Ääntöväylän 3D- mallintaminen. TkT Daniel Aalto TYKS, Suu- ja leukasairauksien klinikka

Transkriptio

1 Ääntöväylän 3D- mallintaminen TkT Daniel Aalto TYKS, Suu- ja leukasairauksien klinikka

2 Tervehdys ryhmältämme! Turun yliopisto & TYKS: Prof. Risto- Pekka Happonen, Prof. RiiHa Parkkola, Dos. Tero Soukka, TkT Daniel Aalto, TkT Jani Saunavaara, EHL Päivi Jääsaari, HLL Jean- Marc Luukinen

3 Tervehdys ryhmältämme! Aalto- yliopisto: Dos. Jarmo Malinen, Prof. AnN Hannukainen, Prof. Paavo Alku, TkL Tiina Murtola, DI AHe Aalto, DI AnN Huhtala, DI Atle Kivelä, DI Juha KuorN, DI AnN Ojalammi Helsingin yliopisto: Prof. MarN Vainio, Prof. emeritus Olli Aaltonen, HuK Laura Altarriba

4 Ääntöväylän 3D- mallintaminen Ääntöväylä koostuu supra- glohaalisista hengitysteistä Keskeiset funktot: hengitys, puhe ja syöminen Miten suun ja leukojen kirurgia vaikuhaa näihin funktoihin?

5 Ääntöväylän 3D- mallintaminen Kuvantaminen KuvankäsiHely Tulostaminen

6 Miksi mallinnetaan? 3d- mallit havainnollistavat anatomiaa Kirurgiset apuvälineet (mm. splintt) RekonstrukToiden suunnihelu è Leikkausaika lyhenee; tarkkuus paranee Kirurgian yksilöllisiä vaikutuksia ennakoidaan è Hoitovaihtoehtojen vertailu

7 Tämä esitelmä Miten 3D- mallit luodaan? Miten puheha mallinnetaan?

8 Kuvantamisesta 3d- tulosteeksi

9 Kuvantaminen MagneeNkuvaus (MRI) Tietokonetomografia?

10 Ääntöväylän asento Kuvausaika on melko pitkä (n. 10 s) LiikeartefakTt Bite- block stabiloi leuan lisää kielen liikehä D. Aalto, J. Malinen, M. Vainio, J. Saunavaara ja P. Palo: Proc. XVII ICPhS, Hong Kong, pp , 2011

11 Ääntöväylän stabiloint ArTkulaaTo stabiloi myös kielen! [i] harvoin nasaali [i] D. Aalto, J. Malinen, M. Vainio, J. Saunavaara ja P. Palo: Proc. XVII ICPhS, Hong Kong, pp , 2011

12 Pintamallin luont kuvista D. Aalto, J. Helle, A. Huhtala, A. Kivelä, J. Malinen, J. Saunavaara ja T. Ronkka. Proc. Biodevices 2013, Barcelona, pp , 2013.

13

14 Digitaalisesta fyysiseksi AddiTivinen tulostaminen Materiaalina PLA- muovi Edullinen & havainnollinen

15 Puheen mallintaminen

16 Mitä puhe on? Sosiaalisten suhteiden perusta Ääni on osa identteenä ArTkulaaTolla ilmaistaan ajatuksia Läheks kaljalle? Hmmm? Kuppi teetä? Nnnojoo.

17 PuheentuoHo SubgloHaalinen paine synnyhää virtauksen glonksen läpi Äänihuulivärähtely, f0 SupragloHaalinen artkulaato muokkaa värähtelyn spektriä Marin Mersenne 1638

18 Dico: Äänihuulimalli Äänihuulien liikeyhtälöt: Ilmavirta glottiksen läpi Ääntöväylän vastapaine: A. Aalto, P. Alku ja J. Malinen. Proc. 6 th MAVEBA, pp , Firenze, 2009.

19 Dico: Ääntöväylämalli Φ = virtuaaliääni λ = Formanttitaajuus A. Hannukainen, T. Lukkari, J. Malinen ja P. Palo: J. Acoust. Soc. Am. 122(1):EL1- EL7, 2007.

20 Mallin validoint Tavoite: Laskennallisen mallin kehihäminen kirurgian puhevaikutuksien ennustamiseksi Aineisto: 20 ortognaansen kirurgian potlasta StaaNsia vokaalituotoksia Digitaalinen 3d- geometria Geometriaa vastaava ääni + KeskisagiHaalivideoita puheesta

21 Mahdollisuus mitata puheha ennen ja jälkeen anatomian muuhamista Niemi M, Laaksonen J- P, Peltomäki T, Kurimo J, Aaltonen O, Happonen R- P. An acoustc comparison of vowel sounds produced before and aqer orthognatc surgery. J Oral Maxillofac Surg. 2006,64,

22 Dico: Yhtälöiden ratkaisu Seisovat aallot R 1 R 2 R 3 A. Kivelä, J. KuorN, and J. Malinen. Proc. NSCM26, pp , Korkea paine Matala paine

23 ÄäniHäminen magneetssa D. Aalto, O. Aaltonen, R.- P. Happonen, J. Malinen, P. Palo, R. Parkkola, J. Saunavaara ja M. Vainio. Proc. Biodevices 2011, Rome, pp , 2011.

24 Malli vs. mihaus Ääni/Resonanssi Malli yliarvioi R1 R2 R3 Ympäristö- akustikka Muoto/Resonanssi D. Aalto, O. Aaltonen, R- P. Happonen, P. Jääsaari, A. Kivelä, J. KuorN, JM. Luukinen, J. Malinen, T. Murtola, R. Parkkola, J. Saunavaara, T. Soukka ja M. Vainio. Applied AcousTcs, Vol. 83, pp , 2014.

25 UlkoTlan huomioiminen [u] R2 = 1210 Hz [a] R2 = 1480 Hz [i] R2 = 2070 Hz KontakTpinta sisä- ja ulkotlan välillä

26 Malli vs. mihaus Malli aliarvioi Ääni/Resonanssi Malli yliarvioi R1 R2 R3 Ympäristö- akustikka Muoto/Resonanssi D. Aalto, O. Aaltonen, R- P. Happonen, P. Jääsaari, A. Kivelä, J. KuorN, JM. Luukinen, J. Malinen, T. Murtola, R. Parkkola, J. Saunavaara, T. Soukka ja M. Vainio. Applied AcousTcs, Vol. 83, pp , 2014.

27 MagneeN & hampaat MagneeNkuvassa hampaat erohuvat huonost ilmasta Metalleista artefakteja (mm. amalgaamipaikat) R 3

28 3d- mallintamisen hyödyntäminen Anatomia: - DemonstraaTot - Kirurgiset apuvälineet - Leikkausten suunnihelu - RekonstrukToiden suunnihelu FunkTot: - Syöminen - HengiHäminen - Puhuminen

29 Kiitos!