A disfunção das pregas vocais (DPV) é caracterizada por movimento paradoxal de fechamento das pregas vocais, ocorrendo de forma episódica e involuntária durante a inspiração, levando à obstrução das vias aéreas. Os pacientes que apresentam DPV costumam não responder ao tratamento indicado para asma, levando ao uso inapropriado de corticóides sistêmicos com efeitos colaterais, freqüentes passagens em setores de emergência, hospitalizações por vezes desnecessárias e, com menos freqüência, intubação e traqueostomia. O objetivo principal deste estudo foi o de investigar a relação desta problemática com a economia psíquica destes pacientes, no que diz respeito à psicogênese e as possibilidades de tratamento por meio do método clínico de investigação e tratamento psicanalíticos. Para isto, foram incluídos 5 pacientes do sexo feminino, com idades entre 30 e 55 anos, que foram acompanhadas em tratamento psicanalítico no ambulatório do Serviço de Imunologia Clínica e Alergia do Instituto Central do HCFMUSP. Constatamos que a DPV aparece de maneira singular na vida de cada paciente investigada, porém com características peculiares que indicam uma localização psíquica capaz de operar como uma satisfação inconsciente frente a um conflito anterior. A princípio, abordar a paciente como se esta não possuísse asma pode levar a uma reação negativa, interpretada por elas como um fingimento ou uma estratégia consciente de obter ganhos primários. A interlocução entre o psicanalista e os demais profissionais da equipe mostra-se de significativa importância / Vocal fold dysfunction (VFD) is characterized by paradoxical movement of closing of the vocal folds, occurring of irregularly and involuntary form during the inspiration, leading to the blockage of the aerial ways. The patients who present VFD do not answer to the treatment indicated for asthma, leading to the unnecessary use of systemic steroids with collateral effect, frequent visits in emergency sectors, hospitalizations and, sometimes, intubations and tracheotomies. The main objective of this study was to investigate the relation of this problematic and the psychic economy of these patients, in whom it says respect to psychogenic explanation and the possibilities of psychoanalytical treatment. For this, 5 patients of the feminine sex had been enclosed, with ages between 30 and 55 years, that had been followed in psychoanalytical treatment in the clinic of the Service of Clinical Imunologia and Allergy of the Central Institute of the HCFMUSP. We evidence that the VFD appears in singular way in the life of each investigated patient, however with peculiar characteristics that indicate a psychic localization capable to operate as an unconscious satisfaction to a previous conflict. To approach the patient as if this did not possess asthma can lead to a negative reaction, interpreted for them as a deceit or a conscientious strategy to get primary profits. The interlocution between the psychoanalyst and the members of the team reveals of significant importance

Made available in DSpace on 2016-04-28T18:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 trabalho_final_Sabrina_Cukier.pdf: 978816 bytes, checksum: bb749299f4f03afcc46e3326572a9af7 (MD5) Previous issue date: 2006-09-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Objective: investigating the perceptual, acoustic and physiological vocal quality of a group of asthmatic individuals with paradoxical vocal fold dysfunction (PVFD) in relation to a group of asthmatic individuals without PVFD and a group of individuals without breathing problems. Methods: recording of acoustic and electroglottographic speech data from 9 individuals with PVFD, 8 with asthma without PVFD and 8 without breathing problems (control group). The perceptual analysis was carried out by means of the phonetic vocal quality analysis protocol. The acoustic analysis comprised both long and short term spectra. The Lx wave of the electroglottographic signals were analyzed and measures relative to the phases of the glottal cycle were extracted. Results: Both PVFD and asthma groups presented supralaryngeal settings characterized by smaller extension and higher constriction of the vocal tract. Laryngeal settings of both PVFD and asthma groups were found to be characterized by hyperfunction, creaky voice, rough voice, breathy voice, sonority breaks, diplophonia and instability, with higher frequency of occurrence of rough voice and breathy voice adjustments and short term instability events in the