Modelamiento del comportamiento mecánico de las cuerdas vocales durante una intubación endotraqueal prolongada

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Resumen

Talking is the result of the interaction between air from the lungs and vocal cords (VC), this action may be affected by pathologies or procedures such as endotracheal intubation, which is performed in order to ensure the airway of a patient who has some respiratory complication; this intubation can last for days, weeks or months, affecting the tissues and nerves that make up the resumes, their mechanical properties and the distribution of efforts they support. In Guáqueta y Vergara work (2016), the involvement of the distribution of efforts in VC was exposed by a pathology, however, there are no references of studies involving the viscoelastic behavior of the tissues that make up the VC and their response over time to this type of procedure. It worked mainly with three parts of the VC: the ligament and vocal muscles (elastic-linear material) and the sheet itself (viscoelastic material). The mechanical properties for determining the behavior of a viscoelastic material have been little studied, therefore models such as the Maxwell Model and the Kelvin-Voigt Model were sought, which consider the VC to be a composition between a viscous element (piston with viscous fluid) and an elastic (spring) element. These models yield data that does not fit reality, so the Linear Standard Solid Model was selected which is the serial constitution of the above models. The distribution of stresses changes due to the viscoelastic properties of the VF, for this reason, they have alterations in their morphology when subjected to a load in prolonged periods; Variations in mechanical behavior were identified during the study based on change in VC tissue, which may be a potential cause of voice disturbances.

Descripción

Hablar es el resultado de la interacción entre el aire proveniente de los pulmones y las cuerdas vocales (CV), dicha acción se puede ver afectada por patologías o procedimientos como la intubación endotraqueal, la cual se realiza con el fin de asegurar la vía respiratoria de un paciente que presente alguna complicación respiratoria; esta intubación puede durar días, semanas o meses, afectando los tejidos y nervios que componen las CV, sus propiedades mecánicas y la distribución de esfuerzos que soportan. En el trabajo de Guáqueta y Vergara (2016), se expuso la afectación de la distribución de esfuerzos en las CV por una patología, sin embargo, no hay referencias de estudios que involucren el comportamiento viscoelástico de los tejidos que conforman las CV y su respuesta en el tiempo ante este tipo de procedimiento. Se trabajó principalmente con tres partes de la CV: el Ligamento y los músculos vocales (material elástico-lineal) y la lámina propia (material viscoelástico). Las propiedades mecánicas para determinar la conducta de un material viscoelástico han sido poco estudiadas, por lo tanto, se buscaron modelos como el Modelo de Maxwell y el Modelo de Kelvin-Voigt, los cuales consideran a las CV como una composición entre un elemento viscoso (pistón con fluido viscoso) y uno elástico (resorte). Estos modelos arrojan datos que no se ajustan a la realidad, por esto, se seleccionó el Modelo Sólido Estándar Lineal que es la constitución en serie de los modelos mencionados. La distribución de esfuerzos va cambiando debido a las propiedades viscoelásticas de las CV, por esta razón, las mismas presentan alteraciones en su morfología al someterse a una carga en periodos prolongados; durante el estudio se identificaron variaciones en el comportamiento mecánico en función del cambio en el tejido de la CV, lo que puede ser una causa potencial de alteraciones en la voz.

Palabras clave

Intubación endotraqueal, Viscoelasticidad, Cuerdas vocales (CV), Ligamento y los músculos vocales

Materias

Tecnología Mecánica - Tesis y disertaciones académicas , Intubación endotraqueal , Cuerdas vocales - Fisiología , Cuerdas vocales - Propiedades mecánicas

Citación