Sintéticos, Multi-Layer, auto-oscilante Fabricação Modelo Vocal Fold

O objetivo geral deste procedimento é descrever e demonstrar a fabricação de um modelo sintético multicamadas de pregas vocais autooscilantes. Primeiro, são criados protótipos rápidos positivos a partir de modelos computacionais tridimensionais. Em seguida, moldes negativos são construídos a partir dos protótipos rápidos.

Por fim, cada camada do modelo da prega vocal é moldada, incluindo o corpo, o ligamento, com a fibra no centro, a lâmina própria superficial e o epitélio. Em última análise, ao comparar a pressão subglótica, a frequência de vibração, a taxa de fluxo glótico e o movimento da superfície medial, os resultados mostram que os modelos sintéticos de pregas vocais multicamadas exibem características de resposta induzidas pelo fluxo semelhantes às da vibração das pregas vocais humanas. A principal vantagem desses modelos em relação aos modelos multicamadas existentes, como o modelo bicomponente, é que a estrutura desses modelos multicamadas é mais semelhante à das pregas vocais humanas, tornando-os mais aplicáveis à pesquisa sobre produção vocal.

Primeiro, crie modelos sólidos das três camadas da prega vocal: a camada superficial da lâmina própria, o ligamento e as camadas do corpo. Isso é geralmente feito criando modelos tridimensionais assistidos por computador, ou modelos CAD, com as geometrias desejadas, exportando os modelos CAD como arquivos de estereolitografia ou arquivos STL e enviando os arquivos STL para uma máquina personalizada. Loja para prototipagem rápida.

Construa uma forma de molde com formato de caixa usando pedaços finos de material acrílico. Corte nas dimensões desejadas. Faça a base da forma aderindo-a a uma placa acrílica plana com graxa de vácuo.

Coloque uma pequena quantidade de graxa a vácuo no lado lateral do modelo sólido com a geometria desejada. Pressione o modelo contra o fundo da cavidade da forma, com o lado da graxa a vácuo voltado para baixo, de modo que a graxa mantenha a peça no lugar. Cubra abundantemente a forma e o modelo sólido com agente desmoldante utilizando um pincel, garantindo que o agente desmoldante alcance todos os cantos da cavidade da forma.

Misture 10 partes do componente A e uma parte do componente B do silicone de platina 50 nove, em um recipiente que permita expansão do volume do produto durante a desaeração. Para remover quaisquer bolhas de ar, coloque o recipiente em uma câmara de vácuo e reduza a pressão a cerca de 26 polegadas de mercúrio abaixo da pressão atmosférica por aproximadamente três minutos. Retire o silicone de DGAs da câmara e despeje-o em uma cavidade do molde.

Coloque isso na câmara de vácuo e novamente nas DGAs. Retire o molde da câmara de vácuo e coloque-o sobre uma superfície nivelada. Deixe curar por 24 horas. Após a cura da borracha, remova o molde da forma do molde.

Repita este processo para criar moldes para cada uma das outras geometrias do modelo sólido. Após a criação de todos os moldes, corte o molde da camada de ligamento no centro da superfície medial na direção ântero-posterior com uma lâmina reta para permitir a inserção de fibras para a confecção da camada corporal. Primeiro, aplique uma camada fina de agente desmoldante na cavidade do molde corporal com um pincel.

Misture uma parte B e uma parte A do silicone de platina supermacio eFlex 0 0 30. Em seguida, adicione uma parte de diluente para silicone para reduzir a rigidez final do material após a cura. Misture por 30 segundos e, então, coloque-o na câmara de vácuo por um minuto.

Para remover o ar aprisionado, retire a mistura do vácuo e despeje-a na cavidade do molde corporal, mas não encha até o topo. Coloque o molde em um forno pré-aquecido a 200 graus Fahrenheit por 30 minutos. Após o cozimento, retire o molde do forno e deixe esfriar.

Em seguida, crie o modelo de suporte do corpo misturando uma parte B e uma parte A do dragon skin. Adicione uma parte de diluente para silicone e misture vigorosamente por 30 segundos. Após remover todas as bolhas utilizando o vácuo, despeje a mistura na cavidade do molde do corpo até ficar completamente cheia.

Coloque o molde em um forno a 200 graus Fahrenheit por 30 minutos. Após o resfriamento, retire o modelo do molde. Em seguida, remova qualquer agente de desmoldagem da superfície da camada corporal com uma toalha de papel.

Para moldar a camada do ligamento, aplique uma camada fina de agente desmoldante na superfície da cavidade do molde do ligamento usando um pincel. Coloque um fio de 30 centímetros de comprimento no molde, empurrando-o para dentro do corte feito pela lâmina de barbear completamente. Misture uma parte B e uma parte A do eco Lex 0, 0 30 e quatro partes de diluente de silicone.

Coloque a mistura na câmara de vácuo para remover as bolhas de ar e, em seguida, despeje a mistura na cavidade do molde do ligamento. Pressione o modelo do suporte do corpo na cavidade do molde do ligamento. Inicie a inserção por um lado e mova suavemente para o outro, de modo que o modelo empurre o excesso de silicone não curado e as bolhas de ar para fora da cavidade do molde.

