নিডেল বেভেল জ্যামিতি আল্ট্রাসাউন্ড-এম্পলিফাইড ফাইন নিডেল বায়োপসিতে বাঁকের প্রশস্ততাকে প্রভাবিত করে

Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি যে ব্রাউজার সংস্করণটি ব্যবহার করছেন তাতে সীমিত CSS সমর্থন রয়েছে৷সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷ইতিমধ্যে, অব্যাহত সমর্থন নিশ্চিত করতে, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই সাইটটিকে রেন্ডার করব।
এটি সম্প্রতি প্রমাণিত হয়েছে যে আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার প্রচলিত ফাইন সুই অ্যাসপিরেশন (FNAB) এর তুলনায় আল্ট্রাসাউন্ড-সহায়তা ফাইন সুই অ্যাসপিরেশন (USeFNAB) এ টিস্যুর ফলন বাড়ায়।আজ অবধি, বেভেল জ্যামিতি এবং টিপ আন্দোলনের মধ্যে সম্পর্ক পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে অধ্যয়ন করা হয়নি।এই গবেষণায়, আমরা বিভিন্ন বেভেল দৈর্ঘ্য সহ বিভিন্ন সুই বেভেল জ্যামিতির জন্য সুই অনুরণন এবং বিচ্যুতি প্রশস্ততার বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করেছি।একটি প্রচলিত 3.9 মিমি বেভেলড ল্যানসেট ব্যবহার করে, বায়ু এবং জলে টিপ ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR) যথাক্রমে 220 এবং 105 µm/W ছিল।এটি অক্ষ-প্রতিসম 4 মিমি বেভেলড টিপের চেয়ে বেশি, যা বাতাস এবং জলে যথাক্রমে 180 এবং 80 µm/W DPR প্রদান করে।এই অধ্যয়নটি সন্নিবেশের বিভিন্ন উপায়ের পরিপ্রেক্ষিতে বেভেল জ্যামিতির বাঁকানো দৃঢ়তার মধ্যে সম্পর্কের গুরুত্ব তুলে ধরে, এবং সেইজন্য সুই বেভেল জ্যামিতি পরিবর্তন করে পোস্ট-পিয়ার্সিং কাটিং অ্যাকশন নিয়ন্ত্রণ করার পদ্ধতিগুলির অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে, যা গুরুত্বপূর্ণ।একটি USeFNAB অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
ফাইন-নিডেল অ্যাসপিরেশন বায়োপসি (এফএনএ) হল একটি সুই ব্যবহার করে সন্দেহভাজন প্যাথলজি 1,2,3 টিস্যু নমুনা পাওয়ার একটি পদ্ধতি।প্রচলিত ল্যানসেট 4 এবং মেনঘিনি5 টিপসের তুলনায় ফ্রানসেন টিপটি উচ্চতর ডায়াগনস্টিক কর্মক্ষমতা প্রদান করতে দেখা গেছে।হিস্টোপ্যাথোলজিকাল পর্যাপ্ত নমুনাগুলির সম্ভাবনা বাড়ানোর জন্য অক্ষ-প্রতিসম (অর্থাৎ পরিধিযুক্ত) ঢালগুলিও সুপারিশ করা হয়।
একটি বায়োপসি করার সময়, সন্দেহজনক ক্ষতগুলিতে অ্যাক্সেস পেতে একটি সুই ত্বক এবং টিস্যুর স্তরগুলির মধ্য দিয়ে চলে যায়।সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে আল্ট্রাসাউন্ড নরম টিস্যু 7,8,9,10 অ্যাক্সেস করার জন্য প্রয়োজনীয় অনুপ্রবেশ শক্তি কমাতে পারে।নিডেল বেভেল জ্যামিতি সুই মিথস্ক্রিয়া শক্তিকে প্রভাবিত করতে দেখানো হয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, লম্বা বেভেলগুলিতে নিম্ন টিস্যু অনুপ্রবেশ শক্তি দেখানো হয়েছে11।সুই টিস্যুর পৃষ্ঠে প্রবেশ করার পরে, অর্থাৎ খোঁচা দেওয়ার পরে, সূচের কাটার শক্তি টিস্যুর সাথে সুচের মিথস্ক্রিয়া শক্তির 75% হতে পারে 12।