تؤثر الهندسة المخروطية للإبرة على سعة الانحناء في خزعة الإبرة الدقيقة المضخمة بالموجات فوق الصوتية

شكرا لكم لزيارة Nature.com.إصدار المتصفح الذي تستخدمه لديه دعم محدود لـ CSS.للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح محدث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer).في هذه الأثناء، ولضمان الدعم المستمر، سنعرض الموقع بدون أنماط وجافا سكريبت.
لقد ثبت مؤخرًا أن استخدام الموجات فوق الصوتية يزيد من إنتاجية الأنسجة في الشفط بالإبرة الدقيقة بمساعدة الموجات فوق الصوتية (USEFNAB) مقارنةً بالشفط بالإبرة الدقيقة التقليدية (FNAB).حتى الآن، لم تتم دراسة العلاقة بين الهندسة المخروطية وحركة الأطراف بدقة.في هذه الدراسة، قمنا بدراسة خصائص رنين الإبرة وسعة الانحراف لمختلف الأشكال الهندسية المخروطية ذات الأطوال المائلة المختلفة.باستخدام مشرط تقليدي مشطوف 3.9 مم، كان عامل قدرة انحراف الطرف (DPR) في الهواء والماء 220 و105 ميكرومتر/واط، على التوالي.وهذا أعلى من الطرف المشطوف المحوري مقاس 4 مم، مما يوفر 180 و80 ميكرومتر/واط DPR في الهواء والماء، على التوالي.تسلط هذه الدراسة الضوء على أهمية العلاقة بين صلابة الانحناء للهندسة المخروطية في سياق وسائل الإدراج المختلفة، وبالتالي قد توفر نظرة ثاقبة لطرق التحكم في عمل القطع بعد الثقب عن طريق تغيير هندسة الإبرة المائلة، وهو أمر مهم.لتطبيق USeFNAB أمر بالغ الأهمية.
خزعة الإبرة الدقيقة (FNA) هي طريقة للحصول على عينات الأنسجة للأمراض المشتبه بها باستخدام إبرة.لقد ثبت أن طرف Franseen يوفر أداءً تشخيصيًا أعلى من أطراف lancet4 وMenghini5 التقليدية.يُقترح أيضًا وجود منحدرات محورية (أي محيطية) لزيادة احتمالية الحصول على عينات مناسبة من الناحية التشريحية المرضية.
أثناء الخزعة، يتم تمرير إبرة عبر طبقات من الجلد والأنسجة للوصول إلى الآفات المشبوهة.وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تقلل من قوة الاختراق المطلوبة للوصول إلى الأنسجة الرخوة7،8،9،10.لقد ثبت أن هندسة الإبرة المائلة تؤثر على قوى تفاعل الإبرة، على سبيل المثال، تبين أن المشطوف الأطول لديها قوى اختراق أقل للأنسجة.بعد أن اخترقت الإبرة سطح الأنسجة، أي بعد الثقب، يمكن أن تصل قوة القطع للإبرة إلى 75% من قوة تفاعل الإبرة مع الأنسجة12.لقد ثبت أنه في مرحلة ما بعد البزل، تزيد الموجات فوق الصوتية (الموجات فوق الصوتية) من كفاءة خزعة الأنسجة الرخوة التشخيصية.وقد تم تطوير تقنيات أخرى لخزعة العظام المحسنة بالموجات فوق الصوتية لأخذ عينات من الأنسجة الصلبة، ولكن لم يتم الإبلاغ عن أي نتائج تعمل على تحسين إنتاجية الخزعة.وأكدت العديد من الدراسات أيضًا أن الإزاحة الميكانيكية تزداد عند تعرضها للضغط بالموجات فوق الصوتية.في حين أن هناك العديد من الدراسات حول القوى الثابتة المحورية (الطولية) في تفاعلات أنسجة الإبرة، هناك دراسات محدودة حول الديناميكيات الزمنية وهندسة شطبة الإبرة تحت FNAB بالموجات فوق الصوتية (USeFNAB).
كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة تأثير الأشكال الهندسية المخروطية المختلفة على حركة طرف الإبرة في إبرة مدفوعة بالانحناء بالموجات فوق الصوتية.على وجه الخصوص، قمنا بدراسة تأثير وسيط الحقن على انحراف طرف الإبرة بعد ثقب حواف الإبرة التقليدية (أي إبر USEFNAB لأغراض مختلفة مثل الشفط الانتقائي أو الحصول على الأنسجة الرخوة.
تم تضمين أشكال هندسية شطبة مختلفة في هذه الدراسة.(أ) تتوافق مواصفات المشرط مع ISO 7864:201636 حيث \(\alpha\) هي الشطبة الأولية، و\(\theta\) هي زاوية دوران الشطبة الثانوية، و\(\phi\) هي الشطبة الثانوية زاوية.، عند التدوير، بالدرجات (\(^\circ\)).(ب) الشطب الخطي غير المتماثل ذو الخطوة الواحدة (يسمى "قياسي" في DIN 13097:201937) و (ج) الشطب الخطي المتماثل المحوري (المحيطي) ذو الخطوة الواحدة.
يبدأ نهجنا من خلال نمذجة التغير في طول موجة الانحناء على طول الحافة المخروطية للهندسة المخروطية التقليدية أحادية المرحلة والمتماثلة المحورية وغير المتماثلة.قمنا بعد ذلك بحساب دراسة حدودية لفحص تأثير ميل الأنبوب وطوله على السيولة الميكانيكية للنقل.يعد ذلك ضروريًا لتحديد الطول الأمثل لصنع إبرة نموذجية.بناءً على المحاكاة، تم صنع نماذج أولية للإبرة وتم تحديد سلوكها الرنيني بشكل تجريبي من خلال قياس معاملات انعكاس الجهد وحساب كفاءة نقل الطاقة في الهواء والماء و10% (وزن/حجم) الجيلاتين الباليستي، والتي تم من خلالها تحديد تردد التشغيل .وأخيرا، يتم استخدام التصوير عالي السرعة لقياس انحراف موجة الانحناء عند طرف الإبرة في الهواء والماء بشكل مباشر، وكذلك لتقدير الطاقة الكهربائية الموصلة عند كل زاوية مائلة وهندسة نسبة قوة الانحراف ( DPR) إلى الوسط المحقون..
