Automated experimental setup for phonation investigation in ex vivo larynges

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Die Stimme ist ein fundamentales Mittel der menschlichen Kommunikation, und Stimmstörungen können die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen und sogar existenzielle Bedrohungen darstellen. Daher sind effektive Diagnose und Behandlung von Stimmstörungen unerlässlich, was ein grundlegendes Verständnis der Stimmerzeugung voraussetzt. Für die systematische Untersuchung des Phonationsprozesses haben sich exzidierte Kehlkopfversuche etabliert, die jedoch oft auf manuellen, zeitaufwändigen Methoden basieren. Die Manipulation der laryngealen Knorpelstellung zur Variation der Stimmlippenkonfiguration erfolgt durch mechanische Geräte. Eine stabile Phonation wird durch manuelles Erhöhen des Luftstroms erreicht, und der Beginn der Stimmlippenoszillation wird subjektiv detektiert. Diese manuellen Verfahren sind jedoch sehr zeitintensiv und schränken die Durchführung erheblich ein. Um die Methoden zu optimieren, wird ein experimenteller Aufbau vorgestellt, der aus verschiedenen elektro-mechanischen Komponenten besteht. Diese ermöglichen eine kontrollierte Manipulation der Knorpelstellung und des Luftstroms durch eine zentrale Regelung. Integrierte Messfunktionen erlauben eine schnelle, standardisierte Durchführung und automatisierte Onset-Detektion in Echtzeit. Die Funktionalität wird mit exzidierten Schweinekehlköpfen validiert, und die aerodynamischen Eigenschaften werden nachgebildet. Zudem werden zwei Studien präsentiert, die den Einf