Tres dimensiones de simulación de la laringe

Marcelo de Oliveira Rosa , Carlos José Pereira

Departamento de Ingeniería Eléctrica, Facultad de Ingeniería de São Carlos, Universidad de de São Paulo

RESUMEN

F ORMA DE ESTUDIO: Experimental. MÉTODOS: Un modelo matemático de ecuaciones aerodinámicas y viscoelásticas de la laringe, la reproducción de sus características anatómicas y fisiológicas, se propone para simular la laringe durante el habla. PROPÓSITO: Para proporcionar una nueva herramienta para la disciplina de la otorrinolaringología con el fin de comprender mejor los fenómenos físicos presentes en el habla, en condiciones normales y en casos patológicos. RESULTADOS: Los resultados muestran que diferentes fenómenos físicos como la diferencia de fase entre los movimientos horizontales y verticales de la superficie de las cuerdas vocales, la formación de una presión negativa en la parte superior de la glotis y la formación de vórtices después de la constricción glotal se reproducen por el modelo . Adicionalmente, los estudios teóricos sobre algunas enfermedades de la laringe se presentan y discuten, lo que sugiere que las evaluaciones anteriores y "virtual" cirugías serán alcanzables.

Palabras clave:, de laringe, enfermedades teóricos, modelos de simulación por ordenador laringe.

RESUMEN

Diseño del estudio: Experimental. MÉTODO: Un modelo matemático de las ecuaciones aerodinámicas y viscoelásticas de la laringe, anatómicos y fisiológicos SU reproducción de Características del Producto, es simular el órgano propuesto durante la fonación. AIM: Su objetivo es proporcionar una nueva herramienta para la disciplina de la otorrinolaringología con el fin de comprender mejor los fenómenos físicos presentes en la fonación, en condiciones normales y patológicas de los casos. RESULTADOS: Los resultados obtenidos mostraron varios fenómenos físicos, como la diferencia de fase horizontal vertical y entre los vocales, los movimientos en superficie veces la formación de la presión negativa sobre la parte superior de la glotis, y la formación de vórtices después de la constricción glotal se reproducen por el modelo . Adicionalmente, los estudios teóricos sobre algunas enfermedades de laringe se presentan y discuten, lo que sugiere que anteriores y "virtual" Las evaluaciones de las intervenciones quirúrgicas serán viables en el futuro.

Palabras clave: laringe, enfermedades de laringe, modelos teóricos, simulación por ordenador.

INTRODUCCIÓN

Con los años, la ENT ha utilizado las nuevas técnicas para evaluar las condiciones de la laringe. Dado que el uso del espejo Gancia, para realzar la imagen de la laringe, los avances tecnológicos se han incorporado rápidamente en especialista en clínica habitual, llegando a la etapa de grabación de vídeo sofisticadas del discurso utilizando el vídeo-laringoscopios, luces estroboscópicas y análisis de tiempo real doble patrón de vibración vocal de los pacientes el uso de computadoras.

La resonancia magnética (Story et al., 1996, Historia et al. 1998) permiten la estructuras de la laringe se ha evaluado la disposición anatómica y la constitución orgánica. Sin embargo, esta técnica sólo permite el análisis estático, porque el equipo no les permiten a las secuencias de las imágenes son capturadas durante la fonación en el intervalo de muestreo necesarios para realizar análisis en tiempo real.

acelerómetros Instalarse en la región de la laringe del paciente (y Hertegard Gauffin, 1995; Orlikoff, 1995) puede captar la vibración de las cuerdas vocales durante la fonación. La señal glotal (vibración que viene) así lo determine y sus propiedades temporales y espectrales son evaluados y, finalmente, asociada a las características anatómicas y fisiológicas de la laringe. Considerando que la doble señal de vibración vocal es atenuada por las paredes del cuello (filtrando las componentes de alta frecuencia de la señal glotal), dispositivos magnéticos (Titze et al., 2000) se diseñaron para obtener una señal glotal más inmunes a esa medida .