كما هو مبين في الشكل 2أ، استخدم أنبوب قياس 21 (0.80 مم OD، 0.49 مم ID، سمك جدار الأنبوب 0.155 مم، الجدار القياسي) لتحديد أنبوب الإبرة بطول الأنبوب (TL) والزاوية المائلة (BL) وفقًا لـ ISO 9626:201621) من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 (معامل يونج 205 \(\text {GN/m}^{2}\)، الكثافة 8070 كجم/م\(^{3}\) ونسبة بواسون 0.275).
تحديد طول موجة الانحناء وضبط نموذج العناصر المحدودة (FEM) لظروف الإبرة والحدود.(أ) تحديد طول المجسم المائل (BL) وطول الأنبوب (TL).(ب) نموذج العناصر المحدودة ثلاثي الأبعاد (3D) باستخدام قوة النقطة التوافقية \(\tilde{F}_y\vec {j}\) لدفع الإبرة بشكل قريب، وانحراف النقطة، وقياس السرعة عند نصيحة (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\)، \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) لحساب نقل السيولة الميكانيكية.يتم تعريف \(\lambda _y\) على أنه طول موجة الانحناء بالنسبة إلى القوة الرأسية \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(ج) تعريفات مركز الجاذبية ومنطقة المقطع العرضي A ولحظات القصور الذاتي \(I_{xx}\) و\(I_{yy}\) حول المحورين x وy، على التوالي.
كما يظهر في الشكل.في الشكل 2 ب، ج، بالنسبة لحزمة لا نهائية (لا نهائية) بمساحة مقطع عرضي A وعند طول موجي أكبر من حجم مقطع الحزمة العرضي، يتم تحديد سرعة الطور المنحنية (أو المنحنية) \( c_{EI }\) بواسطة 22 :
حيث E هو معامل يونج (\(\text {N/m}^{2}\)))، \(\omega _0 = 2\pi f_0\) هو التردد الزاوي للإثارة (rad/s)، حيث \( f_0 \ ) هو التردد الخطي (1/s أو هرتز)، I هو لحظة القصور الذاتي للمنطقة المحيطة بمحور الاهتمام\((\text {m}^{4})\)، \(m'=\ rho _0 A\ ) هي الكتلة بوحدة الطول (كجم/م)، حيث \(\rho _0\) هي الكثافة\((\text {kg/m}^{3})\) وA هو التقاطع قسم منطقة الشعاع (مستوى xy) (\(\ text {m}^{2}\)).بما أن القوة المطبقة في مثالنا موازية للمحور y الرأسي، أي \(\tilde{F}_y\vec {j}\)، فنحن مهتمون فقط بالعزم الإقليمي للقصور الذاتي حول المحور x الأفقي، أي \(I_{xx}\)، لذلك:
بالنسبة لنموذج العناصر المحدودة (FEM)، يُفترض وجود إزاحة توافقية خالصة (m)، لذلك يتم التعبير عن التسارع (\(\text {m/s}^{2}\)) بالصيغة \(\partial ^2 \vec { u}/ \ جزئي t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) كـ \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) هو متجه إزاحة ثلاثي الأبعاد محدد في الإحداثيات المكانية.بدلاً من الأخير، وفقًا لتطبيقه في حزمة برامج COMSOL Multiphysics (الإصدارات 5.4-5.5، COMSOL Inc.، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية)، يُعطى شكل لاغرانج للتشوه المحدود لقانون توازن الزخم على النحو التالي:
حيث \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial {\partial z}\vec {k}\) هو عامل تباعد الموتر، \({\underline{\sigma}}\) هو موتر الإجهاد الثاني Piola-Kirchhoff (الترتيب الثاني، \(\ text { N/ m}^{2}\)) و \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) هو متجه قوة الجسم (\(\text {N/m}^{3}\)) لكل حجم مشوه، و\(e^{j\phi }\) هو متجه زاوية الطور\(\ phi \ ) ( مسرور).في حالتنا، قوة حجم الجسم هي صفر، ويفترض نموذجنا خطيًا هندسيًا وتشوهًا مرنًا صغيرًا، أي حيث \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) و \({\underline) {\varepsilon}}\) عبارة عن إجهاد مرن وإجهاد إجمالي (الرتبة الثانية، بلا أبعاد)، على التوالي.يتم حساب موتر المرونة المتناحية التأسيسية لهوك \(\underline{\underline{C}}\) باستخدام معامل يونغ E (\(\text {N/m}^{2}\)) ويتم تحديد نسبة بواسون v، أي \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (الترتيب الرابع).وبالتالي يصبح حساب الإجهاد \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
يستخدم الحساب عنصر رباعي السطوح مكون من 10 عقد بحجم عنصر \(\le\) يبلغ 8 ميكرومتر.تم تصميم الإبرة في الفراغ، ويتم تعريف قيمة الحركة الميكانيكية المنقولة (ms-1 N-1) على أنها \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24، حيث \(\tilde{v}_y\vec {j}\) هي السرعة المعقدة للإخراج للقبضة و \( \ tilde {F}_y\ vec {j }\) هي قوة دافعة معقدة تقع في الطرف القريب للأنبوب، كما هو موضح في الشكل 2ب.ترجمة السيولة الميكانيكية بالديسيبل (ديسيبل) باستخدام القيمة القصوى كمرجع، أي \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .تم إجراء جميع دراسات FEM على تردد 29.75 كيلو هرتز.
يتكون تصميم الإبرة (الشكل 3) من إبرة تحت الجلد تقليدية مقاس 21 (Cat. رقم 4665643، Sterican\(^\circledR\)، القطر الخارجي 0.8 مم، الطول 120 مم، AISI 304 نيكل كروم مقاوم للصدأ الصلب، B. Braun Melsungen AG، Melsungen، ألمانيا) مجهز بغطاء بلاستيكي Luer Lock مصنوع من مادة البولي بروبيلين في الطرف القريب ويتم تعديله بشكل مناسب في النهاية.يتم لحام أنبوب الإبرة بالدليل الموجي كما هو موضح في الشكل 3 ب.تمت طباعة الأدلة الموجية على طابعة ثلاثية الأبعاد من الفولاذ المقاوم للصدأ (EOS 316L الفولاذ المقاوم للصدأ على طابعة EOS M 290 ثلاثية الأبعاد، 3D Formtech Oy، Jyväskylä، فنلندا) ثم تم توصيلها بمستشعر Langevin باستخدام مسامير M4.يتكون حساس لانجفين من 8 عناصر حلقة كهرضغطية محملة عند كلا الطرفين بكتلتين.