Após assar por 30 minutos, resfrie o molde e remova o modelo. Remova qualquer agente desmoldante com toalhas de papel. Para confeccionar a camada de lâmina própria superficial ou SLP, aplique uma fina camada de agente desmoldante sobre a superfície da cavidade do molde SLP com um pincel.

Misture uma parte B, uma parte A do eco flex, 0 0 30 e oito partes de diluente para silicone, em peso, sob vácuo, e despeje a mistura na cavidade do molde. Insira o modelo de suporte do corpo do ligamento na cavidade do molde SLP. Após assar a 200 graus Fahrenheit por uma hora e resfriar, remova o modelo lentamente e com extrema cautela para que a lâmina própria superficial permaneça intacta. Por fim, para a camada de epitélio, coloque o modelo da prega vocal sobre uma superfície plana com o suporte voltado para baixo e remova o material de suporte com uma lâmina reta.

Suspenda os fios no ar fixando-os a um objeto de altura maior que a do modelo. Após misturar uma parte B e uma parte A do dragon skin com uma parte de diluente de silicone e submeter ao vácuo, despeje sobre o modelo e deixe curar por uma hora. Repita o processo para criar uma camada mais espessa e, após o modelo estar completamente curado, remova o material excedente com uma lâmina reta. Monte cada modelo de prega vocal concluído em uma placa de montagem acrílica, aplicando primeiro uma camada fina de cola de silicone nas superfícies lateral e anterior-posterior do modelo.

Insira o modelo no corte reentrante da placa de montagem e alinhe a superfície medial do modelo com o topo da placa de acrílico. Remova o excesso de cola e deixe a cola curar. Por uma hora, aplique pó de talco na superfície do modelo para reduzir a aderência superficial durante o rastreamento da superfície medial.

Use uma caneta marcadora de ponta fina para fazer pontos no modelo. Após a aplicação do talco, insira parafusos longos através dos orifícios da placa de fixação, com as extremidades roscadas voltadas para o modelo ao qual o modelo existente será acoplado. Coloque as roscas sobre os parafusos e posicione espuma de célula fechada sobre os parafusos para fechar quaisquer folgas de ar.

Associe este modelo preparado a outro modelo de prega vocal que tenha sido igualmente montado em um suporte de acrílico. Aperte os parafusos para comprimir a espuma e unir as superfícies mediais até atingir a abertura pré-vibratória desejada. Certifique-se de que ambos os conjuntos de fios estejam posicionados sobre os parafusos e se estendam para fora das placas de acrílico na direção ântero-posterior, e então monte o par de pregas vocais em um tubo de suprimento de ar.

Amarrar os fios anteriores juntos para formar uma alça, seguido pelos fios posteriores, pendurar o peso desejado na alça simultaneamente e prosseguir para o teste e coleta de dados. Utilizando o modelo fabricado com uma tensão de aproximadamente 31 gramas aplicada às fibras, a pressão de início foi de 400 pascals com uma pressão subglótica de 10% acima da pressão de início. O modelo vibrou a 115 hertz com uma taxa de fluxo glótico de 210 mililitros por segundo.

Esses valores estão em bom acordo com os valores relatados para os humanos. Gravações em vídeo de alta velocidade do modelo vibratório mostraram que ele se move com um movimento mais semelhante ao natural do que os modelos anteriores de duas camadas. Para comparação.

Neste vídeo da superfície superior de um modelo de duas camadas, não há onda mucosa e o perfil da glote parece ser predominantemente divergente durante todo o ciclo. Essa limitação dos modelos de duas camadas pode ser melhor observada em gravações de vídeo de alta velocidade do modelo de duas camadas em uma configuração de laringe hemisférica. Observando gravações de alta velocidade da vista superior do novo modelo multilaminar.

É possível observar evidências de uma onda mucosa, e o perfil da glote agora não parece mais divergente ao longo de todo o ciclo. Um vídeograma da gravação de alta velocidade da vista superior do novo modelo multilaminar revela evidências de uma diferença de fase entre as bordas superior e inferior. A borda superior oculta a borda inferior durante a fase aberta do período de vibração.

Vídeos em alta velocidade do novo modelo multicamadas em uma configuração de laringe hemi mostram evidências mais fortes da onda mucosa e do movimento alternado convergente-divergente, característico das pregas vocais humanas. As trajetórias de vibração extraídas de imagens estéreo dos pontos aplicados nas superfícies medial e inferior do modelo da prega vocal mostram que o modelo exibe um perfil alternado convergente-divergente típico da fonação humana.

Os pontos são rotulados de A a F, começando pelo ponto mais baixo. O gráfico à esquerda mostra uma glote convergente durante a fase de abertura, e o gráfico à direita mostra uma glote divergente durante a fase de fechamento. Esse método de fabricação de modelos sintéticos de pregas vocais produz modelos que exibem comportamento vibratório semelhante ao das pregas vocais humanas.

O conceito de múltiplas camadas resulta em vantagens significativas em comparação com os modelos anteriores de uma e duas camadas, em termos de redução do início e melhoria do movimento do modelo. Ao realizar este procedimento, é importante usar apenas a quantidade necessária de agentes de liberação para que as camadas aderem adequadamente umas às outras. Lá.