Name: investigating the three-dimensional flow separation induced by a model vocal fold polyp
Uploaded: 2014-02-03T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp at JoVE.com

Эта работа поддерживается Национальным научным фондом, Грант No. CBET-1236351 и Центр биомиметики и биоинспирированных технологий (COBRE).

В этой работе на полу испытательного участка аэродинамической трубы типа всасывания расположен настенный пролат полушария, т.е. полип голосовой складки модели, то есть полип типа всасывания. Неустойчивое, трехмерное разделение потока и его влияние на нагрузку давления стены иссл?...

<ol>
	<li>Hirano, M., Kakita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cover-body theory of vocal fold vibration. Speech science--recent advances. , 1-46 (1985).</li><li>Gray, S. D., Titze, I. R., Alipour, F., Hammond, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+and+histologic+observations+of+vocal+fold+fibrous+proteins.">Biomechanical and histologic observations of vocal fold fibrous proteins.</a> Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 109 (1), 77-85 (2000).</li><li>Titze, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+physics+of+small-amplitude+oscillation+of+the+vocal+fold.">The physics of small-amplitude oscillation of the vocal fold.</a> J. Acoustic. Soc. Am. 83 (4), 1536-1552 (1988).</li><li>Boessenecker, A., Berry, D. A., Lohscheller, J., Eysholdt, U., D&#246;llinger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucosal+wave+properties+of+a+human+vocal+fold.">Mucosal wave properties of a human vocal fold.</a> Acta Acustica. 93 (5), 815-823 (2007).</li><li>Shaw, H. S., Deliyski, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucosal+wave:+a+normophonic+study+across+visualization+techniques.">Mucosal wave: a normophonic study across visualization techniques.</a> J. Voice. 22 (1), 23-33 (2008).</li><li>Krausert, C. R., Olszewski, A. E., Taylor, L. N., McMurray, J. S., Dailey, S. H., Jiang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mucosal+wave+measurement+and+visualization+techniques.">Mucosal wave measurement and visualization techniques.</a> J. Voice. 25 (4), 395-405 (2010).</li><li>Fant, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acoustic+Theory+of+Speech+Production.">Acoustic Theory of Speech Production.</a> Mouton and Co. N. V.: The Hague. , 15-79 (1960).</li><li>Wegel, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theory+of+vibration+of+the+larynx.">Theory of vibration of the larynx.</a> J. Acoustic. Soc. Am. 1, 1-21 (1930).</li><li>Den Berg, J. V. a. n., Zantema, J. T., Doornenbal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+air+resistance+and+the+Bernoulli+effect+of+the+human+larynx.">On the air resistance and the Bernoulli effect of the human larynx.</a> J. Acoustic. Soc. Am. 29 (5), 626-631 (1957).</li><li>Scherer, R. C., Shinwari, D., De Witt, K. J., Zhang, C., Kucinschi, B. R., Afjeh, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraglottal+pressure+profiles+for+a+symmetric+and+oblique+glottis+with+a+divergence+angle+of+10+degrees.">Intraglottal pressure profiles for a symmetric and oblique glottis with a divergence angle of 10 degrees.</a> TJ. Acoustic. Soc. Am. 109 (4), 1616-1630 (2001).</li><li>Thomson, S. L., Mongeau, L., Frankel, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+transfer+of+energy+to+the+vocal+folds.">Aerodynamic transfer of energy to the vocal folds.</a> TJ. Acoustic. Soc. Am. 118 (3), 1689-1700 (2005).</li><li>Erath, B. D., Plesniak, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+asymmetric+flow+features+in+a+scaled-up+driven+model+of+the+human+vocal+folds.">An investigation of asymmetric flow features in a scaled-up driven model of the human vocal folds.</a> Exp. Fluids. 49 (1), 131-146 (2010).</li><li>Petrovi&#263;-Lazi&#263;, M., Kosanovi&#263;, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acoustic+analysis+findings+in+patients+with+vocal+fold+polyp.">Acoustic analysis findings in patients with vocal fold polyp.</a> Acta Med. Saliniana. 38 (2), 63-66 (2009).</li><li>Erath, B. D., Plesniak, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+laryngeal+flow+fields+induced+by+a+model+vocal+fold+polyp.">Three-dimensional laryngeal flow fields induced by a model vocal fold polyp.</a> Int. J. Heat Fluid Flow. 35, 93-101 (2012).</li><li>Acarlar, M. S., Smith, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+hairpin+vortices+in+a+laminar+boundary+layer.+Part+1.+Hairpin+vortices+generated+by+a+hemisphere+protuberance.">A study of hairpin vortices in a laminar boundary layer. Part 1. Hairpin vortices generated by a hemisphere protuberance.</a> J. Fluid Mech. 175, 1-41 (1987).</li><li>Kawanisi, K., Maghrebi, M. F., Yokosi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+instantaneous+3-D+analysis+of+turbulent+flow+in+the+wake+of+a+hemisphere.">An instantaneous 3-D analysis of turbulent flow in the wake of a hemisphere.</a> Boundary-Layer Meteorol. 64, 1-14 (1992).</li><li>Savory, E., Toy, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemisphere+and+hemisphere-cylinders+in+turbulent+boundary+layers.">Hemisphere and hemisphere-cylinders in turbulent boundary layers.</a> J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 23, 345-364 (1986).</li><li>Tamai, N., Asaeda, T., Tanaka, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vortex+structures+around+a+hemispheric+hump.">Vortex structures around a hemispheric hump.</a> Boundary-Layer Meteorol. 39, 301-314 (1987).</li><li>Savory, E., Toy, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+separated+shear+layers+associated+with+hemispherical+bodies+in+turbulent+boyndary+layers.">The separated shear layers associated with hemispherical bodies in turbulent boyndary layers.</a> J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 28, 291-300 (1988).</li><li>Ogawa, T., Nakayama, M., Murayama, S., Sasaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+wind+pressures+on+basic+structures+with+curved+surfaces+and+their+response+in+turbulent+flow.">Characteristics of wind pressures on basic structures with curved surfaces and their response in turbulent flow.</a> J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 38, 427-438 (1991).