تميزت الأنواع الأربعة من النصائح (الصورة)، والمشرط المتوفر تجاريًا (L) وثلاثة حواف مجسمة أحادية المرحلة (AX1-3) بأطوال مجسمة مجسمة (BL) تبلغ 4 و1.2 و0.5 مم، على التوالي.(أ) صورة مقربة لطرف الإبرة النهائي.(ب) المنظر العلوي لأربعة دبابيس ملحومة بالدليل الموجي المطبوع ثلاثي الأبعاد ومن ثم توصيلها بمستشعر Langevin بمسامير M4.
تم تصنيع ثلاث أطراف مخروطية متماثلة المحور (الشكل 3) (TAs Machine Tools Oy) بأطوال مائلة (BL، كما هو محدد في الشكل 2 أ) تبلغ 4.0 و1.2 و0.5 مم، الموافق \(\تقريبًا) 2 \(^ \ circ\)، 7\(^\circ\) و18\(^\circ\) على التوالي.تبلغ كتلة الدليل الموجي والإبرة 3.4 ± 0.017 جم (متوسط ​​± sd، n = 4) للحواف L وAX1-3، على التوالي (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, Germany) .بالنسبة للحواف L وAX1-3 في الشكل 3ب، كان الطول الإجمالي من طرف الإبرة إلى نهاية الغلاف البلاستيكي 13.7 و13.3 و13.3 و13.3 سم على التوالي.
بالنسبة لجميع تكوينات الإبرة، كان الطول من طرف الإبرة إلى طرف الدليل الموجي (أي إلى منطقة اللحام) 4.3 سم، وتم توجيه أنبوب الإبرة مع القطع لأعلى (أي بالتوازي مع المحور Y). ، كما هو موضح في الشكل.ج (الشكل 2).
تم استخدام برنامج نصي مخصص في MATLAB (R2019a، The MathWorks Inc.، Massachusetts، USA) يعمل على جهاز كمبيوتر (Latitude 7490، Dell Inc.، Texas، USA) لإنشاء مسح جيبي خطي من 25 إلى 35 كيلو هرتز لمدة 7 ثوانٍ، تمرير محول رقمي إلى تناظري (DA) (Analog Discovery 2، Digilent Inc.، واشنطن، الولايات المتحدة الأمريكية) يتحول إلى إشارة تناظرية.تم بعد ذلك تضخيم الإشارة التناظرية \(V_0\) (0.5 Vp-p) باستخدام مضخم تردد راديوي مخصص (RF) (Mariachi Oy، توركو، فنلندا).يتم تغذية الجهد المضخم الساقط \({V_I}\) من مضخم التردد اللاسلكي بممانعة خرج قدرها 50 أوم إلى محول مدمج في هيكل الإبرة بممانعة دخل تبلغ 50 أوم.تُستخدم محولات لانجفين (محولات الطاقة الكهربائية الانضغاطية متعددة الطبقات الأمامية والخلفية للخدمة الشاقة) لتوليد موجات ميكانيكية.تم تجهيز مضخم التردد اللاسلكي المخصص بمقياس عامل طاقة الموجة الدائمة (SWR) ثنائي القناة الذي يسجل الحادث \({V_I}\) والجهد المضخم المنعكس\(V_R\) في الوضع التناظري إلى الرقمي (AD).مع معدل أخذ عينات يبلغ 300 كيلو هرتز (التناظرية Discovery 2).يتم تعديل سعة إشارة الإثارة في البداية والنهاية لمنع التحميل الزائد على مدخلات مكبر الصوت مع العابرين.
باستخدام برنامج نصي مخصص تم تنفيذه في MATLAB، تم تقدير وظيفة استجابة التردد (FRF)، أي \(\tilde{H}(f)\)، في وضع عدم الاتصال باستخدام طريقة قياس المسح الجيبية ثنائية القناة (الشكل 4)، والتي تفترض الخطية في الوقت المناسب.نظام ثابت.بالإضافة إلى ذلك، يتم تطبيق مرشح تمرير النطاق من 20 إلى 40 كيلو هرتز لإزالة أي ترددات غير مرغوب فيها من الإشارة.وبالرجوع إلى نظرية خطوط النقل، في هذه الحالة \(\tilde{H}(f)\) يعادل معامل انعكاس الجهد، أي \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) ينخفض ​​إلى \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) يساوي \(|\rho _{V}|^2\).في الحالات التي تكون فيها قيم الطاقة الكهربائية المطلقة مطلوبة، يتم حساب القدرة الحادثة \(P_I\) والقدرة المنعكسة \(P_R\) القدرة (W) من خلال أخذ قيمة جذر متوسط ​​التربيع (rms) للجهد المقابل، على سبيل المثال.لخط نقل ذو إثارة جيبية \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26، حيث \(Z_0\) يساوي 50 \(\Omega\).يمكن حساب الطاقة الكهربائية الموردة للحمل \(P_T\) (أي الوسط المدرج) كـ \(|P_I – P_R |\) (W RMS)، بالإضافة إلى كفاءة نقل الطاقة (PTE) والنسبة المئوية ( %) يمكن تحديد كيفية إعطاء الشكل، لذلك 27:
يتم بعد ذلك تقدير الترددات المشروطة \(f_{1-3}\) (كيلو هرتز) وعوامل نقل القدرة المقابلة لها \(\text {PTE}_{1{-}3} \) باستخدام FRF.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\)، هرتز) تم تقديره مباشرة من \(\text {PTE}_{1{-}3}\)، من الجدول 1 A أحادي الجانب يتم الحصول على الطيف الخطي عند التردد المشروط الموصوف \(f_{1-3}\).
قياس استجابة التردد (AFC) لهياكل الإبرة.يتم استخدام قياس اكتساح جيبي ثنائي القناة للحصول على وظيفة استجابة التردد \(\tilde{H}(f)\) واستجابتها النبضية H(t).يمثل \({\mathcal {F}}\) و \({\mathcal {F}}^{-1}\) تحويل فورييه للاقتطاع الرقمي وعكسه، على التوالي.\(\tilde{G}(f)\) يعني حاصل ضرب إشارتين في مجال التردد، على سبيل المثال \(\tilde{G}_{XrX}\) يعني منتج المسح العكسي\(\tilde{ X} r (f)\ ) وانخفاض الجهد \(\tilde{X}(f)\) على التوالي.