asthma group. The analysis of the long term spectrum declination lines made it possible to differentiate among the groups and genders: higher degree of spectral intensity was found in the feminine asthma and the masculine control groups and higher degree of spectral intensity in the PVFD group, differentiation also brought out by intensity measures of short and long term spectra. The inspection of the Lx wave revealed the asthma and PVFD groups differed from the control group due to the presence of noise, low intensity and prolonged closed phases. The electroglottographic measures related to speed index and contact coefficient area differentiated the asthma and PVFD groups. Conclusions: the analysis of the data corroborates the hypothesis of the presence of vocal alteration in patients with PVFD and in patients with asthma and favors the description of vocal quality as a diagnosis method, delineating the important demand of speech therapy treatment for these patients / Objetivo: investigar a qualidade vocal de um grupo de indivíduos com disfunção paradoxal de pregas vocais (DPPV) com asma em relação a um grupo de indivíduos asmáticos sem DPPV e a um grupo de indivíduos sem problemas respiratórios, segundo aspectos fonéticos (perceptivo-auditivos, acústicos e fisiológicos). Métodos: gravação de amostras de fala dos sinais acústico e eletroglotográfico de 9 indivíduos com DPPV, 8 com asma sem DPPV e 8 sem problemas respiratórios (grupo controle). O sinal acústico foi analisado do ponto de vista perceptivo-auditivo com roteiro de descrição da qualidade vocal com motivação fonética. As modalidades de análise acústica utilizadas foram os espectros de longo e curto termo. O sinal eletroglotográfico foi analisado a partir da filtragem dos registros, da inspeção da onda Lx e da extração de medidas que refletem as fases do ciclo glótico. Resultados: foram identificados, nos grupos DPPV e asma, ajustes supralaríngeos caracterizados por menor extensão e maior constrição do trato vocal. Os ajustes laríngeos indicaram hiperfunção, voz crepitante, voz áspera, escape de ar, quebras de sonoridade, diplofonia e instabilidade nos grupos DPPV e asma com maior ocorrência de ajuste de voz áspera, escape de ar e ocorrência de curto termo de instabilidade no grupo asma. Na análise acústica de longo termo houve diferenciação entre os grupos e gêneros com maior declínio espectral no grupo asma feminino e controle masculino e maior intensidade espectral no grupo DPPV, diferenciação marcada também pelas medidas espectrais de curto e longo termo. Em termos fisiológicos, na inspeção da onda Lx os grupos asma e DPPV aproximaram-se e diferenciam-se do grupo controle porque apresentaram ruído, baixa intensidade e fase fechada alongada. As medidas eletroglotográficas índice de velocidade e área do coeficiente de contato diferenciaram os grupos asma e DPPV. Conclusões: a análise dos dados contempla a hipótese de alteração vocal em pacientes com DPPV e em pacientes com asma e possibilita a descrição da qualidade vocal como um método de diagnóstico, apontando para a importante demanda de tratamento fonoaudiológico junto a estes pacientes

A aproximação cricotireóidea simula a contração do músculo cricotireóideo, aproximando as cartilagens cricóidea e tireóidea anteriormente. Distende e tensiona as pregas vocais, elevando a freqüência fundamental da voz. É indicada em pacientes que apresentam voz grave em conseqüência da paralisia do nervo laríngeo superior ou por doenças endócrinas e reumatológicas no sexo feminino. Com o objetivo de estudar os efeitos da aproximação cricotireóidea sobre a vibração das pregas vocais em ambos sexos, foram avaliadas 30 laringes excisadas de cadáveres humanos frescos pré e pós aproximação cricotireóidea. Esse trabalho experimental permitiu excluir as interferências dos mecanismos compensatórios da fonação presentes em um estudo 'in vivo'. As cartilagens aritenóideas foram aproximadas por sutura, fechando a glote. Um fluxo de ar comprimido umedecido foi injetado no interior da traquéia, e ao passar pela glote promoveu a vibração das pregas vocais. Foi então realizada a aproximação cricotireóidea através de suturas, aproximando as cartilagens tireóidea e cricóidea. O comprimento da porção membranosa das pregas vocais foi obtido através de um paquímetro. A vibração das pregas vocais foi gravada pré e pós a aproximação cricotireóidea utilizando-se uma câmera de videoquimografia. Após digitalização e análise quadro a quadro das imagens documentadas, foram realizadas