এটা দেখা গেছে যে পাঞ্চার-পরবর্তী পর্যায়ে, আল্ট্রাসাউন্ড (আল্ট্রাসাউন্ড) ডায়াগনস্টিক নরম টিস্যু বায়োপসির কার্যকারিতা বাড়ায়।হার্ড টিস্যুর নমুনা নেওয়ার জন্য অন্যান্য আল্ট্রাসাউন্ড-বর্ধিত হাড়ের বায়োপসি কৌশলগুলি তৈরি করা হয়েছে, কিন্তু বায়োপসি ফলন উন্নত করে এমন কোনও ফলাফল পাওয়া যায়নি।অসংখ্য গবেষণায় এটাও নিশ্চিত করা হয়েছে যে অতিস্বনক চাপের শিকার হলে যান্ত্রিক স্থানচ্যুতি বৃদ্ধি পায় 16,17,18।যদিও সুই-টিস্যু মিথস্ক্রিয়াতে অক্ষীয় (অনুদৈর্ঘ্য) স্থির শক্তির উপর অনেকগুলি গবেষণা রয়েছে, সেখানে অতিস্বনক FNAB (USeFNAB) এর অধীনে সুই বেভেলের অস্থায়ী গতিবিদ্যা এবং জ্যামিতির উপর সীমিত গবেষণা রয়েছে।
এই অধ্যয়নের লক্ষ্য ছিল অতিস্বনক নমন দ্বারা চালিত একটি সুইতে সুচের অগ্রভাগের আন্দোলনের উপর বিভিন্ন বেভেল জ্যামিতির প্রভাব তদন্ত করা।বিশেষত, আমরা ঐতিহ্যবাহী সুই বেভেলের (যেমন, নির্বাচনী আকাঙ্খা বা নরম টিস্যু অধিগ্রহণের মতো বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ইউএসইএফএনএবি সূঁচের জন্য খোঁচা দেওয়ার পরে সুচের ডগা বিচ্যুতিতে ইনজেকশন মাধ্যমের প্রভাব তদন্ত করেছি।
এই গবেষণায় বিভিন্ন বেভেল জ্যামিতি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল।(a) ল্যানসেট স্পেসিফিকেশন ISO 7864:201636 মেনে চলে যেখানে \(\alpha\) হল প্রাথমিক বেভেল, \(\theta\) হল সেকেন্ডারি বেভেলের ঘূর্ণন কোণ, এবং \(\phi\) হল সেকেন্ডারি বেভেল কোণ, ঘোরানোর সময়, ডিগ্রীতে (\(^\circ\))।(b) লিনিয়ার অ্যাসিমেট্রিকাল সিঙ্গেল স্টেপ চেম্ফার (যাকে DIN 13097:201937-এ "স্ট্যান্ডার্ড" বলা হয়) এবং (c) রৈখিক অ্যাক্সিসম্যাট্রিক (পরিবৃত্ত) একক ধাপ চেম্ফার।
প্রচলিত ল্যানসেট, অক্ষ-প্রতিসম, এবং অসমমিত একক-পর্যায়ের বেভেল জ্যামিতির জন্য বেভেল বরাবর নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের মডেলিংয়ের মাধ্যমে আমাদের পদ্ধতি শুরু হয়।তারপরে আমরা স্থানান্তরের যান্ত্রিক তরলতার উপর পাইপের ঢাল এবং দৈর্ঘ্যের প্রভাব পরীক্ষা করার জন্য একটি প্যারামেট্রিক অধ্যয়ন গণনা করেছি।একটি প্রোটোটাইপ সুই তৈরির জন্য সর্বোত্তম দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করার জন্য এটি প্রয়োজনীয়।সিমুলেশনের উপর ভিত্তি করে, সুই প্রোটোটাইপ তৈরি করা হয়েছিল এবং তাদের অনুরণিত আচরণ পরীক্ষামূলকভাবে ভোল্টেজ প্রতিফলন সহগ পরিমাপ করে এবং বায়ু, জল এবং 10% (w/v) ব্যালিস্টিক জেলটিনে শক্তি স্থানান্তর দক্ষতা গণনা করে চিহ্নিত করা হয়েছিল, যেখান থেকে অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করা হয়েছিল। .অবশেষে, উচ্চ-গতির ইমেজিং ব্যবহার করা হয় সরাসরি বায়ু এবং জলে সুচের ডগায় বাঁকানো তরঙ্গের বিচ্যুতি পরিমাপ করতে, সেইসাথে প্রতিটি তির্যক কোণে সরবরাহ করা বৈদ্যুতিক শক্তি এবং বিচ্যুতি শক্তি অনুপাতের জ্যামিতি ( ডিপিআর) ইনজেকশনের মাধ্যমে।.