En la actualidad, análisis de voz acústica (Rose et al., 2000) ha permitido a los otorrinolaringólogos para evaluar la laringe mediante el análisis del patrón de la señal de voz emitida por el paciente. A través de un conjunto de técnicas matemáticas para cuantificar el "jitter" (perturbación de la frecuencia fundamental de la señal de voz), brillo (perturbación de amplitud de la fundamental) y la cantidad de ruido, el especialista determina cuantitativamente la calidad de la vocalización de las características de los pacientes e indirectamente laringe fisiológicas.

La combinación de estas técnicas permite que el especialista tiene y cuantitativos de la evaluación cualitativa patológico más precisa de los pacientes de la laringe.

Otra manera de evaluar objetivamente la laringe es para que lo representara a través de un modelo biomecánico en que sus elementos están directamente relacionados con la geometría y las propiedades viscoelásticas del tejido muscular de la laringe y el aire físico. Este enfoque permite que tanto la señal glotal como la voz que se sintetizaron y compararon con las señales

equivalente de la paciente. Por lo tanto, el modelado de la laringe del paciente permite a través de estudios más en la dinámica del proceso de fonación.

La literatura ha presentado modelos simplificados de la laringe utilizando elementos como masas adosadas a los muros rígidos por los muelles y amortiguadores. El principal de estos modelos es el modelo de masa de dos Ishizaka y Flanagan (1972), en la que se hicieron varias mejoras.

Las simplificaciones impuestas, como la simetría de la laringe, las estructuras matemáticas simplificadas para el cálculo del flujo aerodinámico y el número limitado de estructuras de representación biomecánica de las cuerdas vocales no permiten una evaluación precisa de cómo una enfermedad afecta a la laringe y su vibración. Se toman en forma de nódulos y pólipos de las enfermedades que afectan a partes específicas de las cuerdas vocales, estos modelos deben evolucionar, incorporando más funciones y fisiológicos Anatone laringe.

A tal fin, se propone un modelo tridimensional completo de la laringe. Se trata de definir las propiedades viscoelásticas del tejido muscular de esta estructura, la disposición de sus fibras, y la geometría de tres dimensiones de la laringe. Por otra parte, para desarrollar métodos matemáticos para determinar el comportamiento dinámico del flujo de aire y los tejidos musculares.

Una vez establecido, este modelo de tres dimensiones permite la laringe del paciente se evaluará de forma virtual. Evaluar los movimientos de los tejidos de la cavidad subglótica (algo imposible para la laringoscopia convencional) durante el habla, la distribución de presión en las paredes de las cuerdas vocales, el flujo de aire en la cavidad glotal, las fuerzas implicadas en la colisión entre las cuerdas vocales son ejemplos de análisis que se puede hacer.

A través de un proceso llamado análisis por la síntesis, el experto puede sintetizar las señales glotal y la voz de los mismos, compararlos con los producidos por el paciente. Esto permite la validación de los expertos, porque el modelo reproducirá con exactitud las características fisiológicas del paciente laringe. Comentarios como que el tejido vibratorio en las proximidades de un quiste y lo que la cantidad exacta de aire que se escapa por las rendijas fusiformes se hacen posibles.

Tras el diagnóstico, el experto puede funcionar "virtualmente" al paciente, verificando la eficacia de una intervención quirúrgica antes de su aplicación. Un ejemplo es la inyección de teflón (u otro material) en los casos de parálisis de las cuerdas vocales para proporcionar el cierre glotal. Entender las propiedades viscoelásticas de este material, el experto puede evaluar el modelo de tres dimensiones a través del cual el efecto de la cirugía sobre las vibraciones de las cuerdas vocales, la evaluación de lo que la colocación apropiada de la prótesis, la cantidad necesaria de material para proporcionar la mejor condición de la fonación paciente.

El objetivo de este trabajo es presentar esta nueva herramienta y demostrar que permite al otorrinolaringólogo para realizar una evaluación más objetiva de la laringe de sus pacientes utilizando la información que antes eran imposibles de obtener. Por otra parte, el tratamiento de la "virtual" paciente es una tecnología que acelera la recuperación del paciente después de la cirugía, ya que permite al experto de "prueba" sus ideas antes de hacerlas.

Cabe señalar que a pesar de la fuerte atractivo del enfoque futurista, es factible y aumenta la actividad clínica especializada a un nuevo nivel de conocimientos avanzados en más de la estructura orgánica de la laringe (propiedades viscoelásticas, por ejemplo) son obligatorios.