كما هو موضح في الشكل 5، الكاميرا عالية السرعة (Phantom V1612، Vision Research Inc.، NJ، الولايات المتحدة الأمريكية) مزودة بعدسة ماكرو (MP-E 65 مم، \(f\)/2.8، 1-5\).(\times\)، Canon Inc.، طوكيو، اليابان)، لتسجيل انحرافات الطرف أثناء إثارة الانحناء (تردد واحد، جيبية مستمرة) عند ترددات تتراوح بين 27.5 و30 كيلو هرتز.لإنشاء خريطة ظل، تم وضع عنصر مبرد من مصباح LED أبيض عالي الكثافة (رقم القطعة: 4052899910881، LED أبيض، 3000 كلفن، 4150 لومن، Osram Opto Semiconductors GmbH، Regensburg، ألمانيا) خلف طرف الإبرة.
منظر أمامي للإعداد التجريبي.يتم قياس العمق من سطح الوسط.يتم تثبيت هيكل الإبرة وتثبيته على طاولة نقل آلية.استخدم كاميرا عالية السرعة مع عدسة تكبير عالية (5\(\x\)) لقياس انحراف الزاوية المائلة.جميع أبعاد هي في ملليمتر.
لكل نوع من أنواع الإبرة المائلة، سجلنا 300 إطارًا لكاميرا عالية السرعة بقياس 128 \(\x\) 128 بكسل، كل منها بدقة مكانية تبلغ 1/180 مم (\(\تقريبًا) 5 ميكرومتر)، مع دقة زمنية تبلغ 310.000 إطار في الثانية.كما هو موضح في الشكل 6، يتم اقتصاص كل إطار (1) (2) بحيث يكون طرف الإبرة في السطر الأخير (أسفل) من الإطار، ويتم حساب الرسم البياني للصورة (3)، وبالتالي فإن Canny يمكن تحديد عتبات 1 و 2.ثم قم بتطبيق اكتشاف الحواف Canny 28(4) باستخدام مشغل Sobel 3 \(\times\) 3 وحساب المواضع لوحدات البكسل غير الوترية (المسمى \(\mathbf {\times }\)) بدون تجويف 300 خطوة زمنية.لتحديد نطاق انحراف الطرف، احسب المشتق (باستخدام خوارزمية الفرق المركزي) (6) وحدد الإطار (7) الذي يحتوي على الحدود المحلية القصوى (أي الذروة) للانحراف.بعد الفحص البصري للحافة الخالية من التجويف، تم اختيار زوج من الإطارات (أو إطارين بفاصل زمني نصف الوقت) (7) وتم قياس انحراف الطرف (يشار إليه بـ \(\mathbf {\times } \)).تم تنفيذ ما ورد أعلاه في Python (الإصدار 3.8، Python Software Foundation، python.org) باستخدام خوارزمية اكتشاف الحواف OpenCV Canny (الإصدار 4.5.1، مكتبة رؤية الكمبيوتر مفتوحة المصدر، opencv.org).أخيرًا، يتم حساب عامل قدرة الانحراف (DPR، μm/W) كنسبة الانحراف من الذروة إلى الذروة إلى الطاقة الكهربائية المرسلة \(P_T\) (Wrms).
باستخدام خوارزمية مكونة من 7 خطوات (1-7)، بما في ذلك الاقتصاص (1-2)، واكتشاف الحافة الذكية (3-4)، والحساب، وقياس موضع البكسل لحافة انحراف الطرف باستخدام سلسلة من الإطارات المأخوذة من نقطة عالية كاميرا السرعة عند 310 كيلو هرتز (5) ومشتقها الزمني (6)، وأخيرًا، يتم قياس نطاق انحراف الطرف على أزواج من الإطارات التي تم فحصها بصريًا (7).
تم قياسه في الهواء (22.4-22.9 درجة مئوية)، والماء منزوع الأيونات (20.8-21.5 درجة مئوية) و10% (وزن/حجم) جيلاتين باليستي مائي (19.7-23.0 درجة مئوية، \(\text {Honeywell}^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) جيلاتين عظام البقر ولحم الخنزير للتحليل الباليستي من النوع الأول، هانيويل إنترناشونال، نورث كارولينا، الولايات المتحدة الأمريكية).تم قياس درجة الحرارة باستخدام مضخم حراري من النوع K (AD595، Analog Devices Inc.، MA، الولايات المتحدة الأمريكية) ومزدوجة حرارية من النوع K (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K، Fluke Corporation، Washington، USA).استخدم مرحلة المحور Z العمودي المزودة بمحركات (8MT50-100BS1-XYZ، Standa Ltd.، فيلنيوس، ليتوانيا) لقياس العمق من سطح الوسائط (تم تعيينه كأصل المحور Z) بدقة 5 ميكرومتر لكل خطوة.
نظرًا لأن حجم العينة كان صغيرًا (ن = 5) ولا يمكن افتراض الحالة الطبيعية، تم استخدام اختبار مجموع رتبة ويلكوكسون ثنائي العينة (R، v4.0.3، R Foundation for Statistical Computing، r-project.org) لمقارنة مقدار طرف إبرة التباين لمختلف الحواف.تم إجراء ثلاث مقارنات لكل منحدر، لذلك تم تطبيق تصحيح بونفيروني بمستوى دلالة معدل قدره 0.017 ومعدل خطأ قدره 5٪.
تتم الإشارة إلى الشكل 7 أدناه.عند 29.75 كيلو هرتز، يبلغ نصف الطول الموجي المنحني (\(\lambda _y/2\)) لإبرة قياس 21 \(\تقريبًا) 8 مم.يتناقص طول موجة الانحناء على طول المنحدر عندما يقترب من الحافة.عند الطرف \(\lambda _y/2\) توجد حواف متدرجة بقطر 3 و1 و7 مم، على التوالي، للمشارط العادية (أ) وغير المتماثلة (ب) والمتماثلة المحورية (ج).وبالتالي، فإن هذا يعني أن المشرط سيختلف بمقدار \(\about\) 5 مم (نظرًا لأن طائرتي المشرط تشكلان نقطة قدرها 29.30)، وسيختلف المنحدر غير المتماثل بمقدار 7 مم، والمنحدر المتماثل بمقدار 1 ملم.المنحدرات المحورية المتماثلة (يظل مركز الجاذبية كما هو، لذلك يتغير سمك الجدار فقط على طول المنحدر).