চিত্র 2a তে দেখানো হয়েছে, ISO অনুযায়ী টিউব দৈর্ঘ্য (TL) এবং বেভেল অ্যাঙ্গেল (BL) সহ সুই নলকে সংজ্ঞায়িত করতে একটি 21 গেজ টিউব (0.80 মিমি OD, 0.49 মিমি আইডি, টিউব প্রাচীর বেধ 0.155 মিমি, স্ট্যান্ডার্ড ওয়াল) ব্যবহার করুন। 9626:201621) 316 স্টেইনলেস স্টিলে (ইয়ং'স মডুলাস 205 \(\text {GN/m}^{2}\), ঘনত্ব 8070 kg/m\(^{3}\) এবং পয়সনের অনুপাত 0.275)।
সুই এবং সীমানা অবস্থার জন্য সসীম উপাদান মডেল (FEM) এর নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং টিউনিং নির্ধারণ।(a) বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) এবং পাইপের দৈর্ঘ্য (TL) নির্ধারণ।(b) ত্রিমাত্রিক (3D) সীমিত উপাদান মডেল (FEM) একটি সুরেলা বিন্দু বল ব্যবহার করে \(\tilde{F}_y\vec {j}\) সুইটিকে প্রক্সিম্যালি চালাতে, বিন্দুটিকে বিচ্যুত করতে এবং বেগ পরিমাপ করতে টিপ (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) যান্ত্রিক তরলতার স্থানান্তর গণনা করতে।\(\lambda _y\) উল্লম্ব বলের সাথে সম্পর্কিত নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় \(\tilde{F}_y\vec {j}\)।(c) মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রের সংজ্ঞা, ক্রস-বিভাগীয় এলাকা A, এবং x এবং y অক্ষের চারপাশে যথাক্রমে \(I_{xx}\) এবং \(I_{yy}\) জড়তার মুহূর্ত।
ডুমুর হিসাবে দেখানো হয়েছে.2b,c, ক্রস-বিভাগীয় এলাকা A সহ একটি অসীম (অসীম) রশ্মির জন্য এবং রশ্মির ক্রস-বিভাগীয় আকারের চেয়ে বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, বাঁকানো (বা বাঁকানো) ফেজ বেগ \( c_{EI }\) 22 দ্বারা নির্ধারিত হয় :
যেখানে E হল ইয়াং এর মডুলাস (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) হল উত্তেজনা কৌণিক কম্পাঙ্ক (rad/s), যেখানে \( f_0 \ ) হল লিনিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি (1/s বা Hz), I হল আগ্রহের অক্ষের চারপাশের ক্ষেত্রটির জড়তার মুহূর্ত\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) হল একক দৈর্ঘ্যের ভর (kg/m), যেখানে \(\rho _0\) হল ঘনত্ব\((\text {kg/m}^{3})\) এবং A হল ক্রস মরীচি এলাকার অংশ (xy সমতল) (\(\ text {m}^{2}\))।যেহেতু আমাদের উদাহরণে প্রয়োগ করা বলটি উল্লম্ব y-অক্ষের সমান্তরাল, যেমন \(\tilde{F}_y\vec {j}\), আমরা শুধুমাত্র অনুভূমিক x-অক্ষের চারপাশে জড়তার আঞ্চলিক মুহূর্তটিতে আগ্রহী, যেমন \(I_{xx}\), তাই:
সসীম উপাদান মডেলের (এফইএম) জন্য, একটি বিশুদ্ধ সুরেলা স্থানচ্যুতি (m) ধরে নেওয়া হয়, তাই ত্বরণ (\(\text {m/s}^{2}\)) প্রকাশ করা হয় \(\partial ^2 \vec) { u}/ \ আংশিক t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) as \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) একটি ত্রিমাত্রিক স্থানচ্যুতি ভেক্টর যা স্থানিক স্থানাঙ্কে দেওয়া হয়।পরবর্তীটির পরিবর্তে, COMSOL মাল্টিফিজিক্স সফ্টওয়্যার প্যাকেজ (সংস্করণ 5.4-5.5, COMSOL Inc., ম্যাসাচুসেটস, USA) এর বাস্তবায়ন অনুসারে, গতির ভারসাম্য আইনের সসীম বিকৃতি ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান ফর্মটি নিম্নরূপ দেওয়া হয়েছে:
যেখানে \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) হল টেনসর ডাইভারজেন্স অপারেটর, \({\underline{\sigma}}\) হল দ্বিতীয় Piola-Kirchhoff স্ট্রেস টেনসর (দ্বিতীয় ক্রম, \(\ text { N/ m}^{2}\)) এবং \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) হল প্রতিটি বিকৃত আয়তনের জন্য বডি ফোর্স ভেক্টর (\(\text {N/m}^{3}\)) এবং \(e^{j\phi }\) হল ফেজ অ্যাঙ্গেল ভেক্টর\(\ phi \) (খুশি)।আমাদের ক্ষেত্রে, শরীরের আয়তন বল শূন্য, আমাদের মডেল জ্যামিতিক রৈখিকতা এবং একটি ছোট বিশুদ্ধভাবে স্থিতিস্থাপক বিকৃতি অনুমান করে, যেমন, যেখানে \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) এবং \({\underline) {\varepsilon}}\) যথাক্রমে স্থিতিস্থাপক স্ট্রেন এবং মোট স্ট্রেন (দ্বিতীয় ক্রম, মাত্রাবিহীন),।হুকের গঠনমূলক আইসোট্রপিক ইলাস্টিসিটি টেনসর \(\underline{\underline{C}}\) ইয়ং এর মডুলাস E (\(\text {N/m}^{2}\)) ব্যবহার করে গণনা করা হয় এবং পয়সনের অনুপাত v নির্ধারিত হয়, তাই \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (চতুর্থ ক্রম)।তাই স্ট্রেস ক্যালকুলেশন হয়ে যায় \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\)।
গণনা একটি 10-নোড টেট্রাহেড্রাল উপাদান ব্যবহার করে যার একটি উপাদানের আকার \(\le\) 8 µm।সুচটি ভ্যাকুয়ামে মডেল করা হয় এবং স্থানান্তরিত যান্ত্রিক গতিশীলতার মান (ms-1 N-1) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec} j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, যেখানে \(\tilde{v}_y\vec {j}\) হ্যান্ডপিসের আউটপুট জটিল বেগ এবং \( \ tilde {F}_y\ vec {j }\) হল একটি জটিল চালিকা শক্তি যা টিউবের প্রক্সিমাল প্রান্তে অবস্থিত, যেমনটি চিত্র 2b এ দেখানো হয়েছে।রেফারেন্স হিসাবে সর্বাধিক মান ব্যবহার করে ডেসিবেলে যান্ত্রিক তরলতা (dB) অনুবাদ করুন, যেমন \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .সমস্ত FEM অধ্যয়ন 29.75 kHz এর ফ্রিকোয়েন্সিতে বাহিত হয়েছিল।
সুইটির নকশা (চিত্র 3) একটি প্রচলিত 21-গেজ হাইপোডার্মিক সুই (বিড়াল নং 4665643, স্টেরিক্যান\(^\circledR\), বাইরের ব্যাস 0.8 মিমি, দৈর্ঘ্য 120 মিমি, AISI 304 স্টেইনলেস ক্রোমিয়াম-নিকেল নিয়ে গঠিত। ইস্পাত , B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany) প্রক্সিমাল প্রান্তে পলিপ্রোপিলিন দিয়ে তৈরি একটি প্লাস্টিকের Luer লক হাতা দিয়ে সজ্জিত এবং শেষে উপযুক্তভাবে পরিবর্তিত।চিত্র 3b-এ দেখানো হিসাবে সুই নলটি ওয়েভগাইডে সোল্ডার করা হয়।ওয়েভগাইডগুলি একটি স্টেইনলেস স্টিল 3D প্রিন্টারে মুদ্রিত হয়েছিল (EOS M 290 3D প্রিন্টারে EOS 316L স্টেইনলেস স্টিল, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Finland) এবং তারপর M4 বোল্ট ব্যবহার করে ল্যাঙ্গেভিন সেন্সরের সাথে সংযুক্ত করা হয়েছিল।ল্যাঙ্গেভিন সেন্সরে 8টি পাইজোইলেকট্রিক রিং উপাদান রয়েছে যা দুটি ভর সহ উভয় প্রান্তে লোড করা হয়।
চার ধরনের টিপস (ফটো), একটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ল্যানসেট (L) এবং তিনটি উৎপাদিত অক্ষ-প্রতিসম একক-পর্যায়ের বেভেল (AX1-3) যথাক্রমে 4, 1.2 এবং 0.5 মিমি বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল।(a) সমাপ্ত সুই ডগা ক্লোজ-আপ।(b) 3D প্রিন্টেড ওয়েভগাইডে সোল্ডার করা চারটি পিনের টপ ভিউ এবং তারপর M4 বোল্টের সাথে ল্যাঙ্গেভিন সেন্সরের সাথে সংযুক্ত।
4.0, 1.2 এবং 0.5 মিমি বেভেল দৈর্ঘ্য (BL, চিত্র 2a তে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে) সহ তিনটি অক্ষ-প্রতিসম বেভেল টিপস (চিত্র 3) তৈরি করা হয়েছিল (TAs মেশিন টুলস ওয়) \(\প্রায়) 2 \(^ \(^\) এর সাথে সম্পর্কিত circ\), 7\(^\circ\) এবং 18\(^\circ\) যথাক্রমে।বেভেল L এবং AX1-3 এর জন্য ওয়েভগাইড এবং সূচের ভর যথাক্রমে 3.4 ± 0.017 g (মানে ± sd, n = 4) (Quintix\(^\circledR\) 224 ডিজাইন 2, সার্টোরিয়াস AG, গটিংজেন, জার্মানি) .চিত্র 3b-এ L এবং AX1-3 বেভেলের জন্য, সূচের ডগা থেকে প্লাস্টিকের হাতার শেষ পর্যন্ত মোট দৈর্ঘ্য ছিল যথাক্রমে 13.7, 13.3, 13.3 এবং 13.3 সেমি।
