Biomechanické modelování tvorby lidského hlasu - cesta k umělým hlasivkám
Cíle projektu
Projekt je zaměřen na zdokonalení fyzikálních a počítačových modelů produkce hlasu. Bude vyvinut unikátní fyzikální model lidských hlasivek vložených do fyziologicky realistického modelu hrtanu člověka. Počítačové 3D modely hrtanu a vokálního traktu člověka získané metodou magnetické rezonance budou použity ke konstrukci fyzikálních modelů pomocí metody “rapid prototyping”. Speciálně vyvinuté polymerní materiály budou použity k modelování kmitajících hlasivek; jejich vlastnosti budou založeny na skutečných materiálových vlastnostech a struktuře hlasivkové tkáně. Vliv geometrie hlasivek a molekulární struktury na samobuzené kmitání hlasivek a akustický výstup budou studovány jak experimentálně tak výpočtově. Výsledky posunou znalost základních principů fonace člověka a poskytnou vědecký základ pro budoucí vývoj individuálních hlasových náhrad pro pacienty po laryngektonomii a pro zlepšení léčebných metod u pacientů s poruchami hlasu.
Klíčová slova
vibro-acousticsfluid-structureinteractionphysicalmodellingvoicefiniteelementmodellingflow-inducedvibrationssound
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Univerzita Karlova / 1. lékařská fakulta
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P101-12-1306
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Biomechanical modeling of human voice production - way to artificial vocal folds
Anotace anglicky
The project aims at improving physical and computational models of voice production. A unique physical model of the human vocal folds incorporated within a physiologically realistic model of the larynx will be developed. The 3D computer models of the larynx and vocal tract developed from magnetic resonance images will be used to construct physical models using the rapid prototyping technique. Specially designed model polymeric materials will be used to model the vibrating vocal folds; their properties will be based on real material properties and structure of the vocal fold tissue. The influence of vocal fold geometry and material molecular structure on vocal fold self-oscillations and acoustic output will be studied both experimentally and computationally. The results will advance understanding of the fundamental processes of phonation and provide scientific background for future development of individual voice prostheses for laryngectomized patients and improvement of therapeutic methods for patients with voice disorders.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BI - Akustika a kmity
CEP - vedlejší obor
CD - Makromolekulární chemie
CEP - další vedlejší obor
FF - ORL, oftalmologie, stomatologie
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10307 - Acoustics
10404 - Polymer science
30206 - Otorhinolaryngology
30207 - Ophthalmology
30208 - Dentistry, oral surgery and medicine
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Přínosem projektu je soubor původních poznatků a experimentálně ověřených výpočtových modelů, jež jsou základem pro budoucí morfologický vývoj individuální hlasivkové náhrady pro pacienty po laryngektomii, či pro zlepšení metod léčby pacientů s poruchou hlasu. Dosažené výsledky projektu jsou vynikající s ohledem na 6 uplatněných publikací v impaktovaných časopisech a 2 publikace typu Jsc.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2012
Ukončení řešení
31. 12. 2015
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
20. 4. 2015
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
25. 9. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
9 873 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
9 873 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
9 873 tis. Kč
Statní podpora
9 873 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BI - Akustika a kmity
Doba řešení
01. 01. 2012 - 31. 12. 2015