medidas da freqüência fundamental, da amplitude de vibração das pregas vocais, do ciclo vibratório e suas fases (aberta, fechada, de abertura e fechamento) pré e pós aproximação cricotireóidea. Foram também calculados e analisados índices que correlacionam a duração das diferentes fases do ciclo vibratório, como o quociente de abertura, de fechamento e o quociente de velocidade. Estas variáveis foram analisadas estatisticamente pela técnica multivariada de análise de perfil e correlacionadas entre si. Observamos que houve alongamento significante das pregas vocais após a aproximação cricotireóidea, sendo mais evidente no sexo feminino. Ocorreu elevação significante da freqüência fundamental, mas esta não se correlacionou com o alongamento das pregas vocais. A amplitude de vibração diminuiu de forma significante, assim como a duração do ciclo vibratório e suas fases, correlacionando-se diretamente com o aumento da freqüência fundamental. A redução da fase de abertura foi significantemente maior no sexo masculino. Concluindo, a aproximação cricotireóidea provocou alongamento da prega vocal, redução da amplitude e duração do ciclo vibratório e suas fases, existindo correlação inversa com o aumento da freqüência de vibração. Embora as pregas vocais de laringes femininas tenham apresentado maior alongamento, e as masculinas maior redução da fase de abertura, não houve diferença significante do efeito da aproximação cricotireóidea sobre a freqüência vocal entre os sexos. / The cricothyroid approximation simulates the cricothyroid muscle contraction by approximating the cricoid and thyroid cartilage’s. By this surgery, the vocal folds are lengthened. Consequently, the fundamental frequency of the voice is increased. The main indications for this procedure are patients presenting voice hoarseness due to superior laryngeal nerve palsy or to rheumatoid and endocrinological diseases in women. Thirty fresh cadaver’s larynges were used for the purpose of studying the effects of the cricothyroid approximation on the vocal folds vibration in both genders. Ideally, this experiment would allow exclusion of the diverse phonation compensatory factors that can possible compromise the accuracy of an “in vivo" study. The surgical procedure was performed in the excised larynges. Initially, the arytenoids cartilages were approximated by suturing both together, closing the glottis. Humidified compressed air was injected inside of the tracheal tube, causing vocal folds vibration. The cricothyroid approximation was performed by sutures placed in the cricoid and thyroid cartilages. Calipers were used to measure the length of the membranous portion of the vocal folds. Pre and post cricothyroid approximation. Vocal folds vibration was recorded by a portable camera specific for videokymographic studies. After digitalizing the recorded images, each one of them was carefully evaluated. The fundamental voice frequency, the vocal folds vibratory amplitude, and the vibratory cycle with its phases (opened, closed, opening and closing phases) were measured pre and post operatively. Indexes related to the duration of the different phases of the vibratory cycle, such as open quotient, closed quotient and speed quotient were then calculated and analyzed. Multivariate statistical analysis and profile analysis were used for correlation and understanding of the results. There was a statistically significant lengthen of the vocal folds after cricothyroid approximation, more noticeable in female laryngeal specimens. The fundamental voice frequency was increased, but no relation with the increased length of the vocal cords could be observed. The vibratory amplitude was significantly reduced, as was the vibratory cycle duration. The latter was directly correlated with the increase of fundamental voice frequency. The male laryngeal specimens presented a significant higher reduction of the opening phase of the vibratory cycle. In this study, the cricothyroid approximation caused lengthening of the vocal folds. The vibratory cycle and its phases were also altered, presenting a reduced duration. An inverse correlation between these variables and the increase of the vibratory frequency was noted. Although the female laryngeal specimens had shown a longer length when compared with the male, and the male specimens had a higher decrease of the opening phase of the vibratory cycle, there was no statistically significant difference in the cricothyroid approximation effect on the vocal frequency according to gender.