সমস্ত সুই কনফিগারেশনের জন্য, সূচের ডগা থেকে ওয়েভগাইডের ডগা পর্যন্ত দৈর্ঘ্য ছিল 4.3 সেমি (অর্থাৎ, ওয়েল্ড এরিয়া পর্যন্ত), এবং সুই টিউবটি উপরের দিকে কাটার সাথে ওরিয়েন্টেড ছিল (অর্থাৎ, Y অক্ষের সমান্তরাল) , চিত্রে দেখানো হয়েছে।c (চিত্র 2)।
MATLAB-এ একটি কাস্টম স্ক্রিপ্ট (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) একটি কম্পিউটারে চলমান (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) 7 সেকেন্ডের জন্য 25 থেকে 35 kHz পর্যন্ত রৈখিক সাইনোসয়েডাল সুইপ তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়েছিল, একটি ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ (DA) রূপান্তরকারী (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) পাস করা একটি এনালগ সংকেতে রূপান্তরিত হয়৷অ্যানালগ সংকেত \(V_0\) (0.5 Vp-p) তখন একটি ডেডিকেটেড রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (RF) পরিবর্ধক (মারিয়াচি ওয়, তুর্কু, ফিনল্যান্ড) দিয়ে প্রশস্ত করা হয়েছিল।50 ওহমের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা সহ RF পরিবর্ধক থেকে পতিত পরিবর্ধিত ভোল্টেজ \({V_I}\) 50 ওহমের ইনপুট প্রতিবন্ধকতা সহ সুই কাঠামোর মধ্যে নির্মিত একটি ট্রান্সফরমারে খাওয়ানো হয়।ল্যাঙ্গেভিন ট্রান্সডুসার (সামনে এবং পিছনের ভারী-শুল্ক মাল্টিলেয়ার পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডুসার) যান্ত্রিক তরঙ্গ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।কাস্টম RF পরিবর্ধক একটি ডুয়াল-চ্যানেল স্ট্যান্ডিং ওয়েভ পাওয়ার ফ্যাক্টর (SWR) মিটার দিয়ে সজ্জিত যা ঘটনা \({V_I}\) এবং অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল (AD) মোডে প্রতিফলিত পরিবর্ধিত ভোল্টেজ\(V_R\) রেকর্ড করে।300 kHz কনভার্টারের স্যাম্পলিং রেট সহ (অ্যানালগ ডিসকভারি 2)।উত্তেজনা সংকেতটি ট্রানজিয়েন্টের সাথে পরিবর্ধক ইনপুটকে ওভারলোডিং প্রতিরোধ করার জন্য শুরুতে এবং শেষে প্রশস্ততা মড্যুলেট করা হয়।
MATLAB-এ বাস্তবায়িত একটি কাস্টম স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে, ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স ফাংশন (FRF), অর্থাৎ \(\tilde{H}(f)\), একটি টু-চ্যানেল সাইনোসয়েডাল সুইপ পরিমাপ পদ্ধতি (চিত্র 4) ব্যবহার করে অফলাইনে অনুমান করা হয়েছিল, যা অনুমান করে সময়ের মধ্যে রৈখিকতা।অপরিবর্তনীয় সিস্টেম।উপরন্তু, একটি 20 থেকে 40 kHz ব্যান্ড পাস ফিল্টার সিগন্যাল থেকে কোনো অবাঞ্ছিত ফ্রিকোয়েন্সি অপসারণ করার জন্য প্রয়োগ করা হয়।ট্রান্সমিশন লাইনের তত্ত্বের উল্লেখ করে, এই ক্ষেত্রে \(\tilde{H}(f)\) ভোল্টেজের প্রতিফলন সহগের সমতুল্য, অর্থাৎ \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) কমে \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) সমান \(|\rho _{V}|^2\)।যে ক্ষেত্রে পরম বৈদ্যুতিক শক্তি মান প্রয়োজন, ঘটনা শক্তি \(P_I\) এবং প্রতিফলিত শক্তি \(P_R\) শক্তি (W) অনুরূপ ভোল্টেজের rms মান (rms) গ্রহণ করে গণনা করা হয়, উদাহরণস্বরূপ।সাইনোসয়েডাল উত্তেজনা সহ একটি ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26, যেখানে \(Z_0\) 50 \(\Omega\) এর সমান।লোডে সরবরাহ করা বৈদ্যুতিক শক্তি \(P_T\) (অর্থাৎ, সন্নিবেশিত মাধ্যম) হিসাবে গণনা করা যেতে পারে \(|P_I – P_R |\) (W RMS), সেইসাথে পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE) এবং শতাংশ ( %) নির্ধারণ করা যেতে পারে কিভাবে আকৃতি দেওয়া হয়, তাই 27:
অ্যাসিকুলার মডেল ফ্রিকোয়েন্সি \(f_{1-3}\) (kHz) এবং তাদের সংশ্লিষ্ট পাওয়ার ট্রান্সফার ফ্যাক্টর \(\text {PTE}_{1{-}3} \) তারপর FRF ব্যবহার করে অনুমান করা হয়।FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) সরাসরি \(\text {PTE}_{1{-}3}\), সারণি 1 থেকে আনুমানিক একটি একতরফা রৈখিক বর্ণালী বর্ণিত মোডাল ফ্রিকোয়েন্সি \(f_{1-3}\) এ প্রাপ্ত হয়।
সুই কাঠামোর ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া (AFC) পরিমাপ।একটি সাইনোসয়েডাল দুই-চ্যানেল সুইপ পরিমাপ 25,38 ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া ফাংশন \(\tilde{H}(f)\) এবং এর আবেগ প্রতিক্রিয়া H(t) পেতে ব্যবহৃত হয়।\({\mathcal {F}}\) এবং \({\mathcal {F}}^{-1}\) যথাক্রমে ডিজিটাল ট্রাঙ্কেশনের ফুরিয়ার রূপান্তর এবং এর বিপরীতকে প্রতিনিধিত্ব করে।\(\tilde{G}(f)\) মানে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে দুটি সংকেতের গুণফল, যেমন \(\tilde{G}_{XrX}\) মানে বিপরীত স্ক্যান পণ্য\(\tilde{ X} r (f)\ ) এবং ড্রপ ভোল্টেজ যথাক্রমে \(\tilde{X}(f)\)।
চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে, উচ্চ-গতির ক্যামেরা (ফ্যান্টম V1612, ভিশন রিসার্চ ইনক., NJ, USA) একটি ম্যাক্রো লেন্স (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\) দিয়ে সজ্জিত।(\times\), Canon Inc., Tokyo, Japan), 27.5-30 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে বাঁকানো উত্তেজনা (একক-ফ্রিকোয়েন্সি, একটানা সাইনুসয়েড) এর সময় টিপ ডিফ্লেকশন রেকর্ড করতে।একটি ছায়া মানচিত্র তৈরি করতে, একটি উচ্চ তীব্রতা সাদা LED এর একটি শীতল উপাদান (অংশ সংখ্যা: 4052899910881, সাদা LED, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, Germany) সুচের অগ্রভাগের পিছনে স্থাপন করা হয়েছিল।
পরীক্ষামূলক সেটআপের সামনের দৃশ্য।গভীরতা মাঝারি পৃষ্ঠ থেকে পরিমাপ করা হয়.সুই গঠন একটি মোটর চালিত স্থানান্তর টেবিলে clamped এবং মাউন্ট করা হয়.তির্যক কোণ বিচ্যুতি পরিমাপ করতে একটি উচ্চ বিবর্ধন লেন্স (5\(\x\)) সহ একটি উচ্চ গতির ক্যামেরা ব্যবহার করুন।সমস্ত মাত্রা মিলিমিটারে।
প্রতিটি ধরনের সুই বেভেলের জন্য, আমরা 128 \(\x\) 128 পিক্সেল পরিমাপের একটি উচ্চ-গতির ক্যামেরার 300টি ফ্রেম রেকর্ড করেছি, প্রতিটির স্থানিক রেজোলিউশন 1/180 মিমি (\(\প্রায়) 5 µm, সঙ্গে প্রতি সেকেন্ডে 310,000 ফ্রেমের অস্থায়ী রেজোলিউশন।চিত্র 6 এ দেখানো হয়েছে, প্রতিটি ফ্রেম (1) ক্রপ করা হয়েছে (2) যাতে সুচের ডগা ফ্রেমের শেষ লাইনে (নীচে) থাকে এবং চিত্রের হিস্টোগ্রাম (3) গণনা করা হয়, তাই ক্যানি 1 এবং 2 এর থ্রেশহোল্ড নির্ধারণ করা যেতে পারে।তারপরে সোবেল অপারেটর 3 \(\times\) 3 সহ ক্যানি এজ ডিটেকশন 28(4) প্রয়োগ করুন এবং ক্যাভিটেশন 300 টাইম স্টেপ ছাড়া নন-হাইপোটেনাস পিক্সেল (লেবেলযুক্ত \(\mathbf {\times }\)) এর জন্য পজিশন গণনা করুন।টিপ ডিফ্লেকশনের পরিসর নির্ধারণ করতে, ডেরিভেটিভ গণনা করুন (কেন্দ্রীয় পার্থক্য অ্যালগরিদম ব্যবহার করে) (6) এবং ফ্রেম (7) নির্ধারণ করুন যাতে বিচ্যুতির স্থানীয় চরম (অর্থাৎ শিখর) রয়েছে।ক্যাভিটেশন-মুক্ত প্রান্তের একটি চাক্ষুষ পরিদর্শনের পরে, ফ্রেমের একটি জোড়া (বা অর্ধেক সময়ের ব্যবধান সহ দুটি ফ্রেম) নির্বাচন করা হয়েছিল (7) এবং টিপের বিচ্যুতি পরিমাপ করা হয়েছিল (\(\mathbf {\times } হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে) \))উপরেরটি ওপেনসিভি ক্যানি এজ ডিটেকশন অ্যালগরিদম (v4.5.1, ওপেন সোর্স কম্পিউটার ভিশন লাইব্রেরি, opencv.org) ব্যবহার করে পাইথনে (v3.8, Python Software Foundation, python.org) প্রয়োগ করা হয়েছে।পরিশেষে, ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR, µm/W) গণনা করা হয় পিক-টু-পিক ডিফ্লেকশনের সাথে প্রেরিত বৈদ্যুতিক শক্তি \(P_T\) (Wrms) এর অনুপাত হিসাবে।
