2011년 12월 2일
합성 음성 접는 모델을 fabricating에 대한 방법론은 설명합니다. 모델은 실물 크기이며, 인간의 보컬 주름의 다층 구조를 모방. 결과는 모델 폐 압력에 비해 압력에 자체 진동과 인간의 보컬 폴드의 것과 유사 흐름 유발 진동 응답을 증명할 보여줍니다.
이 절차의 전반적인 목표는 다층 합성 자체 진동 성대 모델의 제작을 설명하고 시연하는 것입니다. 먼저 3차원 컴퓨터 모델로부터 신속한 프로토타입 포지티브가 생성됩니다. 그런 다음 신속한 프로토 타입에서 금형 네거티브가 만들어집니다.
마지막으로, 성대 모델의 각 층은 몸체, 인대, 중앙에 섬유, 표재성 lamin propria 및 상피를 포함하여 주조됩니다. 궁극적으로 성문 아래 압력, 진동 빈도, 성문 유속 및 내측 표면 움직임을 비교함으로써 결과는 다층 합성 성대 모델이 인간의 성대 진동과 유사한 흐름 유도 응답 특성을 나타낸다는 것을 보여줍니다. 2층 모델과 같은 기존 다층 모델에 비해 이러한 모델의 주요 장점은 이러한 다층 모델의 구조가 인간 VCA 폴드의 구조와 더 유사하여 음성 제작 연구에 더 적합하다는 것입니다.
먼저, 세 개의 성대층, 즉 표재성 Lamin propria 인대와 신체 층의 견고한 모델을 만듭니다. 이는 일반적으로 원하는 형상으로 3D 컴퓨터 지원 설계 또는 CAD 모델을 생성하고, CAD 모델을 광조형 또는 STL 파일로 내보내고, STL 파일을 사용자 정의 기계로 전송하여 수행됩니다. 신속한 프로토타이핑을 위한 쇼핑.
얇은 아크릴 재료 조각을 사용하여 상자 모양의 금형 형태를 구성합니다. 원하는 치수로 자릅니다. 진공 그리스가 묻은 평평한 아크릴 판에 부착하여 양식의 바닥을 만드십시오.
원하는 형상의 솔리드 모델의 측면에 소량의 진공 그리스를 놓습니다. 모델을 금형 폼 캐비티의 바닥으로 누르고 진공 그리스 면이 아래를 향하게 하여 진공 그리스가 부품을 제자리에 고정하도록 합니다. 페인트 브러시를 사용하여 금형 형태와 솔리드 모델을 이형제로 자유롭게 코팅하고 이형제가 금형 형태 캐비티의 모든 모서리에 도달하도록 합니다.
진공 청소기로 청소하는 동안 제품 부피를 확장할 수 있는 용기에 매끄러운 셀의 A 10개와 B 1개, 50개의 50 백금 실리콘 고무를 함께 혼합합니다. 기포를 제거하려면 용기를 진공 챔버에 넣고 약 3분 동안 대기압보다 약 26인치 낮은 수은으로 압력을 낮추십시오. 챔버에서 DGA 실리콘을 제거하고 금형 형태의 캐비티에 붓습니다.
이것을 진공 챔버와 DGA에 다시 놓습니다. 진공 챔버에서 금형을 제거하고 평평한 표면에 놓습니다. 고무가 경화된 후 24시간 동안 경화시키십시오., 금형 형태에서 금형을 제거하십시오.
이 프로세스를 반복하여 다른 솔리드 모델 형상 각각에 대한 금형을 작성합니다. 모든 주형이 만들어지면 직선형 면도기로 전방 후방 방향의 내측 표면 중앙에 있는 인대층 주형을 절단하여 섬유를 삽입하여 몸체층을 주조할 수 있도록 합니다. 먼저 붓으로 본체 몰드 캐비티에 이형제를 얇게 바르십시오.
eFlex 0 0 30 슈퍼 소프트 플래티넘 실리콘의 B 부분과 A 부분을 함께 혼합합니다. 그런 다음 재료의 최종 경화 강성을 줄이기 위해 한 부분 실리콘 시너를 추가합니다. 30초 동안 혼합한 다음 진공 챔버에 1분 동안 넣습니다.
