|
|
Automatic analysis of videokymographic images by means of higher-level features
Zita, Aleš
Diagnostika lidských hlasivek je i v dnešní době komplikovaným problémem. Důvodem jsou špatný přístup k orgánu samotnému a vysoké frekvence vibrací hasivek. Jednou z klinicky dostupných zobrazovacích metod řešících tyto problémy je videokymografie - technika založená na snímání lidských hlasivek pomocí speciální řádkové CCD kamery. Jednotlivé řádky poskládány za sebe podle času pak tvoří videokymografický záznam. Videokymografické snímky jsou vhodné pro počítačovou extrakci základních charakteristik hlasivek napomáhající snížení pracovní zátěže vyšetřujícího laryngologa. Za tímto účelem jsou v oddělení Zpracování obrazové informace v UTIA AV ČR vyvíjeny metody automatické detekce charakteristik hlasivkových vibrací, jež lze extrahovat z videokymografického záznamu. Jednou z důležitých, ale obtížně detekovatelných charakteristik je průběh ventrikulární řasy. Cílem této práce je navržení metody automatické detekce ventrikulární řasy na videokymografickém záznamu za pomocí technik digitálního zpracování obrazové informace.
|
|
|
Výpočtové modelování šíření slizniční vlny u lidských hlasivek
Vintr, Lukáš ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Cílem práce je na modelu hlasivky provést analýzu vlivu materiálových parametrů jednotlivých vrstev tkáně hlasivek na šíření slizniční vlny. Nejdříve je na základě literatury uveden stručný přehled současných přístupů při experimentálním a výpočtovém modelování šíření slizniční vlny. Dále je pak pomocí modální analýzy zkoumán vliv modulu pružnosti v tahu epitelu a povrchové laminy proprii na vlastní frekvence a tvary kmitů. Šíření slizniční vlny bylo následně analyzováno pomocí přechodové analýzy jako odezva hlasivky na rázové buzení silou na spodní část hlasivky. Byl vyhodnocován vliv materiálových parametrů na amplitudu a rychlost šíření slizniční vlny po povrchu hlasivky. V závěru práce je uvedeno doporučení, dle zaznamenaných výsledků, použít nižší moduly pružnosti v tahu povrchové laminy proprii v modelech s interakcí s proudem vzduchu, protože je zde mnohem výraznější šíření slizniční vlny odpovídající chování skutečných lidských hlasivek.
|
|
|
Modální analýza modelů hlasivek se soustředěnými parametry
Lekeš, Filip ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modální analýzou vytvořených výpočtových modelů lidských hlasivek. Jedná se o konečnoprvkový a analytický model, kde hodnoty prvních vlastních frekvencí spadají do rozmezí pro mužské hlasivky. Rešeršní část práce se věnuje biomechanice lidského hlasu, na kterou navazuje přehled výpočtových modelů. Konečnoprvkový model je kompletně vytvořen a vyřešen v komerčním programu ANSYS Workbench, který využívá k simulaci konkrétní úlohy metodu konečných prvků. K řešení analytického modelu se naopak použije volně dostupný programovací jazyk Python. Analýza výsledků a srovnání přístupů patří mezi hlavní cíle předložené práce. Navržený analytický model může sloužit budoucím studentům k detailnějšímu pochopení problematiky kmitání lidských hlasivek.
|
|
| |
|
|
On Finite Element Approximation of Flow Induced Vibration of Elastic Structure
Valášek, J. ; Sváček, P. ; Horáček, Jaromír
In this paper the fluid-structure interaction problem is studied on a simplified model of the human vocal fold. The problem is mathematically described and the arbitrary Lagrangian-Eulerian method is applied in order to treat the time dependent computational domain. The viscous incompressible fluid flow and linear elasticity models are considered. The fluid flow and the motion of elastic body is approximated with the aid of fininite element method. An attention is paid to the applied stabilization technique. The whole algorithm is implemented in an in-house developed solver. Numerical results are presented and the influence of different inlet boundary conditions is discused.
|
|
|
Numerické modelování kmitání hlasivek
Michálek, Jakub ; Velímský, Jakub (vedoucí práce) ; Hron, Jaroslav (oponent)
Název práce: Numerické modelování kmitání hlasivek Autor: Mgr. Bc. Jakub Michálek Katedra: Katedra geofyziky Vedoucí diplomové práce: RNDr. Jakub Velímský, Ph. D., katedra geofyziky Abstrakt: Vytvořil jsem 2D model kmitání hlasivek vybuzeného interakcí s prou- dící tekutinou (FSI model). Použil jsem přitom teorii velkých deformací struktury. Proudění bylo modelováno jako viskózní nestlačitelná tekutina. Numerický pro- blém byl řešen metodou konečných prvků (FEM) s použitím zobecněné Lagrange- ovy-Eulerovy (ALE) metody. Model zachycuje předfonační režim bez kontaktu hlasivek a stavy bezprostředně vedoucí ke kontaktu hlasivek. Porovnal jsem ča- sovou závislost veličin zjištěných na senzorech připoutaných na hlasivku, určil jsem její frekvenční charakteristiku a porovnal výsledky s modální analýzou. Ná- sledně jsem zpracoval parametrickou studii závislosti kmitání na vstupní rychlosti vzduchu, předfonační vzdálenosti hlasivek a jejich pružnosti. Parametrická stu- die potvrzuje, že jak dostatečné zvýšení vstupní rychlosti vzduchu, tak dostatečné zúžení hlasivkové štěrbiny vedou k začátku fonace. Parametrická studie také uka- zuje, že změna elastických parametrů má podobný dopad na posun spektra jak pro FSI model, tak pro modální analýzu. Klíčová slova: Hlasivky, velké deformace, metoda konečných prvků
|
|
|
Automatic analysis of videokymographic images by means of higher-level features
Zita, Aleš
Diagnostika lidských hlasivek je i v dnešní době komplikovaným problémem. Důvodem jsou špatný přístup k orgánu samotnému a vysoké frekvence vibrací hasivek. Jednou z klinicky dostupných zobrazovacích metod řešících tyto problémy je videokymografie - technika založená na snímání lidských hlasivek pomocí speciální řádkové CCD kamery. Jednotlivé řádky poskládány za sebe podle času pak tvoří videokymografický záznam. Videokymografické snímky jsou vhodné pro počítačovou extrakci základních charakteristik hlasivek napomáhající snížení pracovní zátěže vyšetřujícího laryngologa. Za tímto účelem jsou v oddělení Zpracování obrazové informace v UTIA AV ČR vyvíjeny metody automatické detekce charakteristik hlasivkových vibrací, jež lze extrahovat z videokymografického záznamu. Jednou z důležitých, ale obtížně detekovatelných charakteristik je průběh ventrikulární řasy. Cílem této práce je navržení metody automatické detekce ventrikulární řasy na videokymografickém záznamu za pomocí technik digitálního zpracování obrazové informace.