</li><li>Manhart, M., Wengle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-eddy+simulation+of+turbulent+bounday+layer+flow+over+a+hemisphere.">Large-eddy simulation of turbulent bounday layer flow over a hemisphere.</a> Direct and Large-Eddy Simulation I: Selected papers from the First ERCOFTAC Workshop on Direct and Large-Eddy Simulation. , 299-301 (1994).</li><li>Manhart, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vortex+shedding+from+a+hemisphere+in+a+turbulent+boundary+layer.">Vortex shedding from a hemisphere in a turbulent boundary layer.</a> Theor. Comp. Fluid Dyn. 12, 1-28 (1998).</li><li>Meroney, R. N., Letchford, C. W., Sarkar, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+numerical+and+wind+tunnel+simulation+of+wind+loads+on+smooth,+rough+and+dual+domes+immersed+in+a+boundary+layer.">Comparison of numerical and wind tunnel simulation of wind loads on smooth, rough and dual domes immersed in a boundary layer.</a> Wind Struct. 5 (2-4), 347-358 (2002).</li><li>Hunt, J. C. R., Abell, C. J., Peterka, J. A., Woo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematical+studies+of+the+flows+around+free+or+surface-mounted+obstacles;+applying+topology+to+flow+visualization.">Kinematical studies of the flows around free or surface-mounted obstacles; applying topology to flow visualization.</a> J. Fluid Mech. 86 (01), 179 (2006).</li><li>Legendre, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignes+de+courant+d'un+ecoulement+permanent:+decollement+et+separation.">Lignes de courant d'un ecoulement permanent: decollement et separation.</a> La Recherche A&#233;rospatiale. 6, 327-335 (1977).</li><li>Merzkirch, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+Surface+Flow.">Visualization of Surface Flow.</a> Flow Visual. , 82-89 (1987).</li><li>Simpson, R. L., Long, C. H. H., Byun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+vortical+separation+from+an+axisymmetric+hill.">Study of vortical separation from an axisymmetric hill.</a> Int. J. Heat Fluid Flow. 23 (5), 582-591 (2002).</li><li>Byun, G., Simpson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-pressure+fluctuations+from+separated+flow+over+an+axisymmetric+bump.">Surface-pressure fluctuations from separated flow over an axisymmetric bump.</a> Am. Inst. Aeronaut. Astronaut. J. 48 (10), 2397-2405 (2010).</li><li>Martinuzzi, R., Tropea, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+flow+around+surface-mounted,+prismatic+obstacles+placed+in+a+fully+developed+channel+flow.">The flow around surface-mounted, prismatic obstacles placed in a fully developed channel flow.</a> J. Fluids Eng. 115, 85-92 (1993).</li><li>R&#246;diger, T., Knauss, H., Gaisbauer, U., Kr&#228;mer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+and+heat+flux+measurements+on+the+surface+of+a+low-aspect-ratio+circular+cylinder+mounted+on+a+ground+plate.">Pressure and heat flux measurements on the surface of a low-aspect-ratio circular cylinder mounted on a ground plate.</a> New Results Num. Exp. Fluid Mech. VI. , 121-128 (2007).</li><li>Martinuzzi, R., AbuOmar, M., Savory, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaling+of+the+wall+pressure+field+around+surface-mounted+pyramids+and+other+bluff+bodies.">Scaling of the wall pressure field around surface-mounted pyramids and other bluff bodies.</a> J. Fluids Eng. 129, 1147-1156 (2007).</li><li>Taniguchi, S., Sakamoto, H., Kiya, M., Arie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-averaged+aerodynamic+forces+acting+on+a+hemisphere+immersed+in+a+turbulent+boundary.">Time-averaged aerodynamic forces acting on a hemisphere immersed in a turbulent boundary.</a> J. Wind Eng. Indust. Aerodyn. 9, 257-273 (1982).</li><li>Triep, M., Br&#252;cker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+nature+of+the+glottal+jet.">Three-dimensional nature of the glottal jet.</a> The Journal of the Acoustic. Soc. Am. 127 (3), 1537-1547 (2010).</li><li>Khosla, S., Murugappan, S., Paniello, R., Ying, J., Gutmark, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+vortices+in+voice+production:+normal+versus+asymmetric+tension.">Role of vortices in voice production: normal versus asymmetric tension.</a> Laryngoscope. 119 (1), 216-221 (2009).</li><li>Drechsel, J. S., Thomson, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+supraglottal+structures+on+the+glottal+jet+exiting+a+two-layer+synthetic,+self-oscillating+vocal+fold+model.">Influence of supraglottal structures on the glottal jet exiting a two-layer synthetic, self-oscillating vocal fold model.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 123 (6), 4434-4445 (2008).</li><li>Raffel, M., Willert, C., Kompenhans, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particle Image Velocimetry: A Practical Guide. , (1998).</li><li>Neubauer, J., Zhang, Z., Miraghaie, R., Berry, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+structures+of+the+near+field+flow+in+a+self-oscillating+physical+model+of+the+vocal+folds.">Coherent structures of the near field flow in a self-oscillating physical model of the vocal folds.</a> J. Acoustic. Soc. Am. 121 (2), 1102-1118 (2007).</li><li>Krebs, F., Silva, F., Sciamarella, D., Artana, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+study+of+the+glottal+jet.">A three-dimensional study of the glottal jet.</a> Exp. Fluids. 52 (5), 1133-1147 (2011).</li><li>Adrian, R. J., Westerweel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particle image velocimetry. 30, (2010).</li><li>Tobak, M., Peake, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topology+of+three-dimensional+separated+flows.">Topology of three-dimensional separated flows.</a> Ann. Rev. Fluid Mech. 14, 61-85 (1982).</li><li>Zhang, Y., Jiang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Spatiotemporal+Chaos+Induced+by+a+Polypoid+Mass+in+the+Excised+Canine+Larynx.">Asymmetric Spatiotemporal Chaos Induced by a Polypoid Mass in the Excised Canine Larynx.</a> Chaos. 18, 43102 (2008).</li><li>D&#233;lery, J. M., Jean, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delery+Toward+the+elucidation+of+three-dimensional+separation.">Delery Toward the elucidation of three-dimensional separation.</a> Ann. Rev. Fluid Mech. 33, 129-154 (2001).</li></ol>