تطبيق دراسة FEM عند التردد 29.75 كيلو هرتز والمعادلة.(1) احسب تغير نصف الموجة الانحناء (\(\lambda _y/2\)) للهندسة المائلة (أ) وغير المتماثلة (ب) والمحورية المتماثلة (ج) (كما في الشكل 1 أ، ب، ج).).يبلغ متوسط ​​\(\lambda_y/2\) للمنحدرات غير المتماثلة والمحورية 5.65 و5.17 و7.52 ملم على التوالي.لاحظ أن سمك الطرف للحواف غير المتماثلة والمحورية يقتصر على \(\تقريبًا) 50 ميكرومتر.
ذروة التنقل \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) عبارة عن مزيج من طول الأنبوب الأمثل (TL) وطول الميل (BL) (الشكل 8، 9).بالنسبة للمشرط التقليدي، نظرًا لأن حجمه ثابت، فإن الحد الأقصى الأمثل هو \(\تقريبًا\) 29.1 ملم (الشكل 8).بالنسبة للمنحدرات غير المتماثلة والمحورية (الشكل 9 أ، ب، على التوالي)، تضمنت دراسة FEM BL من 1 إلى 7 مم، وبالتالي كانت نطاقات TL المثالية من 26.9 إلى 28.7 مم (المدى 1.8 مم) ومن 27.9 إلى 29.2 مم (المدى 1.3 ملم).) )، على التوالى.بالنسبة للمنحدرات غير المتماثلة (الشكل 9 أ)، زاد TL الأمثل خطيًا، ووصل إلى هضبة عند BL 4 مم، ثم انخفض بشكل حاد من BL 5 إلى 7 مم.بالنسبة للمنحدرات المحورية (الشكل 9 ب)، يزداد TL الأمثل خطيًا مع استطالة BL ويستقر أخيرًا عند BL من 6 إلى 7 مم.أظهرت دراسة موسعة للمنحدرات المحورية (الشكل 9 ج) مجموعة مختلفة من TLs المثالية الموجودة عند \ (\ تقريبًا) 35.1-37.1 ملم.بالنسبة لجميع BLs، تبلغ المسافة بين مجموعتين من TLs المثالية \(\approx\) 8 مم (أي ما يعادل \(\lambda _y/2\)).
إمكانية نقل الحركة بتردد 29.75 كيلو هرتز.تم ثني أنبوب الإبرة بتردد 29.75 كيلو هرتز، وتم قياس الاهتزاز في النهاية وتم التعبير عنه بمقدار الحركة الميكانيكية المنقولة (ديسيبل نسبة إلى القيمة القصوى) لـ TL 26.5-29.5 مم (خطوة 0.1 مم).
تُظهر الدراسات البارامترية لـ FEM بتردد 29.75 كيلو هرتز أن حركة النقل للطرف المتماثل أقل تأثراً بالتغيرات في طول الأنبوب مقارنة بنظيره غير المتماثل.دراسات الطول المائل (BL) وطول الأنبوب (TL) للهندسة المخروطية غير المتماثلة (أ) والمحورية (ب، ج) في دراسات مجال التردد باستخدام FEM (تظهر الشروط الحدودية في الشكل 2).(أ، ب) تراوحت TL من 26.5 إلى 29.5 ملم (خطوة 0.1 ملم) وBL 1-7 ملم (خطوة 0.5 ملم).(ج) دراسة الزاوية المائلة المحورية الموسعة بما في ذلك TL 25-40 مم (خطوة 0.05 مم) و0.1-7 مم (خطوة 0.1 مم) والتي تكشف عن النسبة المطلوبة \(\lambda_y/2\) استيفاء شروط الحدود المتحركة السائبة للطرف.
يحتوي هيكل الإبرة على ثلاثة ترددات طبيعية \(f_{1-3}\) مقسمة إلى مناطق نمطية منخفضة ومتوسطة وعالية كما هو موضح في الجدول 1. يظهر حجم PTE في الشكل 10 ثم يتم تحليله في الشكل 11. وفيما يلي النتائج لكل منطقة مشروط:
تم الحصول على السعات النموذجية لكفاءة نقل الطاقة اللحظية (PTE) المسجلة باستخدام الإثارة الجيبية بتردد مكتسح على عمق 20 مم للمشرط (L) والمنحدرات المحورية AX1-3 في الهواء والماء والجيلاتين.يظهر طيف أحادي الجانب.تمت تصفية استجابة التردد المقاسة (معدل العينة 300 كيلو هرتز) بتمرير منخفض ثم تم تخفيضها بمعامل 200 للتحليل المشروط.نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي \(\le\) 45 ديسيبل.تظهر مرحلة PTE (الخط المنقط الأرجواني) بالدرجات (\ (^ {\ circ} \)).
يظهر تحليل الاستجابة المشروطة في الشكل 10 (متوسط ​​± الانحراف المعياري، n = 5) للمنحدرات L وAX1-3 في الهواء والماء والجيلاتين 10% (عمق 20 مم) مع (أعلى) ثلاث مناطق مشروطة (منخفضة) ، متوسط ​​الارتفاع).)، والترددات النمطية المقابلة لها\(f_{1-3}\) (كيلو هرتز)، و(متوسط) كفاءة الطاقة\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) تستخدم معادلات التصميم.(4) و (أسفل) هما العرض الكامل بنصف القيمة القصوى المقاسة \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (هرتز)، على التوالي.لاحظ أنه عند تسجيل PTE منخفض، أي في حالة ميل AX2، يتم حذف قياس عرض النطاق الترددي، \(\text {FWHM}_{1}\).يعتبر الوضع \(f_2\) هو الأكثر ملاءمة لمقارنة انحراف المستويات المائلة، حيث يوضح أعلى مستوى من كفاءة نقل الطاقة (\(\text {PTE}_{2}\))، حتى 99%.
المنطقة النموذجية الأولى: \(f_1\) لا تعتمد كثيرًا على نوع الوسائط المُدرجة، ولكنها تعتمد على الشكل الهندسي المائل.\(f_1\) يتناقص مع انخفاض الطول المائل (27.1 و26.2 و25.9 كيلو هرتز لـ AX1-3، على التوالي، في الهواء).المتوسطات الإقليمية \(\text {PTE}_{1}\) و\(\text {FWHM}_{1}\) هي \(\approx\) 81% و230 هرتز على التوالي.\(\text {FWHM}_{1}\) كان الأعلى في الجيلاتين من لانسيت (L، 473 هرتز).لاحظ أنه لا يمكن تقدير \(\text {FWHM}_{1}\) لـ AX2 في الجيلاتين بسبب انخفاض حجم استجابات التردد المبلغ عنها.