A voz é a principal ferramenta de comunicação da espécie humana e quase 70% da população economicamente ativa dos países desenvolvidos dependem direta ou indiretamente dela em sua profissão. Sua produção deve-se ao funcionamento harmônico de sistemas fisiológicos distintos, nos quais a laringe desempenha um importante papel. É nela que as funções de deglutição, respiração e fonação se encontram e também onde o pulso glotal é formado durante a passagem do ar pelas pregas vocais. Se os nervos e músculos da região por alguma razão são lesionados, o funcionamento dessas funções é prejudicado, causando sérios danos à qualidade de vida do indivíduo. Em virtude disso, diversas pesquisas tem sido realizadas visando adquirir informações que auxiliem as tomadas de decisões clínicas e cirúrgicas. Embora diversos avanços tenham sido realizados no campo de modelagens das pregas vocais e nos estudos da laringe, modelos baseados em geometrias de pacientes específicos que possam colaborar mais ativamente no planejamento cirúrgico, permanecem um desafio. Nesse sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo computacional tridimensional, com base em imagens de tomografia computacional. Tendo por objetivo impulsionar a modelagem das características fisiológicas de pacientes reais e assim proporcionar maiores informações para tomadas de decisões. Esse modelo foi utilizado em simulações de escoamento de fluido solucionadas por elementos finitos, apresentando possibilidades satisfatórias de contribuir para avanços na modelagem de pacientes com patologias e em abordagens interativas, tal como interferências nos modelos virtuais por interfaces hápticas e simulações virtuais de cirurgia da laringe. / The voice is the main instrument for communication of human beings and almost 70% of the economically active population in the developed countries depends, directly or indirectly, on it for their profession. Its production is due to the harmonious interaction of different physiological systems, in which the larynx plays an important role. The larynx is involved in the deglutition, breathing and phonation functions and it is where the glottal pulse is formed during airflow through the vocal folds. If the nerves and muscles in this region for some reason are injured, this functions are adversely affected, causing serious damages to the individuals quality of life. As a result, several researches have been carried out, aiming at acquiring information that help in the clinical and surgical decision making. Although many progresses had been reached in the field of vocal folds modeling and in larynx studies, patientspecific geometry modeling that may take an active part in the surgical planning are still a challenge. In this regard, this work presents the development of a threedimensional computational model, based on images from computed tomography (CT) scans. This model was used in fluid flow simulations, solved by finite element analysis, showing satisfactory possibilities for contributions to progresses in the modeling of patients with lesions and in interactive approaches, such as interferences in the models with haptic interface and virtual surgery of the larynx.

A aproximação cricotireóidea simula a contração do músculo cricotireóideo, aproximando as cartilagens cricóidea e tireóidea anteriormente. Distende e tensiona as pregas vocais, elevando a freqüência fundamental da voz. É indicada em pacientes que apresentam voz grave em conseqüência da paralisia do nervo laríngeo superior ou por doenças endócrinas e reumatológicas no sexo feminino. Com o objetivo de estudar os efeitos da aproximação cricotireóidea sobre a vibração das pregas vocais em ambos sexos, foram avaliadas 30 laringes excisadas de cadáveres humanos frescos pré e pós aproximação cricotireóidea. Esse trabalho experimental permitiu excluir as interferências dos mecanismos compensatórios da fonação presentes em um estudo 'in vivo'. As cartilagens aritenóideas foram aproximadas por sutura, fechando a glote. Um fluxo de ar comprimido umedecido foi injetado no interior da traquéia, e ao passar pela glote promoveu a vibração das pregas vocais. Foi então realizada a aproximação cricotireóidea através de suturas, aproximando as cartilagens tireóidea e cricóidea. O comprimento da porção membranosa das pregas vocais foi obtido através de um paquímetro. A vibração das pregas vocais foi gravada pré e pós a aproximação cricotireóidea utilizando-se uma câmera de videoquimografia. Após digitalização e análise quadro a quadro das imagens documentadas, foram realizadas medidas da freqüência fundamental, da amplitude de vibração das pregas vocais, do ciclo vibratório e suas fases (aberta, fechada, de abertura e fechamento) pré e pós aproximação cricotireóidea. Foram também calculados e analisados índices que correlacionam a duração das diferentes fases do ciclo vibratório, como o quociente de abertura, de fechamento e o quociente de velocidade. Estas variáveis foram analisadas estatisticamente pela técnica multivariada de análise de perfil e correlacionadas entre si. Observamos que houve alongamento significante