Понимание формирования и распространения вортических структур от геометрического выступа и их последующее влияние на аэродинамические нагрузки, которые управляют динамикой голосовых складок, необходимо для того, чтобы дать представление и модели для того, чтобы продвинуть лечение в...

Вокальные складки две полосы ткани, которые простираются по вокальным дыхательным пути. Озвученная речь производится, когда критическое давление легких достигается, заставляя воздух через аддукционные голосовые складки. Вокальные складки состоят из многих слоев ткани и часто представлены упрощенной двухслойной системой покрытия тела1. Внеклеточная матрица, которая составляет большую часть слоя крышки, состоит из коллагеновых и эластиновых волокон, обеспечивая нелинейные стресс-стрейновые характеристики, которые важны для правильного движения голосовыхскладок 1,2. Аэродинамические силы придают энергию тканям голосовых складок и возбуждают самоокупосадоченные колебания3. По мере того как вокальные складки колеблются, отверстие между ими, именуемое glottis, формирует височно-различное отверстие которое переходит от конвергентного к форме и после этого к дивергенту проходу перед закрывать и повторятьцикл 4.6. Частоты вибрации для нормальной речи обычно охватывают 100-220 Гц у мужчин и женщин соответственно, создавая пульсирующее поле потока, которое проходит через glottis7. Процесс обмена энергией жидкостной структуры для нормальной речи был изучен широко8-12; однако, нарушение этого процесса для некоторых патологий не очень хорошо понимается. Патологические состояния вокальных складок могут привести к резким изменениям в их динамике и повлиять на способность генерировать озвученную речь.
Полипы и узелки являются геометрическими аномалиями, которые образуются на медиальной поверхности голосовых складок. Эти аномалии могут повлиять на способность пациента общаться13. Тем не менее, только недавно имеет нарушение потока поля из-за геометрического выступа, таких как полип считается14. Это исследование показало, что "нормальный" жидкостной структуры энергосбытих процесс речи был резко изменен, и что изменение потока поле является наиболее вероятной причиной серьезного ухудшения качества вокала у пациентов с полипами и узелками. Не было установлено всеобъемлющего понимания структур потока, производимых трехмерным отделением потока от полипа в пульсирующем потоке. Генерация и распространение вортических структур из полипа, а также их последующее воздействие на аэродинамические нагрузки, которые управляют динамикой голосовых складок, является необходимым важнейшим компонентом для продвижения хирургического восстановления полипов у пациентов.
В то время как разъединение потока от стены установлен полушария вустойчивый поток был исследован 15-23, удивительно, что мало информации о нестационарных трехмерных разъединения потока от полушария на стене при условии пульсирующих или нестационарных условий потока, как это находится в речи. Семенная работа Акарлара и Смита15 обеспечила анализ трехмерных когерентных структур, порожденных устойчивым потоком через стену, установленную полушарием в ламинарном пограничном слое. Акарлар и Смит определили два типа вортических структур. Постоянный вихрь подковы был сформирован вверх по течению от выступа полушария и расширен ниже по течению от выступа с обеих сторон. Кроме того, шпильки вихри были периодически пролить от стены установлен полушария в результате. Сложное движение и прогрессирование шпильки вихри были исследованы и описаны в деталях.
Ранее изучался поток по гладкоочертной осиметрической холму, в котором были получены как поверхностные статические измерения давления, так и визуализация поверхностного масла на и ниже по течению от шишки в пределах турбулентного потока снора. Масляная пленка методы позволяют визуализировать линии трения кожи, высокой и низкой скорости регионов, а также разделения и крепления точек в пределах поверхностного потока, и полезны для исследования следа стены установлен объект. Для этого метода поверхность интереса покрыта тонкой пленкой масляного основания и тонкого порошкового пигмента(т.е. лампового пузыря, графитового порошка или диоксида титана) смеси. При желаемых условиях потока фрикционные силы приводят к тому, что масло двигается по поверхности, в результате чего пигментный порошок откладывается в полоски. Критические или сингулярности точек, места, где стресс снятия снора равна нулю или два или более компонентов среднего скорости равна нулю, могут быть классифицированы из результирующей кожи трения линии картины, как седло точек или нордныхточек 24-26.