ক্রপিং (1-2), ক্যানি প্রান্ত সনাক্তকরণ (3-4), গণনা সহ একটি 7-পদক্ষেপ অ্যালগরিদম (1-7) ব্যবহার করে, একটি উচ্চ থেকে নেওয়া ফ্রেমগুলির একটি সিরিজ ব্যবহার করে টিপ ডিফ্লেকশন প্রান্তের পিক্সেল অবস্থান পরিমাপ করুন 310 kHz (5) এ স্পিড ক্যামেরা এবং এর টাইম ডেরিভেটিভ (6), এবং অবশেষে, টিপ ডিফ্লেকশনের পরিসীমা দৃশ্যত চেক করা জোড়া ফ্রেমের উপর পরিমাপ করা হয় (7)।
বাতাসে পরিমাপ করা হয় (22.4-22.9°C), deionized water (20.8-21.5°C) এবং 10% (w/v) জলীয় ব্যালিস্টিক জেলটিন (19.7-23.0°C , \(\text {হানিওয়েল}^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) টাইপ I ব্যালিস্টিক বিশ্লেষণের জন্য বোভাইন এবং শূকরের হাড়ের জেলটিন, হানিওয়েল ইন্টারন্যাশনাল, নর্থ ক্যারোলিনা, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র)।তাপমাত্রা একটি কে-টাইপ থার্মোকল এমপ্লিফায়ার (AD595, এনালগ ডিভাইসস ইনক।, এমএ, ইউএসএ) এবং একটি কে-টাইপ থার্মোকল (ফ্লুক 80পিকে-1 বিড প্রোব নং 3648 টাইপ-কে, ফ্লুক কর্পোরেশন, ওয়াশিংটন, ইউএসএ) দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছিল।মিডিয়া পৃষ্ঠ থেকে গভীরতা পরিমাপ করার জন্য একটি উল্লম্ব মোটরযুক্ত Z-অক্ষ পর্যায় (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuania) ব্যবহার করুন প্রতি ধাপে 5 µm রেজোলিউশনের সাথে।
যেহেতু নমুনার আকার ছোট ছিল (n = 5) এবং স্বাভাবিকতা অনুমান করা যায়নি, তাই দুই-নমুনা টু-টেইলড উইলকক্সন র‌্যাঙ্ক সমষ্টি পরীক্ষা (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) ব্যবহার করা হয়েছিল। বিভিন্ন বেভেলের জন্য বৈকল্পিক সুই টিপের পরিমাণ তুলনা করতে।প্রতিটি ঢালের জন্য তিনটি তুলনা করা হয়েছিল, তাই 0.017 এর সামঞ্জস্যপূর্ণ তাৎপর্য স্তর এবং 5% এর ত্রুটির হার সহ একটি বনফেরনি সংশোধন প্রয়োগ করা হয়েছিল।
নীচের চিত্র 7-এ উল্লেখ করা হয়েছে।29.75 kHz এ, একটি 21-গেজ সুচের বাঁকা অর্ধেক তরঙ্গদৈর্ঘ্য (\(\lambda _y/2\)) হল \(\ প্রায়) 8 মিমি।বাঁকানো তরঙ্গদৈর্ঘ্য ঢাল বরাবর হ্রাস পায় যখন এটি অগ্রভাগের কাছে আসে।ডগায় \(\lambda _y/2\) সাধারণ ল্যানসেটের জন্য যথাক্রমে 3, 1 এবং 7 মিমি স্টেপযুক্ত বেভেল রয়েছে (a), অপ্রতিসম (b) এবং অক্ষপ্রতিসম (c)।এইভাবে, এর মানে হল যে ল্যানসেটটি \(\প্রায়\) 5 মিমি দ্বারা পৃথক হবে (ল্যান্সেটের দুটি প্লেন 29.30 এর একটি বিন্দু তৈরি করার কারণে), অসমমিত ঢাল 7 মিমি দ্বারা পরিবর্তিত হবে এবং প্রতিসম ঢাল 1 মিমি দ্বারা।অক্ষ-প্রতিসম ঢাল (মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র একই থাকে, তাই কেবলমাত্র প্রাচীরের বেধ আসলে ঢাল বরাবর পরিবর্তিত হয়)।
29.75 kHz এ FEM অধ্যয়নের প্রয়োগ এবং সমীকরণ।(1) ল্যানসেট (a), অসমমিতিক (b) এবং অক্ষপ্রতিসম (c) তির্যক জ্যামিতি (চিত্র 1a,b,c হিসাবে) এর জন্য নমন অর্ধ-তরঙ্গ পরিবর্তন (\(\lambda _y/2\)) গণনা করুন।)ল্যানসেট, অপ্রতিসম, এবং অক্ষ-প্রতিসম ঢালের গড় \(\lambda_y/2\) যথাক্রমে 5.65, 5.17 এবং 7.52 মিমি।মনে রাখবেন যে অপ্রতিসম এবং অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের জন্য টিপের বেধ \(\প্রায়) 50 µm এর মধ্যে সীমাবদ্ধ।