Descripción del modelo de tres dimensiones

El primer paso para describir el modelo de tres dimensiones de la laringe es su definición geométrica. Esto se hace dividiendo la laringe en las secciones hiperelípticas (incluso se puede utilizar la técnica de la sección milimétrica para determinar la geometría de la laringe). Este conjunto de entidades geométricas permite la reconstrucción computarizada de la laringe. Además puede utilizar técnicas de modelización de sólidos para refinar la superficie de la laringe escaneada. La Figura 1 muestra un segmento de la laringe escaneada.

De la definición de las áreas que definen la laringe para ser analizados, un algoritmo de la computadora divide el espacio rodeado de superficies en diferentes tetraedros. Este conjunto de elementos geométricos que se llama malla. Tenga en cuenta que hay dos bucles separados: uno describe las estructuras organizativas de la laringe (el tejido muscular y el cartílago), mientras que la otra define el espacio donde el aire fluye. Esto es porque usted tiene que determinar las velocidades y las presiones de aire a lo largo de la laringe, y esto implica la necesidad de discretización de forma geométrica tal.

Las ecuaciones de la dinámica de sólidos se utilizan para describir matemáticamente el desplazamiento de la malla de la laringe como ecuaciones de Navier-Stokes se utilizan en el cálculo de las velocidades y las presiones en las mallas de la corriente. Estas ecuaciones (diferenciales parciales de tipo) describir los fenómenos físicos que ocurren en la laringe durante el habla.

Para representar el flujo, la de Navier-Stokes (ecuación 1) se contemplan directamente en la cavidad laríngea, a diferencia de Ishizaka y Flanagan (1972) que adoptó una simplificación de estos para determinar la transglotal caída de presión y flujo de aire en la laringe.

f donde U es la velocidad del vector, P es la carga aerodinámica, r f y m f son la densidad y la viscosidad del aire, respectivamente (que adoptamos r f = 0,000123 g / cm 3 y f = 0,000179 m dina.s / cm 2).

La excitación de la corriente de aire se efectúa por diferencia de presión. La presión de los pulmones durante la fonación es de alrededor de 8 cm H 2 0 como la presión en la epiglotis se encuentra cerca de la presión atmosférica (cero cm H 2 0) para abrir las vocales. Además se estimó que las paredes de la laringe, la velocidad del aire es cero. Estas características - condiciones de frontera - permitir que las velocidades y las presiones a lo largo del bucle de flujo se calculan.

Mientras que el flujo de aire es fácil de describir por ecuaciones ya se ha mencionado, los tejidos de la laringe exigen un tratamiento especial. Considerando que la orientación de las fibras que a lo largo de los pliegues vocales (longitudinal), un modelo lineal isótropo transversal se emplea. Esto se debe a las fibras de la laringe son más rígidos en la dirección longitudinal (anteroposterior) que en el plano transversal de las cuerdas vocales. Para facilitar la representación matemática, un modelo lineal que se adopte.

Además de la diferenciación de los tejidos dentro de las cuerdas vocales se considera. Siguiendo la clasificación histológica de Hirano (1975), las cuerdas vocales tienen tres tipos de tejido: la cobertura (que implica el epitelio y la capa superficial de la lámina propia), el ligamento (y profundas capas intermedias de la lámina propia) y cuerpo (músculos vocales ). En el modelo, cada uno de estos tejidos se caracteriza por diferentes propiedades elásticas y de viscosidad. La determinación de las propiedades elásticas de los tejidos se lleva a cabo mediante pruebas de distensión del tejido (Chan y Titze, 1999; Alipour-Haghighi y Titze, 1991, Tran et al., 1993), mientras que la viscosidad se define en función de las características de los tejidos humanos (Titze y Talkin, 1979). Tenga en cuenta que la caracterización viscoelástica se hizo a partir de ensayos mecánicos en laringes de cadáver o in vivo (en particular, el módulo E 'del segundo joven técnica transversal se describen en el Tran et al. (1993)).