Для геометрии холма не было обнаружено сингулярности, вызванной разделением; это было связано с плавно восходящим контуром удара, который не генерирует градиент неблагоприятного давления, который возникает с выступом полушария. Следовательно, поток был найден, чтобы ускорить до вершины удара, после чего, нестационарные седло-фокус разделения точек разработаны вскоре мимо удар центральной линии, как и следовало ожидать от формирования волосянойвихрь 27,28. В исследовании с использованием аналогичных экспериментальных методов с другой геометрией, установленной на стене, масляная пленка визуализации вокруг поверхностного куба в устойчивый поток в исполнении Martinuzzi и Tropea29 отображается две четкие линии трения кожи вверх по течению объекта. Первая линия трения кожи соответствовала первичной линии разделения, вызванной градиентом отрицательного давления, а вторая линия трения кожи обозначила усреднее по времени расположение вихря подковы. Измерения поверхностного давления, выполненные вверх по течению объекта, показали локальный минимум вдоль линии подковового вихря и локальный максимум давления между первичным разделением и линиями вихря подковы. Аналогичные линии разделения вверх по течению образуются с другими поверхностными геометриями, включая круговой цилиндр, пирамиду иконус 29-31. Визуализация поверхности ниже по течению от настенных объектов обычно отображает два очага, вызванных областью рециркуляции за объектом30. Два вихря генерируются в foci позиции и соответствуют "арх-типа" или шпильки вихрь видели в результате стены установлен полушария32.
Частица изображения велоциметрии (PIV) ранее была использована для изучения потока вниз по течению синтетических вокальныхмоделей раза 33-35. PIV является неинвазивной визуализации метод, который изображения потока трассировщик движения частиц в плоскости, чтобы захватить пространственно-временной динамикижидкости 36. Трехмерные когерентные структуры, которые образуют вниз по течению колеблющихся голосовых складок, были изучены Neubauer et al. 37лет; наблюдалось поколение вихрей, конвекция и струйное хлопание. Недавно, Кребс и др. 38 изучил трехмерность глоттальной струи с помощью стереоскопического PIV и результаты демонстрируют glottal переключения оси струи. Эрат и Плесняк14 исследовали влияние полипа вокальной складки модели на медиальной поверхности 7,5-кратной динамической модели вокальной складки. Область рециркуляции была сформирована ниже по течению от полипа, и динамика струи была затронута на протяжении всего фонаторного цикла. Предыдущие исследования, за исключением приводом вокальные раза полип исследования Эрати Плесняк 14, не исследовали динамику жидкости, вызванной медиальной вокальной раз полип или узел.
Важно понимать жидкостный динамический эффект полипа модели в устойчивых и пульсирующих потоках, прежде чем включить дополнительную сложность движущихся стенок голосовой складки, индуцированные градиенты давления, ограниченный геометрический объем и другие тонкости. Текущая работа сосредоточена на сигнатурной структуре потока на стене ниже по течению как в устойчивых, так и в нестабильных условиях потока. Взаимодействия между вортическими структурами, которые проливаются от выступа и вниз по течению стены представляет большой интерес для исследования вокальных полипов раза, а также другие биологические соображения, так как эти взаимодействия вызывают биологическую реакцию.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="699">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:216px;">Rapid Prototyper</td>
			<td style="width:139px;">Objet</td>
			<td style="width:119px;">Objet24</td>
			<td style="width:227px;">Tray Size (X&#215;Y&#215;Z): 240 &#215; 200 &#215; 150 mm 
			Build layer thickness =&#160; 28 &#181;m&#160; 
			Accuracy = 0.1 mm 
			Build Resolution: X-axis: 600 dpi, Y-axis: 600 dpi, Z-axis: 900 dpi</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Rapid Prototyper Model Material</td>
			<td style="width:139px;">Objet</td>
			<td style="width:119px;">VeroWhite Plus Fullcure 835</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Rapid Prototyper Support Material</td>
			<td style="width:139px;">Objet</td>
			<td style="width:119px;">FullCure 705 Support</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Copy Toner</td>
			<td style="width:139px;">Xerox</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Kerosene</td>
			<td style="width:139px;">Sunnyside</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Baby Oil</td>
			<td style="width:139px;">Johnson&#39;s</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Adhesive Paper</td>
			<td style="width:139px;">Con-Tact Brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:227px;">White adhesive covering</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tygon Tubing</td>
			<td style="width:139px;">Tygon</td>
			<td style="width:119px;">PVC Tubing</td>
			<td style="width:227px;">1/16&#34; ID, 3/16&#34;OD</td>
		</tr>
		<tr height="151">
			<td height="151" style="height:151px;width:216px;">Pressure Scanner (16 channel)</td>
			<td style="width:139px;">Scanivalve</td>
			<td style="width:119px;">DSA3217</td>
			<td style="width:227px;">Used for gas pressure measurements 
			Pressure range = +/- 5&#34; H2O 
			Full scale accuracy = +/-0.3% full scale accuracy.&#160; 
			Maximum scan rate = 500 Hz/channel</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stainless Steel Tubulations</td>
			<td style="width:139px;">Scanivalve</td>
			<td style="width:119px;">TUBN-063-1.0</td>
			<td style="width:227px;">0.063&#34; Diameter and 1&#34; Length</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating the three-dimensional flow separation induced by a model vocal fold polyp

