تاثیر بیماری سولکوس بر عمل‌کرد تارهای صوتی به روش محاسباتی بر‌هم‌کنش سیال و جامد

Abstract

صحبت کردن انسان، فرآیند بسیار پیچیده­ای می­باشد که حاصل برهم‌کنش جریان هوا در طول حنجره و ساختار ارتعاشی تارهای صوتی است. سولکوس، یکی از بیماری‌های مرتبط با تارهای صوتی است که در این بیماری، لایه‌هایی از تارهای صوتی وجود نداشته و تارهای صوتی دارای شکاف هستند و درنتیجه اختلالاتی در تولید صوت ایجاد می‌شود. در این مقاله برای اولین بار، بیماری سولکوس به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته و تاثیرات بیماری بر ارتعاشات تارهای صوتی ارزیابی شده است. مدل ایده‌آلی از تارهای صوتی سالم و مبتلا به سولکوس به‌صورت دو‌بعدی تعریف شده‌است و مدل المان محدود از تارهای صوتی و راه‌های هوایی به‌طور کامل جفت‌شده با نرم‌افزار ال‌اس‌داینا حل شده است. مدل محاسباتی ارائه‌شده در دامنه‌ی سیال از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی، فرمول‌بندی لاگرانژی-اویلری دلخواه و معادلات تراکم‌ناپذیر پیوستگی و ناویر-استوکس و در دامنه‌ی جامد از مدل سه‌لایه‌ی الاستیک خطی استفاده شده‌است. نوسانات خود‌تحریک برای تارهای صوتی بیمار درجه‌ی دو، ارائه شده و با مدل سالم مقایسه شده‌است. پاسخ‌ها به صورت کمی وکیفی مطالعه شده و مدل سالم با نتایچ عددی و تجربی گذشته مقایسه شده‌است. تاثیرات بیماری بر پارامترهای جریان و فرکانس ارتعاشی تارهای صوتی، مطالعه ‌شده‌ است. تجزیه‌وتحلیل­های انجام‌شده نشان داد که وجود شکاف در تارهای صوتی بیمار، باعث می­شود فرکانس ارتعاشی تارهای صوتی کاهش یافته و عرض شکاف حنجره و دبی عبوری بیشینه و میانگین از دهانه‌ی حنجره، افزایش می‌یابد.