Teniendo en cuenta estas características histológicas de la laringe, la Tabla 1 muestra las constantes elásticas que definen los tres tipos de tejido en un modelo lineal transversalmente isótropos. Tenga en cuenta que el módulo de Young E transversal tiene amplitud proporcional a la profundidad del tejido, como se menciona en Titze y Talkin (1979). Según ellos, un cuerpo ajustado,

los ligamentos y la cobertura debe ser proporcional a los factores 10:04:02. Estos autores comentan que el corte longitudinal constante m 'debe ser más alto para el ligamento para representar el papel de unión entre la tapa y el cuerpo. Berry y Titze (1996) realizaron un estudio para evaluar la influencia del par E / m 'en la vibración de las cuerdas vocales, considerándolos como un sólido compacto. La longitudinal de Young E módulo 'es el más fácil de obtener. Un valor normalizado se definió para toda la laringe suponiendo que esta estructura tiene un comportamiento similar cuando se retiró, según el análisis Alipour-Haghighi y Titze (1991).

La viscosidad es el elemento más difícil de evaluar. Tras Titze y Talkin (1979), fue aprobado 150 Poise a los tejidos del cuerpo debido a su similitud con otros tejidos humanos donde se estima que este valor. Sin embargo, para la portada y el ligamento, esa cifra era demasiado alta para mantener la oscilación. Esto se debió a la magnitud viscosos tales humedecido los movimientos de las fibras. Berry y Titze (1996) también se utilizan bajos valores de esta constante en sus simulaciones, mostrando la necesidad de baja viscosidad para la cobertura, en particular para que la vibración es sostenida.

Por último, la constante de Poisson (ny n ') se definieron con el fin de mantener la cuasi-incompresibilidad del tejido muscular. Titze y Talkin (1979) subrayan que esta característica debe ser mantenida para asegurar que la vibración de los modelos matemáticos es coherente con la vibración real de la laringe. Como un esfuerzo-deformación del modelo lineal se utilizó, matemáticamente estas constantes tendrá que validar el límite termodinámico de la estructura, es decir,

La ecuación 2 indica que sólo el sistema muscular se describe no debe producir energía: mantener simplemente (signo igual) o disipan (parte inferior de la señal).

Como condición de contorno para la solución de las ecuaciones de la laringe, la laringe fue fijado en su superficie exterior - cero desplazamiento de los nodos que conforman esa superficie. La superficie interna dicta - en contacto con el flujo - es excitado por la presión aerodinámica, lo que varía con el tiempo según los movimientos de las mallas.

El método de elementos finitos (Baño, 1996) se utiliza para resolver las ecuaciones de la laringe y la comercialización por su facilidad de trabajar con

mallas no estructuradas (donde los tetraedros geométricamente difieren unos de otros). Esto es importante porque los movimientos de la laringe y por tanto requiere una reasignación automática de sus características geométricas nuevo en cada instante de tiempo analizado. Es importante remarcar que es la solución analítica (exacta) de las ecuaciones citadas. Así, el método utilizado discretiza tales ecuaciones para resolver numéricamente. Cuanto mayor sea el número de tetraedros (llegando a ser, menor de edad), la mayoría de puntos (o nodos) se emplean para determinar el desplazamiento espacial de la laringe y las velocidades y las presiones de la corriente, y mayor será la precisión de la solución. Así, la solución de tales ecuaciones se acerca gradualmente a la solución exacta. Sin embargo, la demanda para calcular la cantidad de variables existentes se vuelve exponencial. Por lo tanto, una buena simulación requiere compromisos a la precisión y la carga computacional.

Además, las cuerdas vocales durante la fonación chocan, lo que restringe el paso de aire a través de la glotis. Para representar este fenómeno físico, las ecuaciones de colisión (o de contacto) se derivan las siguientes técnicas se encuentran comúnmente en modelos mecánicos (Baño, 1996). La idea central es que no debe ser lo suficientemente fuerte para impedir la penetración de los demás. Teniendo en cuenta el problema de la simulación de la laringe, cuando los dos coapts cuerdas vocales, la acción y las fuerzas de reacción se producen en sus paredes con el fin de restringir su movimiento.

El algoritmo básico que describe el proceso de simulación de la laringe es

1. colección de las presiones aerodinámicas en las paredes de la laringe; 2. calcular el desplazamiento de la laringe donde se somete a la acción de la presión aerodinámica (teniendo en cuenta posibles colisiones); 3. bucle de actualización de la laringe; 4. bucle de actualización de la corriente; 5. cálculo de velocidades y presiones del flujo aerodinámico.