Процесс обмена энергией жидкостной структуры для нормальной речи был изучен широко, но это не очень хорошо понимается для патологических состояний. Полипы и узелки, которые являются геометрическими аномалиями, которые образуются на медиальной поверхности голосовых складок, могут нарушить динамику голосовых складок и, таким образом, могут иметь разрушительные последствия для способности пациента общаться. Наша лаборатория сообщила измерения изображения частиц (PIV), в рамках исследования модели полипа, расположенного на медиальной поверхности модели вокальной складки, управляемой in vitro, которые показывают, что такая геометрическая аномалия значительно нарушает поведение глоттальной струи. Эта регулировка поля потока является вероятной причиной серьезной деградации качества вокала у пациентов с полипами. Для продвижения лечения этого патологического состояния необходимо более полное понимание формирования и распространения вортичных структур из геометрического выступа, таких как полип голосовой складки, и полученное в результате влияние на аэродинамические нагрузки, которые управляют динамикой голосовой складки. Настоящее исследование касается трехмерного разделения потока, вызванного настенным пролатом-полушарием с соотношением сторон 2:1 в поперечном потоке, т.е. моделью вокального полипа, используя технику визуализации масляной пленки. Неустойчивое, трехмерное разделение потока и его влияние нагрузки давления стены рассматриваются с помощью визуализации линии трения кожи и измерения давления стены.