das pregas vocais após a aproximação cricotireóidea, sendo mais evidente no sexo feminino. Ocorreu elevação significante da freqüência fundamental, mas esta não se correlacionou com o alongamento das pregas vocais. A amplitude de vibração diminuiu de forma significante, assim como a duração do ciclo vibratório e suas fases, correlacionando-se diretamente com o aumento da freqüência fundamental. A redução da fase de abertura foi significantemente maior no sexo masculino. Concluindo, a aproximação cricotireóidea provocou alongamento da prega vocal, redução da amplitude e duração do ciclo vibratório e suas fases, existindo correlação inversa com o aumento da freqüência de vibração. Embora as pregas vocais de laringes femininas tenham apresentado maior alongamento, e as masculinas maior redução da fase de abertura, não houve diferença significante do efeito da aproximação cricotireóidea sobre a freqüência vocal entre os sexos. / The cricothyroid approximation simulates the cricothyroid muscle contraction by approximating the cricoid and thyroid cartilage’s. By this surgery, the vocal folds are lengthened. Consequently, the fundamental frequency of the voice is increased. The main indications for this procedure are patients presenting voice hoarseness due to superior laryngeal nerve palsy or to rheumatoid and endocrinological diseases in women. Thirty fresh cadaver’s larynges were used for the purpose of studying the effects of the cricothyroid approximation on the vocal folds vibration in both genders. Ideally, this experiment would allow exclusion of the diverse phonation compensatory factors that can possible compromise the accuracy of an “in vivo” study. The surgical procedure was performed in the excised larynges. Initially, the arytenoids cartilages were approximated by suturing both together, closing the glottis. Humidified compressed air was injected inside of the tracheal tube, causing vocal folds vibration. The cricothyroid approximation was performed by sutures placed in the cricoid and thyroid cartilages. Calipers were used to measure the length of the membranous portion of the vocal folds. Pre and post cricothyroid approximation. Vocal folds vibration was recorded by a portable camera specific for videokymographic studies. After digitalizing the recorded images, each one of them was carefully evaluated. The fundamental voice frequency, the vocal folds vibratory amplitude, and the vibratory cycle with its phases (opened, closed, opening and closing phases) were measured pre and post operatively. Indexes related to the duration of the different phases of the vibratory cycle, such as open quotient, closed quotient and speed quotient were then calculated and analyzed. Multivariate statistical analysis and profile analysis were used for correlation and understanding of the results. There was a statistically significant lengthen of the vocal folds after cricothyroid approximation, more noticeable in female laryngeal specimens. The fundamental voice frequency was increased, but no relation with the increased length of the vocal cords could be observed. The vibratory amplitude was significantly reduced, as was the vibratory cycle duration. The latter was directly correlated with the increase of fundamental voice frequency. The male laryngeal specimens presented a significant higher reduction of the opening phase of the vibratory cycle. In this study, the cricothyroid approximation caused lengthening of the vocal folds. The vibratory cycle and its phases were also altered, presenting a reduced duration. An inverse correlation between these variables and the increase of the vibratory frequency was noted. Although the female laryngeal specimens had shown a longer length when compared with the male, and the male specimens had a higher decrease of the opening phase of the vibratory cycle, there was no statistically significant difference in the cricothyroid approximation effect on the vocal frequency according to gender.

A disfunção das pregas vocais (DPV) é caracterizada por movimento paradoxal de fechamento das pregas vocais, ocorrendo de forma episódica e involuntária durante a inspiração, levando à obstrução das vias aéreas. Os pacientes que apresentam DPV costumam não responder ao tratamento indicado para asma, levando ao uso inapropriado de corticóides sistêmicos com efeitos colaterais, freqüentes passagens em setores de emergência, hospitalizações por vezes desnecessárias e, com menos freqüência, intubação e traqueostomia. O objetivo principal deste estudo foi o de investigar a relação desta problemática com a economia psíquica destes pacientes, no que diz respeito à psicogênese e as possibilidades de tratamento por meio do método clínico de investigação e tratamento psicanalíticos. Para isto, foram incluídos 5 pacientes do sexo feminino, com idades entre 30 e 55 anos, que foram acompanhadas em tratamento psicanalítico no ambulatório do Serviço de Imunologia Clínica e Alergia do Instituto Central do HCFMUSP. Constatamos que a DPV aparece de maneira singular na vida de cada paciente investigada, porém com características peculiares