Tenga en cuenta que el proceso es iterativo. Esto significa que cada instante de tiempo, todas las ecuaciones se calculan de forma secuencial. El acoplamiento entre los dos sistemas físicos (laringe y el flujo de aire) se da desde la actualización del bucle (nuevos materiales, nuevo patrón de flujo de aire) y las presiones aerodinámicas (compresión de la laringe). Los intervalos de tiempo entre los ciclos iterativos deberá ser definido de acuerdo a las limitaciones existentes en las ecuaciones matemáticas de la laringe y el flujo temporal y el nivel de detalle que desea capturar. Las pruebas de los intervalos de tiempo igual a 0,0003 segundos.

La simulación de gran escala como un conjunto de 15.000 ecuaciones para el flujo y 15.000 para el modelo de la laringe se resuelven en cada iteración. Esto significa que los desplazamientos de los 5.000 puntos en la malla se asignan y se calculan en cada instante de tiempo. Tratándose de la salida, la velocidad y la presión se calculan en 5000 los puntos dentro de la cavidad laríngea. Así, cada segmento (algunos más pequeños que 1 mm) de la laringe tienen su anatomía y fisiología representados en el modelo y simulado.

RESULTADOS

Para demostrar el funcionamiento del modelo propuesto, una laringe normal se simulado. La geometría se obtuvo a partir de mediciones in vivo e imágenes de resonancia magnética. Para la caracterización de los tejidos musculares se utilizaron medidas de fibras viscoelástico derivadas de la literatura. Para excitar el modelo de tres dimensiones, la presión de aire en los pulmones (8 kdina/cm2) y la epiglotis (cero dina/cm2) se definieron, creando las condiciones para mantener el flujo aerodinámico a través de la laringe. La figura 2 muestra la señal glotal, que corresponde a la corriente medida en la salida de la glotis.

En primer lugar darse cuenta de que las fluctuaciones iniciales son irregulares, lo que sugiere un transitorio. En aquellos momentos iniciales, los tejidos comienzan su cobertura del movimiento, pero sin que la colisión entre las cuerdas vocales.

Las colisiones entre las cuerdas vocales sólo comenzará a partir de 20 ms, a pesar del intervalo de tiempo que permanecen juntos para ser muy pequeño. Esto se debe a dos vocales están ganando energía cinética, la superación de la resistencia de las fuerzas aerodinámicas y viscoelásticas (este último perteneciente al tejido de la laringe). Es interesante recordar que cuando la viscosidad de los tejidos (especialmente la cobertura) es excesivo, la energía cinética es suficiente para vencer la resistencia del tejido al movimiento.

A partir de 60 ms laringe se mueve periódicamente, dejando el régimen transitorio de la vibración. Tenga en cuenta que desde este momento, la señal glotal alcanza su máxima amplitud. Numérico obtenido de la señal glótica tiene 164 Hz con una relación de apertura igual a 0,6347 (es decir, 63,47% de las veces el ciclo completo, la glotis es secuestrada y el resto del ciclo está en aducción).

Un fenómeno interesante se observa en las simulaciones: el cierre incompleto de la glotis. Hay situaciones en las que las condiciones de los tejidos viscoelástico y la anatomía de la laringe para evitar la aducción completa de la glotis. Esto provoca una fuga de aire cuyo caudal es muy bajo. En situaciones patológicas, la aparición de una hendidura en el eje de la comisura anterior provoca una fuga de aire excesiva que afecta paciente la voz.

Este cierre incompleto de la glotis (como se muestra en la Figura 3 ) es causada por la distribución no uniforme de las presiones aerodinámicas en la superficie de la laringe. Como la presión se incrementa en la región central de las cuerdas vocales, esta región se pone en marcha antes de que el tejido que se ubican en las comisuras, causando una diferencia de fase en los desplazamientos horizontales de los tejidos de las cuerdas vocales. La comisura sólo agrega por completo si la energía cinética de la tela es lo suficientemente grande como para vencer las fuerzas aerodinámicas y elástica. La idea de "chupar" no es válido debido a que su magnitud es muy pequeña comparada con la resistencia elástica de los tejidos de la laringe. Otra posibilidad de la glotis está plenamente aportar es la glotal área inicial (es decir, con lo que las dos cuerdas vocales por los músculos intrínsecos de la laringe) se reduzca. Así, las amplitudes de los desplazamientos de la laringe puede obstruir el paso de aire en la laringe.