갇힌 공기를 제거하려면 진공 상태에서 혼합물을 제거하고 본체 금형 캐비티에 붓되 상단까지 채우지 마십시오. 화씨 200도로 예열된 오븐에 30분 동안 금형을 놓습니다. 굽고 나면 오븐에서 곰팡이를 제거하고 식히십시오.
다음으로, 드래곤 스킨의 B 부분과 A 부분을 혼합하여 바디 백업 모델을 만듭니다. 실리콘 시너 한 부분을 넣고 30초 동안 세게 섞습니다. 진공 청소기를 사용하여 기포를 제거한 후 혼합물이 완전히 채워질 때까지 본체 금형 캐비티에 붓습니다.
금형을 화씨 200도의 오븐에 30분 동안 놓습니다. 냉각되면 금형에서 모델을 제거합니다. 그런 다음 종이 타월로 본체 층 표면의 이형제를 제거합니다.
인대층을 주조하려면 페인트 브러시로 인대 금형 캐비티 표면에 얇은 이형제 층을 도포합니다. 30cm 길이의 실을 직선 면도기의 절단 부위에 철저히 밀어 넣어 금형에 넣습니다. eco Lex 0, 0 30의 B 부분과 A 부분의 한 부분과 실리콘 시너의 네 부분을 혼합합니다.
혼합물을 진공 챔버에 넣어 기포를 제거한 다음 혼합물을 인대 금형 캐비티에 붓습니다. 본체 배킹 모델을 인대 금형 캐비티로 누릅니다. 한쪽에서 삽입을 시작하고 다른 쪽으로 부드럽게 이동하여 모델이 여분의 경화되지 않은 실리콘 및 기포를 금형 캐비티 밖으로 밀어낼 수 있도록 합니다.
30분 동안 구운 후 금형을 식히고 모델을 제거합니다. 종이 타월로 이형제를 닦아내십시오. 표면적인 Lamin propria 또는 SLP 층을 주조하려면 페인트 브러시로 SLP 금형 캐비티 표면에 얇은 이형제 층을 도포합니다.
에코 플렉스의 B 부분 1, A 부분 1, 0 0 30 및 8 부분 실리콘 시너를 중량 진공으로 혼합하고 혼합물을 금형 캐비티에 붓습니다. 인대 본체 지지대 모델을 SLP 금형 캐비티에 삽입합니다.화씨 200도에서 1시간 동안 굽고 식힌 후 표면의 Lamin propria가 손상되지 않도록 모델을 천천히 극도로 조심스럽게 제거합니다. 마지막으로, 상피층의 경우 성대 모델을 뒷면이 아래로 향하게 하여 평평한 표면에 놓고 직선 면도기로 지지 재료를 제거합니다.
실을 모델보다 더 높은 물체에 부착하여 공중에 매달아 놓습니다. 드래곤 스킨의 B 부분과 A 한 부분을 실리콘 시너 한 부분과 혼합하고 진공 청소기로 청소한 후 모델에 붓고 1시간 동안 경화시킵니다. 이 과정을 반복하여 더 두꺼운 층을 만들고 모델이 완전히 경화된 후 먼저 측면 및 전방 후방 모델 표면에 얇은 실리콘 접착제 층을 적용하여 완성된 각 성대 모델을 아크릴 마운팅 플레이트에 직선 면도기로 장착하여 여분의 재료를 제거합니다.
마운팅 플레이트의 오목한 컷에 모델을 삽입하고 모델 내측 표면을 아크릴 판 상단과 정렬합니다. 여분의 접착제를 닦아내고 접착제가 경화되도록 합니다. 한 시간 동안 모델 표면에 활석 가루를 바르면 내측 표면 추적을 위한 표면 점착성을 줄일 수 있습니다.
가는 포인트 샤피 펜을 사용하여 모델에 점을 표시합니다. 활석을 적용한 후 나사산 끝이 기존 모델이 페어링될 모델을 향하도록 하여 장착 플레이트의 구멍을 통해 긴 볼트를 삽입합니다. 볼트 위에 나사산을 놓고 볼트 위에 닫힌 셀 폼을 놓아 에어 갭을 닫습니다.