|
|
|
Automatic analysis of videokymographic images by means of higher-level features
Zita, Aleš ; Zitová, Barbara (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
Diagnostika lidských hlasivek je i v dnešní době komplikovaným problémem. Důvodem jsou špatný přístup k orgánu samotnému a vysoké frekvence vibrací hasivek. Jednou z klinicky dostupných zobrazovacích metod řešících tyto problémy je videokymografie - technika založená na snímání lidských hlasivek pomocí speciální řádkové CCD kamery. Jednotlivé řádky poskládány za sebe podle času pak tvoří videokymografický záznam. Videokymografické snímky jsou vhodné pro počítačovou extrakci základních charakteristik hlasivek napomáhající snížení pracovní zátěže vyšetřujícího laryngologa. Za tímto účelem jsou v oddělení Zpracování obrazové informace v UTIA AV ČR vyvíjeny metody automatické detekce charakteristik hlasivkových vibrací, jež lze extrahovat z videokymografického záznamu. Jednou z důležitých, ale obtížně detekovatelných charakteristik je průběh ventrikulární řasy. Cílem této práce je navržení metody automatické detekce ventrikulární řasy na videokymografickém záznamu za pomocí technik digitálního zpracování obrazové informace.
|
|
|
Konečnoprvková 2D formulace vibrací elastické struktury při velkých deformacích
Michálek, Jakub ; Horáček, Jaromír (vedoucí práce) ; Matyska, Ctirad (oponent)
Práce se věnuje numerickému řešení pohybu hlasivky při velkých výchylkách, zatímco dosavadní práce uvažují zpravidla pouze malé výchylky. Uvažovaná geometrie hlasivky odpovídá nejjednodušší situaci fistule, kdy sledujeme jednu izolovanou hlasivku. Hlasivku uvažujeme obecně jako nelineární a neizotropní kontinuum ve 2D prostoru. Pro demonstraci funkčnosti modelu pak numericky simulujeme chování hlasivky s lineární konstituční rovnicí. Hlasivku modelujeme metodou konečných prvků s kvadratickými prvky, a to při statickém a dynamickém zatížení povrchu. Ukazujeme, že pro simulaci deformace hlasivkové tkáně je třeba uvažovat rovnice s velkými výchylkami. Numerickou simulaci hlasivky lze využít např. při konstrukci umělých hlasivek, a při optimalizaci jejich funkce. Porozumění fonačnímu mechanismu je rovněž podstatné pro zjištění příčin onemocnění jako jsou hlasové uzlíky a pro položení vědeckých základů pro foniatrii a pěveckou výuku. Práce je interdisciplinární a skládá dohromady poznatky z mechaniky kontinua, anatomie a pěvecké výuky.
|
|
|
Výpočtové modelování šíření lidského hlasu vokálním traktem a v prostoru okolo hlavy
Švarc, Martin ; Pellant, Karel (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Následující diplomová práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu pro šíření akustických vln lidským vokálním traktem a následně prostorem okolo hlavy člověka. Detailní zmapování akustického pole okolo hlavy člověka je důležité pro zpřesnění měření lidského hlasu. Součástí práce je tvorba trojrozměrného konečně-prvkového modelu lidské hlavy a vokálního traktu při fonaci samohlásky /:a/ na základě dat z výpočtové tomografie, dále rešeršní studie funkce vokálního traktu, biomechanika tvorby lidského hlasu, přehled doposud v literatuře publikovaných výpočtových modelů a v literatuře uváděných měření šíření hlasu lidským vokálním traktem a v prostoru okolo hlavy. Následuje samotné výpočtové řešení šíření akustických vln od hlasivek skrz vokální trakt a prostorem okolo hlavy člověka při uvažování akustické absorpce na stěnách vokálního traktu a na pokožce hlavy pro různé typy buzení. Výsledky jsou porovnány s doposud publikovanými měřeními šíření lidského hlasu a analyzují se hlavně zkreslení frekvenčních spekter v jednotlivých bodech v prostoru okolo hlavy a v její blízkosti kam se obvykle umisťují snímací mikrofony. Výsledků výpočtového modelování bude možné eventuálně využít pro frekvenční korekce pro různé polohy mikrofonů snímající šíření hlasu při jeho diagnostice, řeči nebo zpěvu.
|
host ::
RSS.