Предыдущая работа с использованием 7,5-кратной динамической модели вокальной складки показала, что наличие геометрического выступа, модели вокального полипа, нарушает нормальную динамику глоттального струи на протяжении всего фонатного цикла. Репрезентативные результаты предыдущег?...

Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp at JoVE.com

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

Вокальные полипы складок могут нарушить динамику голосовых складок и, таким образом, могут иметь разрушительные последствия для способности пациента общаться. Трехмерное разделение потока, вызванное полипом модели, установленной на стене, и его влияние на нагрузку давления на стене изучаются с использованием велоциметрии изображения частиц, визуализации линии трения кожи и измерений давления стены.

Исследование трехмерного разделения потока, вызванного моделью Vocal Fold Polyp

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

Трехмерная реконструкция человеческой кожи Модель: инструмент для изучения нормальной кожи и меланомы Прогрессия

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Плоские и трехмерной печати проводящей краски

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Synthetic, Multi-Layer, Self-Oscillating Vocal Fold Model Fabrication

Синтетические, Multi-Layer, автоколебательных голосовых связок Изготовление моделей

Sound for the human voice is produced via flow-induced vocal fold vibration. The vocal folds consist of several layers of tissue, each with differing ...

Three-dimensional Cell Culture Model for Measuring the Effects of Interstitial Fluid Flow on Tumor Cell Invasion

Трехмерные модели культуры клеток для измерения действию тканевой жидкости потока на опухолевой инвазии сотовых

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling ...

A Novel Three-dimensional Flow Chamber Device to Study Chemokine-directed Extravasation of Cells Circulating under Physiological Flow Conditions

Роман трехмерного течения палаты по изучению устройства хемокинами направлены Экстравазация клеток, циркулирующих в физиологических условиях потока

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Человека хрящевой ткани Изготовление с использованием трехмерных струйных технологии печати

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

Строительство и характеристика Fold биореактора Роман вокального

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

Анализ миграции клеток в трехмерном коллагеновой матрице

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

Генерация трехмерной всю толщину кожи Эквивалент техники и автоматизированных Ранение

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

Development of a Multicellular Three-dimensional Organotypic Model of the Human Intestinal Mucosa Grown Under Microgravity

Развитие многоклеточного трехмерной модели Органотипической слизистой оболочки пищеварительного тракта человека Выращенный в условиях микрогравитации

Because cells growing in a three-dimensional (3-D) environment have the potential to bridge many gaps of cell cultivation in 2-D environments (e.g., ...