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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2002.tde-19112015-110520
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo de Oliveira Rosa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2002
Orientador
Banca examinadora
Pereira, José Carlos (Presidente)
Alcaim, Abraham
Seara, Rui
Tsuji, Domingos Hiroshi
Violaro, Fabio
Título em português
Laringe digital
Palavras-chave em português
Dinâmica computacional dos fluidos
Dinâmica de estruturas
Engenharia biomédica
Laringe
Método dos elementos finitos
Problema de contato
Processamento digital da fala
Simulação
Resumo em português
Este trabalho descreve um modelo matemático para simulação da laringe humana durante a fonação. O objetivo foi produzir uma técnica computacional de grande escala de processamento para capturar os fenômenos fisiológicos que ocorrem na laringe durante a vocalização e servir de base para estudos mais aprofundados sobre esta importante estrutura do corpo humano. Usando o método dos elementos finitos como base para discretizar as equações dos tecidos musculares da laringe e das equações de Navier-Stokes, e um modelo de descrição da colisão entre as pregas vocais, o sinal glotal foi obtido a partir de diferentes geometrias de laringes com diferentes propriedades viscoelásticas. Os resultados confirmaram a teoria mioelástica-aerodinâmica que descreve a dinâmica da fonação, reproduzindo inclusive fenômenos fisiológicos que os modelos existentes são incapazes de simular. Estudos adicionais foram feitos para verificar a viabilidade do modelo para simular algumas doenças que danificam a laringe.
Título em inglês
Digital larynx
Palavras-chave em inglês
Biomedical engineering
Computational fluid dynamics
Contact problem
Digital speech processing
Finite element methods
Larynx
Simulation
Structure dynamics
Resumo em inglês
This work describes a mathematical model to simulate the human larynx during a phonation. The objective was to produce a large-scale computational technique to capture several physiological phenomena that take place on the larynx during the vocalization and to assist further studies about this important structure of the human body. Using the finite element methods as the way to discretize the muscle tissue equations of the larynx and the Navier-Stokes equations and a model to describe the collision between both vocal folds, the glottal signal for different larynx geometries with different viscoelastic properties was obtained. The results confirmed the myoelastic-aerodynamic theory which describes the dynamic of the phonation, also reproducing physiologic phenomena that current models are unable to simulate. Additional studies were conducted to confirm the feasibility of the model to simulate some diseases that affect the larynx.
 
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Tese_Rosa_MarceloO.pdf (19.20 Mbytes)
Data de Publicação
2015-11-19
 
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