que indicam uma localização psíquica capaz de operar como uma satisfação inconsciente frente a um conflito anterior. A princípio, abordar a paciente como se esta não possuísse asma pode levar a uma reação negativa, interpretada por elas como um fingimento ou uma estratégia consciente de obter ganhos primários. A interlocução entre o psicanalista e os demais profissionais da equipe mostra-se de significativa importância / Vocal fold dysfunction (VFD) is characterized by paradoxical movement of closing of the vocal folds, occurring of irregularly and involuntary form during the inspiration, leading to the blockage of the aerial ways. The patients who present VFD do not answer to the treatment indicated for asthma, leading to the unnecessary use of systemic steroids with collateral effect, frequent visits in emergency sectors, hospitalizations and, sometimes, intubations and tracheotomies. The main objective of this study was to investigate the relation of this problematic and the psychic economy of these patients, in whom it says respect to psychogenic explanation and the possibilities of psychoanalytical treatment. For this, 5 patients of the feminine sex had been enclosed, with ages between 30 and 55 years, that had been followed in psychoanalytical treatment in the clinic of the Service of Clinical Imunologia and Allergy of the Central Institute of the HCFMUSP. We evidence that the VFD appears in singular way in the life of each investigated patient, however with peculiar characteristics that indicate a psychic localization capable to operate as an unconscious satisfaction to a previous conflict. To approach the patient as if this did not possess asthma can lead to a negative reaction, interpreted for them as a deceit or a conscientious strategy to get primary profits. The interlocution between the psychoanalyst and the members of the team reveals of significant importance

La collision entre les plis vocaux lors de la phonation, phénomène physiologique essentiel pour la synchronisation de la vibration des plis, est également une composante du phonotraumatisme. Le rôle du phonotraumatisme dans la physiopathologie des dysphonies est communément admis mais sa nature reste mal définie et sa quantification difficile. Ce travail propose d’aborder cette question au moyen d’approches in vivo sur des sujets sains et ex vivo sur des larynx humains excisés. L’objet de ce travail est l’étude du comportement laryngé lorsque le larynx est soumis à des conditions de pression sous-glottique extrêmement élevées. In vivo, l’étude de la voix criée reposait sur la mesure constante de la pression sous-glottique. Ex vivo, cette dernière était manipulée en dehors de toute modification des autres paramètres de contrôle. Le volet ex vivo a nécessité un développement méthodologique (modernisation et adaptation au larynx humain) du banc expérimental utilisé pour des larynx animaux. Les résultats ont montré l’existence chez les locuteurs sains d’un « plafonnement » dans l’intensité vocale et le signal électroglottographique pour les très hauts niveaux de pression sous-glottique. Les études sur larynx humains excisés mesuraient la force de collision entre les plis vocaux sous l’effet de la pression sous-glottique et ont mis en évidence l’existence, ici aussi, d’un « plafonnement » de cette force lorsque la pression sous-glottique est très élevée. Les observations rapportées par ce travail ont un intérêt clinique important même si les phénomènes physiques sous-jacents restent à préciser. / The collision between the vocal folds during phonation is a physiological phenomenon with a powerful role in the synchronization of their vibration. This collision is also a component of the phonotrauma. The role of phonotrauma in the pathophysiology of dysphonia is commonly accepted but its nature still unclear and its quantification remains difficult. This work proposes, an in vivo study in healthy subjects, and an ex vivo one on excised human larynges. The purpose of this work was to study of the laryngeal behavior when the larynx is subjected to extremely high subglottic pressure. In vivo, it is studying the shouted voice with constant measure of subglottal pressure. Ex vivo, the subglottic pressure is directly manipulated. The ex vivo study required a methodological development to modernize the experimental bench used for animal larynges studies and to adapt it to the human larynx. The results showed, in healthy speakers the existence of a "plateau" in the vocal intensity and in the electroglottographic signal for very high levels of subglottic pressure. The excised larynx studies measured the collision force between the vocal folds and its changes depending on other acoustic and electroglottographic parameters. They highlighted the existence, here too, of a "plateau" in the level of the collision force when the subglottic pressure was very high. The observations presented in this work are, to our knowledge, unprecedented. They have important clinical interest for understanding the concept of phonotrauma. Their interpretation in physical terms remains very incomplete.