이 준비된 모델을 아크릴 홀더에 유사하게 장착된 다른 성대 모델과 페어링합니다. 나사를 조여 폼을 압축하고 원하는 사전 진동 간격에 도달할 때까지 내측 표면을 함께 가져옵니다. 두 세트의 나사산이 볼트 위에 배치되고 아크릴 플레이트에서 전방 후방 방향으로 바깥쪽으로 확장되었는지 확인한 다음 성대 쌍을 공기 공급 튜브에 장착합니다.
앞쪽 실을 함께 묶어 고리를 형성하고 뒤쪽 실을 형성하고 동시에 고리에 원하는 무게를 걸고 테스트 및 데이터 수집을 진행합니다. 섬유에 약 31g의 장력이 가해진 제작된 모델을 사용하여 시작 압력은 시작 압력보다 10% 높은 성문 아래 압력에서 400파스칼이었습니다. 이 모델은 초당 210밀리리터의 성문 유속으로 115Hz에서 진동했습니다.
이러한 가치는 인간에 대해 보고된 가치와 잘 일치합니다. 진동 모델의 고속 비디오 녹화는 이전의 두 레이어 모델보다 더 생생한 움직임으로 움직이는 것을 보여주었습니다. 비교를 위해.
2층 모델의 상부 표면에 대한 이 비디오에서는 점막파가 없으며 성문 프로파일은 주기 전반에 걸쳐 대부분 발산하는 것으로 보입니다. 두 레이어 모델의 이러한 제한은 Hemi larynx 구성에서 두 레이어 모델의 고속 비디오 녹화에서 더 잘 볼 수 있습니다. 새로운 다층 모델의 우수한 시야를 고속 녹화
한 결과.점막파의 증거를 볼 수 있으며 성문 프로필은 이제 더 이상 주기 전반에 걸쳐 발산하는 것으로 보이지 않습니다. 새로운 다층 모델의 상사 시야를 고속으로 기록한 비디오 그램은 상층과 마진 사이의 위상 차이에 대한 증거를 보여줍니다. 상위 마진은 진동 기간의 개방 단계 동안 하위 마진을 숨깁니다.
Hemi larynx 구성의 새로운 다층 모델의 고속 비디오는 인간 성대의 특징인 점막파와 교대 수렴 발산 운동에 대한 강력한 증거를 제공합니다. 성대(vocal fold)의 내측 및 하부 표면에 적용된 점들의 스테레오 이미지에서 추출한 진동 궤적. 모델. 모델이 인간 발성의 전형적인 교대 수렴 발산 프로파일을 나타낸다는 것을 보여줍니다.
점들은 가장 낮은 점에서 시작하여 A부터 F까지 레이블이 지정됩니다. 왼쪽 플롯은 개방 단계의 수렴 성문을 보여주고, 오른쪽 플롯은 폐쇄 단계의 발산 성문을 보여줍니다. 합성 성대 모델을 제작하는 이 방법은 인간의 성대와 유사한 진동 거동을 보이는 모델을 생성합니다.
다층 개념은 이전의 1층 및 2층 모델 설계에 비해 시작이 감소하고 모델 모션이 개선된다는 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 이 절차를 시도하는 동안 레이어가 서로 제대로 접착되도록 필요한 양의 이형제만 사용하는 것이 중요합니다. 거기.
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본 논문은 인간 성대의 구조를 모사한 다층 합성 성대 모델의 제작 방법을 설명합니다. 이 모델들은 인간의 폐에서 발견되는 것과 유사한 압력 하에서 자발적으로 진동하도록 설계되었으며, 이는 천연 성대의 거동과 유사한 진동 반응을 보여줍니다.
인체 조직 층 구조를 재현한 합성 성대 모델은 음성 치료제 및 진단 도구에 대해 생리학적으로 더 유의미한 전임상 평가를 가능하게 합니다. 이러한 모델은 개시압(onset pressure)과 진동 충실도를 개선함으로써 후두 질환의 초기 단계 표적 검증 시 발생하는 생물학적 모호성을 줄여줍니다. 이는 발성에 영향을 미치는 호흡기 및 신경근 적응증에 대한 리드 물질 식별과 포트폴리오 우선순위 결정 시 예측 신뢰도를 높여줍니다.
이 모델은 타겟 가설 검증부터 리드 최적화, 전임상 검증에 이르는 발견 연속체에 적합하며, 특히 성대 조직 역학을 타겟으로 하는 모달리티에 유용합니다.