المنطقة المشروطة الثانية: \(f_2\) تعتمد على نوع اللصق والوسائط المائلة.وفي الهواء والماء والجيلاتين يبلغ متوسط ​​قيم \(f_2\) 29.1 و27.9 و28.5 كيلو هرتز على التوالي.كما وصل معدل PTE لهذه المنطقة النموذجية أيضًا إلى 99%، وهو الأعلى بين جميع مجموعات القياس، بمتوسط ​​إقليمي قدره 84%.متوسط ​​المنطقة \(\text {FWHM}_{2}\) هو \(\تقريبا\) 910 هرتز.
المنطقة المشروطة الثالثة: \(f_3\) يعتمد التردد على نوع وسط الإدخال والمجسم المائل.متوسط ​​القيم \(f_3\) هو 32.0 و31.0 و31.3 كيلو هرتز في الهواء والماء والجيلاتين على التوالي.يتمتع \(\text {PTE}_{3}\) بمتوسط ​​إقليمي يبلغ \(\تقريبًا\) 74%، وهو أدنى مستوى في أي منطقة.المتوسط ​​الإقليمي \(\text {FWHM}_{3}\) هو \(\تقريبًا\) 1085 هرتز، وهو أعلى من المنطقتين الأولى والثانية.
يشير ما يلي إلى الشكل.12 والجدول 2. انحرف المشرط (L) أكثر (مع أهمية عالية لجميع الأطراف، \(p<\) 0.017) في كل من الهواء والماء (الشكل 12 أ)، محققًا أعلى معدل DPR (يصل إلى 220 ميكرومتر/ ث في الهواء). 12 والجدول 2. انحرف المشرط (L) أكثر (مع أهمية عالية لجميع الأطراف، \(p<\) 0.017) في كل من الهواء والماء (الشكل 12 أ)، محققًا أعلى معدل DPR (يصل إلى 220 ميكرومتر/ ث في الهواء). العودة التالية إلى المصدر 12 واللوحة 2. يتم حجب لانسيت (L) بشكل أكبر (مع أقصى قدر من الاهتمام لجميع الأطراف \( p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (рис.12a), достигая самого высокого DPR . ينطبق ما يلي على الشكل 12 والجدول 2. انحرف المشرط (L) أكثر (مع أهمية عالية لجميع النصائح، \ (p <\) 0.017) في كل من الهواء والماء (الشكل 12 أ)، محققًا أعلى DPR.(تفعل 220 ميكرومتر/واط في الهواء).يشار إلى الشكل 12 والجدول 2 أدناه.柳叶刀(L) 在空气和水中(图12a)中偏转最大(对所有尖端具有高度意义,\(p<\) 0.017),实现最高DPR （空220 ميكرومتر/واط).يتمتع 柳叶刀(L) بأعلى انحراف في الهواء والماء (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017)، وحقق أعلى معدل DPR (يصل إلى 220 ميكرومتر/ ث في الهواء). Lancet (L) имеет наибользее отклонение (весьма значимое для наконечников, \(p<\) 0,017) في الهواء والماء (ris.12a)، достигая منذ ارتفاع ضغط الدم (حتى 220 ملم/واط في الهواء). يتمتع لانسيت (L) بأكبر انحراف (ذو أهمية كبيرة لجميع الأطراف، \(p<\) 0.017) في الهواء والماء (الشكل 12 أ)، حيث يصل إلى أعلى DPR (يصل إلى 220 ميكرومتر / واط في الهواء). في الهواء، انحرف AX1 الذي كان لديه BL أعلى، أعلى من AX2–3 (مع أهمية، \(p<\) 0.017)، بينما انحرف AX3 (الذي كان لديه أدنى BL) أكثر من AX2 مع DPR قدره 190 ميكرومتر / واط. في الهواء، انحرف AX1 الذي كان لديه BL أعلى، أعلى من AX2–3 (مع أهمية، \(p<\) 0.017)، بينما انحرف AX3 (الذي كان لديه أدنى BL) أكثر من AX2 مع DPR قدره 190 ميكرومتر / واط. في الهواء AX1 مع BL الأعلى تم إلغاء الإلغاء، حيث تم إلغاء AX2–3 (بقيمة \(p<\) 0,017)، تمامًا مثل AX3 (مع BL نفسه) علاوة على ذلك، فإن AX2 مع DPR 190 مم/وات. في الهواء، انحرف AX1 ذو BL الأعلى أعلى من AX2–3 (مع أهمية \ (p <\) 0.017)، في حين انحرف AX3 (بأقل BL) أكثر من AX2 مع DPR 190 ميكرومتر / واط.تم اختباره بواسطة BL AX1 وAX2-3 (الحصول على AX2، \(p<\) 0.017)، وAX3 (اختياري BL) من AX2، DPR为190 ميكرومتر/ث. في الهواء، يكون انحراف AX1 مع BL أعلى أعلى من انحراف AX2-3 (بشكل ملحوظ، \(p<\) 0.017)، وانحراف AX3 (مع أدنى BL) أعلى من انحراف AX2، DPR هو 190 ميكرومتر/ث. في AX1 مع BL الأعلى، هناك المزيد من التباين، حيث AX2-3 (الظاهر، \(p<\) 0,017)، وكذلك AX3 (مع BL نفسه) يحصل على bol المزيد من الانحراف عن AX2 مع DPR 190 مم / واط. في الهواء، يكون لـ AX1 ذو BL الأعلى انحراف أكبر من AX2-3 (مهم، \ (p <\) 0.017)، في حين أن AX3 (بأقل BL) له انحراف أكبر من AX2 مع DPR يبلغ 190 ميكرومتر / واط. في الماء عند 20 مم، لم يتم العثور على فروق ذات دلالة إحصائية (\ (p >\) 0.017) في الانحراف وPTE لـ AX1–3. في الماء عند 20 مم، لم يتم العثور على فروق ذات دلالة إحصائية (\ (p >\) 0.017) في الانحراف وPTE لـ AX1–3. لم تتم ملاحظة اختلافات جيدة جدًا في الماء 20 مم (\(p>\) 0,017) في المسبار وFFR لـ AX1–3. في الماء على عمق 20 مم، تم اكتشاف اختلافات كبيرة (\ (p >\) 0.017) في الانحراف وFTR لـ AX1–3.20 مم سماكة، AX1-3 سماكة وPTE سماكة عيار(\(p>\) 0.017). في 20 ملم من الماء، لم يكن هناك فرق كبير بين AX1-3 وPTE (\(p>\) 0.017). على 20 ملم من الرصاص و PTE AX1-3 لا يتم استبعادها بشكل طبيعي (\(p>\) 0,017). على عمق 20 مم، لم يختلف الانحراف وPTE AX1-3 بشكل كبير (\(p>\) 0.017).كانت مستويات PTE في الماء (90.2-98.4%) أعلى عمومًا منها في الهواء (56-77.5%) (الشكل 12ج)، وقد لوحظت ظاهرة التجويف أثناء التجربة في الماء (الشكل 13، انظر أيضًا المزيد معلومة).