Para demostrar la diferencia de fase entre los movimientos verticales de las distintas partes de la laringe (incluyendo un recorte de la laringe), una serie secuencial de las imágenes ( figuras 4 y 5 ) se presentan. Se puede observar que el ciclo contiene un intervalo de tiempo de análisis, donde chocan las cuerdas vocales y otro en el que la glotis permanece abierta. Los tejidos situados en la parte superior de las cuerdas vocales inician el movimiento de caja como una presión negativa (succión) se produce en virtud de sus superficies. La parte inferior de las cuerdas vocales sufre la acción directa de la presión pulmonar. Durante el intervalo del choque, el contacto con porciones más de tejido durante el intervalo de cierre glotal. Cuando la fuerza de inercia (causada por el movimiento de la laringe) es menor que la resistencia aerodinámica, ambas cuerdas vocales están separados unos de otros.

Es interesante que mientras que la parte inferior de las cuerdas vocales se mueve en la dirección de abajo hacia arriba (además de su movimiento horizontal), la porción superior se reduce, creando una compresión de los tejidos durante el intervalo de cierre glotal.

Durante el intervalo en el que las cuerdas vocales están separados unos de otros, las fibras de la región superior son "empujados" hacia arriba. Al mismo tiempo, el medio e inferior de ambas cuerdas vocales son un poco más duro debido a la incomprensibilidad del tejido muscular. Estos movimientos se encuentran en distintas fases, es decir, todas las porciones de las cuerdas vocales no se cierran o se abren simultáneamente pero en instantes de tiempo diferentes. Esta característica diferencia de fase de la formación de material de onda por debajo de las cuerdas vocales, por lo general observada en la laringoscopia.

Dos cáncer de laringe se simularon para demostrar las capacidades del modelo de tres dimensiones. En esta concepción, las cuerdas vocales se mantuvieron bien aparte de representar un cáncer en gran parte. Además, la elasticidad de los tejidos de la laringe se redujo con el fin de coincidir con la extensión de la patología. Para comprobar que la baja vibración de las cuerdas vocales o no está asociada con las propiedades viscoelásticas de los tejidos, una laringe segundo (con cáncer) fue simulada, en la que la elasticidad del tejido se mantiene cerca de la que se encuentra en una laringe normal.

En la Figura 6 , se puede observar que en ambas situaciones, la señal glotal es alto debido a la apertura glótica alta. Sin embargo, las amplitudes de vibración de la decadencia en el tiempo hasta que se estabilice en un valor aproximadamente constante. Esta pequeña oscilación es en gran parte asociada con la distribución de la presión sobre la laringe. A diferencia de una laringe normal, en el que la caída de presión dentro de la glotis es más abrupta, la distribución de la presión sobre la laringe es más suave. Así, los tejidos de la laringe (especialmente de cobertura) no presionado lo suficiente como para establecer un intercambio constante de energía entre los dos sistemas físicos (aire y la laringe).

Cuando la simulación de una parálisis unilateral se llevó a cabo, fue advertido por primera vez que la distribución de presiones en la superficie de cada cuerda vocal era diferente. La caída de presión en la superficie de lo normal las cuerdas vocales es más pronunciada que en el paralizado veces. Esto hace que los tejidos normales de vocales hebilla desplegable materiales con características similares a las olas formadas en laringe normal.

La Figura 7 muestra que las amplitudes de la señal llega a un oscilante glotal constante de 50 ms, ya que una de las cuerdas vocales vibran, incluso en aerodinámica inapropiado. La colisión no se produce debido a la apertura glótica grande.

Por último, dos laringes con surco vocal (unilateral) fueron simuladas. La ubicación de estas ranuras (en la sombra más oscura) se muestran en la Figura 8 . El surco de la mecánica difiere de otros tejidos de la laringe en la consistencia más rígida y más viscoso. Por lo tanto, matemáticamente, sus propiedades viscoelásticas son histológicamente diferentes de otros tejidos. Tenga en cuenta, además, que sólo afecta a la ranura de la tapa (epitelio y la capa superficial de la lámina propia) y esto provoca cambios en el material de onda en la superficie de las cuerdas vocales.

