوحة اليمنى المنظر الجانبي.

تهتز الطية الصوتية بمعدل حوالي 70 دورة في الثانية ويتم عرض مقاطع الفيديو الملتقطة هنا بحركة بطيئة. تسمى المسافة بين الطية الصوتية واللوحة الزجاجية المزمار. يمكن قياسه كميا عن طريق قياس مساحته أثناء تغيره بمرور الوقت.

هنا ، يتم التعبير عن هذه المنطقة المزمار بالبكسل. يكون صفرا عندما تكون الطية الصوتية ملامسة للصفيحة الزجاجية وغير صفرية عندما يتدفق الهواء عبر المزمار. يظهر تحليل الإشارة الصوتية الناتجة عن عملية اهتزاز الطية الصوتية في نصف الحنجرة أن أحداث الإثارة الصوتية الرئيسية تحدث في حالتين خلال دورة اهتزازية.

في لحظة فتح المزمار ، عندما تفقد الطية الصوتية الاتصال بالصفيحة الزجاجية وفي لحظة الإغلاق المزمار عندما تصل الطية الصوتية مرة أخرى إلى الاتصال الكامل بالصفيحة الزجاجية. في الرسوم المتحركة التالية ، تظهر منطقة التلامس المتغيرة زمنيا للطية الصوتية مع اللوحة الزجاجية باللون البرتقالي لدورة اهتزازية واحدة. هنا ، يتم استخدام إعداد نصف الحنجرة للتحقق من صحة طريقة تسمى تخطيط المزمار الكهربائي أو EGG.

إشارة EGG المكتسبة في وقت واحد هنا باللون الأزرق. هناك علاقة جيدة بشكل معقول بين منطقة التلامس للطية الصوتية وإشارة EGG. تم توثيق ذلك بمزيد من التفصيل في دراسة حديثة أجرتها مجموعتنا.

في القسم الأخير من هذا الفيديو ، نقدم طريقة جديدة لتقييم اهتزاز الطية الصوتية في ثلاثة أبعاد تسمى تحليل حركة المزمار الكيميائي. في الرسم الكيميائي الرقمي ، يتم تقييم معلومات الصورة الموجودة على طول سطر واحد داخل مقطع فيديو عالي السرعة لكل إطار فيديو ورسمها من اليسار إلى اليمين. يظهر الرسم الكيميائي الناتج حركة بنية الطية الصوتية على طول خط المسح أثناء تطورها في الوقت المناسب.

يتم إنشاء الصور الكيميائية لكل من العرض العلوي والجانبي مع وضع خطوط المسح الكيميائي في منتصف الطية الصوتية بالضبط. يتم تتبع الإزاحة الزمنية لحواف الطية الصوتية. يظهر الرسم البياني الأزرق الفاتح الانحراف الجانبي للطية الصوتية وتظهر الرسوم البيانية الحمراء والخضراء الانحراف الرأسي للحافة السفلية والعلوية للطية الصوتية على التوالي.

يمكن دمج المعلومات الناتجة لتجميع رسم متحرك يوضح حركة المزمار في بعدين كما هو موضح في خط الوسط المزمار. في هذا الفيديو ، قدمنا برنامجا تعليميا لإنشاء إعداد نصف الحنجرة. لقد أظهرنا بعض التطبيقات المحتملة لتقييم اهتزاز الطيات الصوتية ليس فقط من الأعلى ولكن أيضا من الجانب ، وبالتالي إضافة بيانات تجريبية مهمة لفهم جانب رئيسي من جوانب توليد الصوت بشكل أفضل.