كشفت قياسات سعة انحناء الطرف (متوسط ​​الانحراف المعياري، n = 5) للغرف L وAX1-3 في الهواء والماء (عمق 20 مم) عن تأثير تغيير هندسة الشطب.يتم الحصول على القياسات باستخدام الإثارة الجيبية المستمرة ذات التردد الواحد.(أ) انحراف الذروة (\(u_y\vec {j}\)) عند القمة، ويقاس عند (ب) ترددات الوسائط الخاصة بكل منها \(f_2\).(ج) كفاءة نقل الطاقة (PTE، rms، %) كمعادلة.(4) و (د) عامل قدرة الانحراف (DPR، ميكرومتر/W) محسوب على أنه انحراف الذروة وقدرة الإرسال \(P_T\) (Wrms).
مخطط ظل نموذجي لكاميرا عالية السرعة يُظهر الانحراف الكلي لطرف المشرط (الخطوط المنقطة باللونين الأخضر والأحمر) للمشرط (L) والطرف المتماثل المحوري (AX1-3) في الماء (عمق 20 مم)، نصف دورة، تردد القيادة \(f_2\) (التردد 310 كيلو هرتز).تبلغ أبعاد الصورة ذات التدرج الرمادي الملتقطة 128 × 128 بكسل ويبلغ حجم البكسل \(\ تقريبًا) 5 ميكرومتر.يمكن العثور على الفيديو في معلومات إضافية.
وهكذا، قمنا بتصميم نموذج للتغير في طول موجة الانحناء (الشكل 7) وحسبنا الحركة الميكانيكية للنقل للمجموعات التقليدية، وغير المتماثلة، والمحورية لطول الأنبوب والمشطوف (الشكل 8، 9).هندسة مشطوفة متناظرة.استنادًا إلى الأخير، قدّرنا أن المسافة المثلى من الطرف إلى اللحام تبلغ 43 مم (أو \(\تقريبًا\) 2.75\(\lambda_y\) عند 29.75 كيلو هرتز) كما هو موضح في الشكل 5، وقمنا بتصنيع ثلاث حواف متماثلة محورية مع أطوال مائلة مختلفة.قمنا بعد ذلك بتمييز استجابات التردد الخاصة بها مقارنة بالمشارط التقليدية في الهواء والماء والجيلاتين الباليستي بنسبة 10% (وزن/حجم) (الأشكال 10، 11) وحددنا أفضل حالة لمقارنة وضع انحراف الميل.أخيرًا، قمنا بقياس انحراف الطرف عن طريق ثني الموجة في الهواء والماء على عمق 20 مم وقمنا بقياس كفاءة نقل الطاقة (PTE، %) وعامل قدرة الانحراف (DPR، ميكرومتر/ث) للوسط المحقون لكل إمالة.اكتب (الشكل 12).
أظهرت النتائج أن محور الميل للهندسة يؤثر على انحراف سعة محور الطرف.كان للمشرط أعلى انحناء وأيضًا أعلى DPR مقارنة بالمشطوف المتماثل المحوري، بينما كان للمشطوف المتماثل المحوري انحراف متوسط ​​أصغر (الشكل 12). حققت الشطبة المتماثلة المحورية مقاس 4 مم (AX1) ذات أطول طول مشطوف، أعلى انحراف ذو دلالة إحصائية في الهواء (\ (p <0.017\)، الجدول 2)، مقارنةً بالإبر الأخرى المتماثلة المحورية (AX2–3)، ولكن لم تلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية، عندما تم وضع الإبرة في الماء. حققت الشطبة المتماثلة المحورية مقاس 4 مم (AX1) ذات أطول طول مشطوف، أعلى انحراف ذو دلالة إحصائية في الهواء (\ (p <0.017\)، الجدول 2)، مقارنةً بالإبر الأخرى المتماثلة المحورية (AX2–3)، ولكن لم تلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية، عندما تم وضع الإبرة في الماء. خرطوم إضافي 4 مم (AX1)، خيط رفيع للغاية، أكثر إحصائية إحصائية في انفصال الهواء (\( p <0,017\)، اللوحة 2) من خلال الألعاب الأخرى (AX2–3). حققت الشطبة المحورية المتماثلة 4 مم (AX1)، التي لها أطول طول مشطوف، انحرافًا أكبر ذو دلالة إحصائية في الهواء (\(p <0.017\)، الجدول 2) مقارنة بالإبر الأخرى المتماثلة المحورية (AX2–3).ولكن لم يتم ملاحظة اختلافات كبيرة عند وضع الإبرة في الماء.صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ (AX2-3) صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 4 مم سماكة (AX1) صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ的最高偏转(\(ع <0.017\)،، (الفصل 2)، لا داعي للقلق. بالمقارنة مع الإبر الأخرى المتناظرة محوريًا (AX2-3)، فهي تتمتع بأطول زاوية مائلة تبلغ 4 مم متناظرة محوريًا (AX1) في الهواء، وقد حققت أقصى انحراف ذو دلالة إحصائية (\(p <0.017\)، الجدول 2) ولكن عندما تم وضع الإبرة في الماء لم يلاحظ أي فرق كبير. يتم توفير أقصى قدر من الإلغاء الإحصائي في الهواء الطلق بواسطة خيط 4 مم (AX1) مع أكبر خيط يتم الاتصال بالألعاب الأخرى (AX2-3) (\(p < 0,017\), الجدول 2), ولكن ليس هناك اختلافات موجودة. قدم المنحدر المحوري ذو أطول منحدر يبلغ 4 مم (AX1) انحرافًا أقصى ذو دلالة إحصائية في الهواء مقارنةً بالمنحدرات المحورية الأخرى (AX2-3) (\(p <0.017\)، الجدول 2)، ولكن لم يكن هناك فرق واضح.ويلاحظ عند وضع الإبرة في الماء.وبالتالي، فإن الطول المائل الأطول ليس له مزايا واضحة من حيث انحراف قمة الذروة.وبأخذ ذلك بعين الاعتبار، يتبين أن هندسة المنحدر، التي يتم بحثها في هذه الدراسة، لها تأثير أكبر على انحراف السعة من طول المنحدر.يمكن أن يكون هذا مرتبطًا بصلابة الانحناء، على سبيل المثال، اعتمادًا على المادة التي يتم ثنيها والسمك الإجمالي لإبرة البناء.