Los dos simulada laringe (A y B) al surco sólo difieren en la ubicación de la misma ranura. Sus efectos sobre la vibración de las cuerdas vocales son significativas como se muestra en la Figura 9 . Mientras que en la laringe, la coaptación entre las cuerdas vocales no se produce en la laringe B, en la que se encuentra el surco en el borde de la cuerda vocal, estas dos estructuras se encuentran. Además, el índice de apertura varía con la frecuencia fundamental instantánea. Estos fenómenos se producen debido a que cada ola de las cuerdas vocales tienen diferentes materiales.

La imposibilidad de encuentro entre las dos cuerdas vocales en la laringe se debe a la ubicación de la ranura. Las características mecánicas impedir la propagación (de abajo hacia arriba) Material de onda. ¿Cómo esto afecta solo surco de la parte superior de las cuerdas vocales, donde la amplitud de los movimientos de las fibras es más intensa, la aducción de la glotis está restringido. Por el contrario, la colisión de las cuerdas vocales en la laringe se facilita B (aunque no periódicas), ya que las fibras situadas en la parte superior de ambas cuerdas vocales están intactas.

Esta característica es interesante porque muestra que los distintos aspectos de la laringe (anatómicos y fisiológicos) influyen directamente en la formación de la onda en el material de la superficie de las cuerdas vocales. Así, ejemplos de casos patológicos simulada en modelo de tres dimensiones de la laringe demostrado su viabilidad para estudiar el comportamiento de esta estructura durante la fonación. Muchas de las propiedades viscoelásticas de laringe con algunos disfonía se definieron con base en los conceptos teóricos. evaluaciones experimentales de estas características aún no se han llevado a cabo para que las simulaciones son más realistas.

CONCLUSIÓN

Este trabajo propone un modelo tridimensional continua de la laringe, teniendo en cuenta sus características anatómicas (geometría) y fisiológicos (propiedades viscoelásticas de los tejidos del cuerpo). Se estudiaron varios aspectos como la señal glotal y la influencia de diversos parámetros sobre la movilidad de la laringe. Estas evaluaciones permiten la validación del modelo debido a que era capaz de tocar aspectos como la diferencia de fase (horizontal y vertical) el movimiento de las cuerdas vocales. La distribución no uniforme de la carga aerodinámica (que produce una presión negativa en algunas regiones de la glotis) son consistentes con los estudios teóricos y experimentales.

Esta herramienta es capaz de simular la dinámica fisiológica de la laringe durante el habla y ofrece enormes oportunidades para la investigación en el área. A diferencia de los modelos convencionales, donde se modela la laringe de estructuras simples, la naturaleza de dimensiones infinitesimales modelo de los tres permite la incorporación de las diversas características detalladas de una laringe normal, así como algunos de los afectados por la disfonía. Por ejemplo, los pólipos y los quistes se pueden añadir directamente en la superficie de "virtual" de la laringe. Además, laringe con algún tipo de asimetría (como en el caso de parálisis unilateral de las cuerdas vocales) puede ser simulado, a diferencia de otros modelos como el de dos masas de Ishizaka y Flanagan (1972). Las mediciones de presión, desplazamiento, velocidad de la onda y el flujo de materiales puede realizarse directamente en el modelo tridimensional. Esto permite a la laringe en una mejor comprensión de las condiciones patológicas y las intervenciones quirúrgicas se planifican adecuadamente. En el futuro, tales cirugías se llevan a cabo principalmente "dentro de la computadora" y evaluó su viabilidad. El modelo tridimensional permite presentado hasta una gran profundidad de conocimiento de los otorrinolaringólogos acerca de la dinámica de la laringe. Es cierto que un gran número de estudios experimentales es necesario realizar para elevar la precisión del modelo, en particular la eliminación de las propiedades viscoelásticas de los tejidos de la laringe. Pero sin duda, el primer paso se está tomando, vislumbrando un futuro en el que el especialista evaluará y operar prácticamente la laringe del paciente.