A voz é a principal ferramenta de comunicação da espécie humana e quase 70% da população economicamente ativa dos países desenvolvidos dependem direta ou indiretamente dela em sua profissão. Sua produção deve-se ao funcionamento harmônico de sistemas fisiológicos distintos, nos quais a laringe desempenha um importante papel. É nela que as funções de deglutição, respiração e fonação se encontram e também onde o pulso glotal é formado durante a passagem do ar pelas pregas vocais. Se os nervos e músculos da região por alguma razão são lesionados, o funcionamento dessas funções é prejudicado, causando sérios danos à qualidade de vida do indivíduo. Em virtude disso, diversas pesquisas tem sido realizadas visando adquirir informações que auxiliem as tomadas de decisões clínicas e cirúrgicas. Embora diversos avanços tenham sido realizados no campo de modelagens das pregas vocais e nos estudos da laringe, modelos baseados em geometrias de pacientes específicos que possam colaborar mais ativamente no planejamento cirúrgico, permanecem um desafio. Nesse sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo computacional tridimensional, com base em imagens de tomografia computacional. Tendo por objetivo impulsionar a modelagem das características fisiológicas de pacientes reais e assim proporcionar maiores informações para tomadas de decisões. Esse modelo foi utilizado em simulações de escoamento de fluido solucionadas por elementos finitos, apresentando possibilidades satisfatórias de contribuir para avanços na modelagem de pacientes com patologias e em abordagens interativas, tal como interferências nos modelos virtuais por interfaces hápticas e simulações virtuais de cirurgia da laringe. / The voice is the main instrument for communication of human beings and almost 70% of the economically active population in the developed countries depends, directly or indirectly, on it for their profession. Its production is due to the harmonious interaction of different physiological systems, in which the larynx plays an important role. The larynx is involved in the deglutition, breathing and phonation functions and it is where the glottal pulse is formed during airflow through the vocal folds. If the nerves and muscles in this region for some reason are injured, this functions are adversely affected, causing serious damages to the individuals quality of life. As a result, several researches have been carried out, aiming at acquiring information that help in the clinical and surgical decision making. Although many progresses had been reached in the field of vocal folds modeling and in larynx studies, patientspecific geometry modeling that may take an active part in the surgical planning are still a challenge. In this regard, this work presents the development of a threedimensional computational model, based on images from computed tomography (CT) scans. This model was used in fluid flow simulations, solved by finite element analysis, showing satisfactory possibilities for contributions to progresses in the modeling of patients with lesions and in interactive approaches, such as interferences in the models with haptic interface and virtual surgery of the larynx.

Master thesis deals with creating numerical model of the human vocal folds. Calculation algorithm includes interaction between vocal chords and the air flow. Modal analysis of structural and acoustic environment, backround research of vocal folds function and summary of some published overviews of numerical models are parts of this work. Analysis of the results achieved by the numerical simulations and calculations are focused on the pressure and velocity conditions in the areas under vocal folds, between vocal folds and above vocal folds. Movement and stress analysis of individual layers of vocal folds has been made. Impact of tissue thickness on resulting behaviour has been assessed.

One of the primary objectives of voice research is to better understand the biomechanics of voice production and how changes in properties of the vocal folds (VFs) affect voice ability and quality. Synthetic VF models provide a way to observe how changes in geometry and material property affect voice biomechanics. This thesis seeks to evaluate an approach of using a genetic algorithm to design synthetic VF models in three ways: first, through the development of a computationally cost-effective 3D vocal fold model; second, by creating and optimizing a variation of this model; and third, by validating the approach. To reduce computation times, a user-defined function (UDF) was implemented in low-fidelity 2D and 3D computational VF models. The UDF replaced the conventional meshed fluid domain with the mechanical energy equation. The UDF was implemented in the commercial finite element code ADINA and verified to produce results that were similar to those of 2D and 3D VF models with meshed fluid domains. Computation times were reduced by 86% for 2D VF models and 74% for 3D VF models while core vibratory characteristic changes were less than 5%. The results from using the UDF demonstrate that computation times could be reduced while still producing acceptable results. A genetic algorithm optimizer was developed to study the effects of altering geometry and material elasticity on frequency, closed quotient (CQ), and maximum flow declination rate (MFDR). The objective was to achieve frequency and CQ values within the normal human physiological range while maximizing MFDR. The resulting models enabled an exploration of trends between objective and design variables. Significant trends and aspects of model variability are discussed. The results demonstrate the benefit of using a structured model exploration method to create models with desirable characteristics. Two synthetic VF models were fabricated to validate predictions made by models produced by the genetic algorithm. Fabricated models were subjected to tests where frequency, CQ, and sound pressure level were measured. Trends between computational and synthetic VF model responses are discussed. The results show that predicted frequency trends between computational and synthetic models were similar, trends for closed quotient were inconclusive, and relationships between MFDR and sound pressure level remained consistent. Overall, while discrepancies between computational and synthetic VF model results were observed and areas in need of further study are noted, the study results provide evidence of potential for using the present optimization method to design synthetic VF models.