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. Comparando, em última análise, 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 multilamelares exibem características de resposta induzidas pelo fluxo semelhantes às da vibração das pregas vocais humanas. A principal vantagem desses modelos em relação aos modelos multilamelares existentes, como o modelo bissulado, é que a estrutura desses modelos multilamelares é mais semelhante à das pregas vocais humanas, tornando-os mais aplicáveis à pesquisa sobre produção vocal.

Primeiro, crie modelos sólidos das três camadas das pregas vocais: a camada superficial da lâmina própria, o ligamento e as camadas do corpo. Isso geralmente é feito criando modelos tridimensionais assistidos por computador ou modelos CAD com as geometrias desejadas, exportando os modelos CAD em formato de estereolitografia ou arquivos STL e enviando os arquivos STL para uma oficina especializada em prototipagem rápida.

Construa uma forma de molde com formato de caixa usando tiras finas 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 aplicação de vácuo. 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 DGAs da câmara e despeje-o dentro da cavidade do molde.

Coloque isso na câmara de vácuo e nas DGAs novamente. 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 do ligamento no centro da superfície medial na direção ântero-posterior com uma lâmina reta para permitir a inserção das fibras para a confecção da camada corporal. Primeiro, aplique uma camada fina de agente de desmoldagem na cavidade do molde corporal com um pincel.

Misture uma parte do componente B e uma parte do componente A do silicone de platina super macio 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 molde de reforço 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 vácuo, despeje a mistura na cavidade do molde do corpo até preenchê-la completamente.

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

Para moldar a camada do ligamento, aplique uma camada fina de agente desmoldante sobre a superfície da cavidade do molde do ligamento com um pincel. Coloque um fio de 30 centímetros de comprimento no molde, empurrando-o para dentro do corte feito pela lâmina de barbear, de forma completa. 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 expulse o silicone não curado em excesso e as bolhas de ar 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 na 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 de silicone por 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 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 para silicone e submeter ao vácuo, despeje a mistura sobre o modelo e deixe curar por uma hora. Repita o processo para criar uma camada mais espessa; 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 fina camada 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 acrílica. 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 montagem, 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 espaços de ar.

Pareie este modelo preparado com 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 médias até alcançar a lacuna 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, em seguida, monte o par de pregas vocais em um tubo de suprimento de ar.

Una os fios anteriores formando um laço, seguido pelos fios posteriores, pendure o peso desejado no laço simultaneamente e prossiga 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 observada com mais clareza em gravações de vídeo de alta velocidade do modelo de duas camadas em uma configuração de hemilaringe. Observando gravações de alta velocidade da vista superior do novo modelo multilamelar.

É possível observar evidências de uma onda mucosa e o perfil da glote agora não parece mais divergente durante 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 margens superior e inferior. A margem superior oculta a margem inferior durante a fase aberta do período de vibração.

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

Os pontos são rotulados de A a F, começando no 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 multicamadas 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 tentar este procedimento, é importante usar apenas a quantidade necessária de agentes de liberação para que as camadas aderem adequadamente umas às outras.