Sintetico, Multi-Layer, Auto-oscillante Fabrication Vocal modello Fold

Summary

La metodologia per la realizzazione di modelli di sintesi vocale volte viene descritta. I modelli sono a grandezza naturale e imitare la struttura multi-strato delle pieghe della voce umana. I risultati mostrano i modelli di auto-oscillare a pressioni paragonabili a pressione polmonare e dimostrare risposte vibratorio flusso indotto che sono simili a quelle di umani corde vocali.

Abstract

Suono per la voce umana è prodotta tramite le vibrazioni indotte nel flusso vocale piega. Le corde vocali sono costituiti da diversi strati di tessuto, ognuno con differenti caratteristiche dei materiali ^1. Produzione di voce normale si basa su tessuto sano e corde vocali, e si verifica come conseguenza di accoppiamento complesse tra aerodinamica, dinamica strutturale, acustica e fenomeni fisici. Disturbi vocali interessare fino a 7,5 milioni ogni anno negli Stati Uniti da soli ² e spesso sfociano in finanziaria significativa, sociali e altre qualità della vita di difficoltà. Comprendere la fisica della produzione di voce ha la possibilità di beneficiare in modo significativo la cura voce, compresa la prevenzione clinica, diagnosi e trattamento dei disturbi vocali.

Gli attuali metodi per lo studio di produzione vocale includere nella sperimentazione in vivo utilizzando soggetti umani e animali, nella sperimentazione in vitro utilizzando laringi asportato e modelli sintetici, e il modello computazionaleing. A causa dell'accesso strumento pericoloso e difficile, in esperimenti in vivo sono fortemente limitata. Esperimenti laringe escisse hanno il vantaggio del realismo anatomico e alcuni fisiologici, ma gli studi parametrici che coinvolgono le variabili delle proprietà geometriche e materiali sono limitati. Inoltre, sono in genere solo in grado di vibrare per periodi di tempo relativamente breve (in genere dell'ordine di minuti).

Superare alcune delle limitazioni di esperimenti asportati laringe, sintetici modelli vocali piega stanno emergendo come uno strumento complementare per lo studio di produzione vocale. Modelli sintetici possono essere fabbricati con cambi sistematici geometria e alle proprietà materiali, permettendo per lo studio dell'aerodinamica umani sani e malsani fonatorio, dinamica strutturale, e l'acustica. Ad esempio, essi sono stati utilizzati per studiare sinistra-destra piega vocale asimmetria ^3,4, strumento di sviluppo clinico ^5, l'aerodinamica della laringe ^6-9, vocAl duplice pressione di contatto ^10, e l'acustica subglottal ¹¹ (una lista più completa si trova nel Kniesburges et al. ¹²⁾

Esistenti sintetico modelli vocali volte, però, sono stati o omogenei (uno strato modelli) o sono stati fabbricati utilizzando due materiali di rigidità diverse (due strati modelli). Questo approccio non permette di rappresentazione del reale struttura multistrato delle corde vocali umane ¹ che svolge un ruolo centrale nel governo vocal fold flusso indotta risposta vibratoria. Di conseguenza, uno e due strati di sintesi vocale modelli volte hanno esposto svantaggi ^3,6,8 quali pressioni insorgenza superiore a quello che sono tipici di fonazione umana (pressione insorgenza è la pressione del polmone minimo necessario per avviare le vibrazioni), innaturalmente grandi dimensioni inferiori- moto superiore, e la mancanza di un '"onda mucosa" (una verticale che viaggia onda che è caratteristica di sano vibrazione vocale volte).

<pclass => "jove_content" In questo lavoro, realizzazione di un modello con strati multipli di diverse proprietà del materiale è descritto. Gli strati modello di simulare la struttura multi-strato delle corde vocali umane, tra cui l'epitelio, lamina propria superficiale (SLP), intermedio e profondo lamina propria (cioè, legamento, una fibra è incluso per la rigidità anteriore-posteriore), e nel muscolo (cioè , corpo) livelli ^1. I risultati sono inclusi che mostrano che il modello presenta migliori caratteristiche vibratorie più prima uno e due strati modelli sintetici, compresa la pressione insorgenza più vicina a pressione insorgenza umano, ridotto inferiore-superiore del movimento, e le prove di un'onda mucosa.

Protocol

La sequenza di fabbricazione (vedi fig. 1) consiste nella realizzazione di stampi per vocale strati modello pieghevole, in modo sequenziale fusione strati di silicone, e il montaggio dei modelli per il test. Il modello dispone di quattro strati distinti: corpo, legamento, lamina propria superficiale, e l'epitelio, oltre ad una singola fibra. Uno strato di rinforzo è, per facilitarne il posizionamento preciso dei singoli strati del modello vocale piega. Le definizioni dei parametri geometrici del mo…

Discussion

Questo metodo di fabbricazione di sintesi vocale volte produce modelli modelli che mostrano un comportamento vibratorio simile a quella dei diritti umani corde vocali. Il multistrato risultati concetto in vantaggi significativi rispetto a quello precedente e due strati design modello ^3,6,8,15, in termini di pressione e di movimento ridotta insorgenza modello migliorato (convergente-divergente profilo durante l'oscillazione, delle mucose movimento ondulatorio , e ridotto inferiore cilindrata superiore). Il…

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