في الدراسات التجريبية، يتأثر حجم موجة الانحناء المنعكسة بالظروف الحدودية للطرف.عندما تم إدخال طرف الإبرة في الماء والجيلاتين، بلغ متوسط ​​\(\text {PTE}_{2}\) \(\approx\) 95% و\(\text {PTE}_{2}\) متوسط ​​القيم ​​هي 73% و77% (\text {PTE}_{1}\) و\(\text {PTE}_{3}\)، على التوالي (الشكل 11).يشير هذا إلى أن الحد الأقصى لانتقال الطاقة الصوتية إلى وسط الصب (على سبيل المثال، الماء أو الجيلاتين) يحدث عند \(f_2\).وقد لوحظ سلوك مماثل في دراسة سابقة باستخدام هياكل جهاز أبسط عند ترددات 41-43 كيلو هرتز، حيث أظهر المؤلفون معامل انعكاس الجهد المرتبط بالمعامل الميكانيكي للوسط المقحم.يوفر عمق الاختراق والخواص الميكانيكية للأنسجة حملًا ميكانيكيًا على الإبرة وبالتالي من المتوقع أن يؤثر على سلوك الرنين لـ UZeFNAB.لذلك، يمكن استخدام خوارزميات تتبع الرنين مثل 17، 18، 33 لتحسين قوة الصوت الذي يتم توصيله عبر القلم.
تُظهر نمذجة الطول الموجي المنحني (الشكل 7) أن التناظر المحوري يتمتع بصلابة هيكلية أعلى (أي صلابة انحناء أعلى) عند الطرف مقارنةً بالمشرط والشطبة غير المتماثلة.مشتق من (1) وباستخدام العلاقة المعروفة بين السرعة والتردد، فإننا نقدر صلابة الانحناء للمشرط والنصائح غير المتماثلة والمحورية كمنحدرات \(\ تقريبًا) 200 و 20 و 1500 ميجا باسكال، على التوالي.يتوافق هذا مع (\ lambda _y\) 5.3 و1.7 و14.2 ملم عند 29.75 كيلو هرتز، على التوالي (الشكل 7 أ-ج).وبالنظر إلى السلامة السريرية لإجراء USeFNAB، فإن تأثير الهندسة على صلابة التصميم المائل يحتاج إلى تقييم.
أظهرت دراسة معلمات الشطبة وطول الأنبوب (الشكل 9) أن نطاق TL الأمثل للشكل غير المتماثل (1.8 مم) كان أعلى من الشطبة المتماثلة المحورية (1.3 مم).بالإضافة إلى ذلك، تتراوح هضبة التنقل من 4 إلى 4.5 ملم ومن 6 إلى 7 ملم للإمالة غير المتماثلة والمحورية، على التوالي (الشكل 9 أ، ب).يتم التعبير عن الأهمية العملية لهذه النتيجة في تفاوتات التصنيع، على سبيل المثال، قد يشير النطاق الأقل من TL الأمثل إلى الحاجة إلى دقة أعلى للطول.وفي الوقت نفسه، توفر منصة الإنتاجية تسامحًا أكبر لاختيار طول المنحدر عند تردد معين دون التأثير بشكل كبير على الإنتاجية.
تتضمن الدراسة القيود التالية.القياس المباشر لانحراف الإبرة باستخدام الكشف عن الحافة والتصوير عالي السرعة (الشكل 12) يعني أننا نقتصر على الوسائط الشفافة بصريًا مثل الهواء والماء.ونود أيضًا أن نشير إلى أننا لم نستخدم التجارب لاختبار حركة النقل المحاكية والعكس، ولكننا استخدمنا دراسات FEM لتحديد الطول الأمثل للإبرة المصنعة.من وجهة نظر القيود العملية، يبلغ طول المشرط من الطرف إلى الكم 0.4 سم أطول من الإبر الأخرى (AX1-3)، انظر الشكل.3ب.قد يكون هذا قد أثر على الاستجابة المشروطة للبنية الحلقية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر شكل وحجم لحام الرصاص في الدليل الموجي (انظر الشكل 3) على المعاوقة الميكانيكية لتصميم الدبوس، مما يؤدي إلى أخطاء في المعاوقة الميكانيكية وسلوك الانحناء.
أخيرًا، أثبتنا تجريبيًا أن الهندسة المائلة تؤثر على مقدار الانحراف في USeFNAB.في الحالات التي يمكن أن يكون فيها لسعة الانحراف الأعلى تأثير إيجابي على تأثير الإبرة على الأنسجة، على سبيل المثال، كفاءة القطع بعد الثقب، يمكن التوصية بالمشرط التقليدي لـ USeFNAB، لأنه يوفر أكبر سعة للانحراف مع الحفاظ على صلابة كافية على حافة التصميم.بالإضافة إلى ذلك، أظهرت دراسة حديثة أن زيادة انحراف الطرف يمكن أن تعزز التأثيرات البيولوجية مثل التجويف، مما قد يساعد في تطوير تطبيقات للتدخلات الجراحية طفيفة التوغل.وبالنظر إلى أن زيادة إجمالي الطاقة الصوتية قد ثبت أنها تزيد من إنتاجية الخزعة من USeFNAB13، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات الكمية حول إنتاجية العينة وجودتها لتقييم الفائدة السريرية التفصيلية لهندسة الإبرة المدروسة.
Frable، WJ خزعة الطموح بالإبرة الدقيقة: مراجعة.همف.مريض.14: 9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).