পিক মোবিলিটি \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) হল সর্বোত্তম টিউব দৈর্ঘ্য (TL) এবং বাঁক দৈর্ঘ্য (BL) (চিত্র 8, 9) এর সংমিশ্রণ।একটি প্রচলিত ল্যানসেটের জন্য, যেহেতু এর আকার স্থির, সর্বোত্তম TL হল \(\প্রায়\) 29.1 মিমি (চিত্র 8)।অপ্রতিসম এবং অক্ষ-প্রতিসম ঢালের জন্য (চিত্র 9a, b, যথাক্রমে), FEM গবেষণায় 1 থেকে 7 মিমি পর্যন্ত BL অন্তর্ভুক্ত ছিল, তাই সর্বোত্তম TL রেঞ্জ ছিল 26.9 থেকে 28.7 মিমি (সীমা 1.8 মিমি) এবং 27.9 থেকে 29.2 মিমি (পরিসীমা) 1.3 মিমি)।) ), যথাক্রমে।অসমমিতিক ঢালের জন্য (চিত্র 9a), সর্বোত্তম TL রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, একটি মালভূমিতে BL 4 মিমিতে পৌঁছেছে এবং তারপরে BL 5 থেকে 7 মিমি পর্যন্ত তীব্রভাবে হ্রাস পেয়েছে।অক্ষ-প্রতিসম ঢালের জন্য (চিত্র 9b), সর্বোত্তম TL BL প্রসারণের সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় এবং অবশেষে 6 থেকে 7 মিমি পর্যন্ত BL-এ স্থিতিশীল হয়।অক্ষ-প্রতিসম ঢালের একটি বর্ধিত অধ্যয়ন (চিত্র 9c) \(\আনুমানিক) 35.1–37.1 মিমিতে অবস্থিত সর্বোত্তম TLগুলির একটি ভিন্ন সেট দেখায়।সমস্ত BL-এর জন্য, সর্বোত্তম TL-এর দুটি সেটের মধ্যে দূরত্ব হল \(\prox\) 8 মিমি (\(\lambda _y/2\) এর সমতুল্য)।
ল্যানসেট ট্রান্সমিশন গতিশীলতা 29.75 kHz এ।সুই টিউবটি 29.75 kHz এর ফ্রিকোয়েন্সিতে বাঁকানো হয়েছিল, কম্পনটি পরিমাপ করা হয়েছিল এবং TL 26.5-29.5 মিমি (0.1 মিমি ধাপ) এর জন্য প্রেরিত যান্ত্রিক গতিশীলতার পরিমাণ (সর্বাধিক মানের সাথে dB) হিসাবে প্রকাশ করা হয়েছিল।
29.75 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে এফইএম-এর প্যারামেট্রিক স্টাডিজ দেখায় যে অক্ষ-প্রতিসাম্যযুক্ত টিপের স্থানান্তর গতিশীলতা টিউবের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের দ্বারা তার অসমমিতিক প্রতিরূপের তুলনায় কম প্রভাবিত হয়।বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) এবং পাইপ দৈর্ঘ্য (TL) FEM ব্যবহার করে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন স্টাডিতে অসমমিতিক (a) এবং অক্ষপ্রতিসম (b, c) বেভেল জ্যামিতির জন্য অধ্যয়ন (সীমার শর্তগুলি চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে)।(a, b) TL 26.5 থেকে 29.5 মিমি (0.1 মিমি ধাপ) এবং BL 1-7 মিমি (0.5 মিমি ধাপ) পর্যন্ত।(c) TL 25-40mm (0.05mm ধাপ) এবং 0.1-7mm (0.1mm ধাপ) সহ বর্ধিত অক্ষ-প্রতিসম তির্যক কোণ অধ্যয়ন যা পছন্দসই অনুপাত প্রকাশ করে \(\lambda_y/2\) একটি টিপের জন্য আলগা চলমান সীমানা শর্তগুলি সন্তুষ্ট।
সূচের কাঠামোর তিনটি প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি \(f_{1-3}\) নিম্ন, মাঝারি এবং উচ্চ মডেল অঞ্চলে বিভক্ত যেমন সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে। PTE আকার চিত্র 10 এ দেখানো হয়েছে এবং তারপরে চিত্র 11-এ বিশ্লেষণ করা হয়েছে। নীচে প্রতিটি মডেল এলাকার জন্য ফলাফল:
সাধারণ নথিভুক্ত তাত্ক্ষণিক পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE) প্রশস্ততাগুলি 20 মিমি গভীরতায় সুইপ্ট ফ্রিকোয়েন্সি সহ sinusoidal উত্তেজনা ব্যবহার করে প্রাপ্ত একটি ল্যানসেট (L) এবং অক্ষ-প্রতিসম ঢাল AX1-3 বায়ু, জল এবং জেলটিনের জন্য।একটি একতরফা বর্ণালী দেখানো হয়.পরিমাপ করা ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া (300 kHz নমুনা হার) লো-পাস ফিল্টার করা হয়েছিল এবং তারপরে মোডাল বিশ্লেষণের জন্য 200 এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা স্যাম্পল করা হয়েছিল।সংকেত থেকে শব্দের অনুপাত হল \(\le\) 45 dB।PTE ফেজ (বেগুনি ডটেড লাইন) ডিগ্রীতে দেখানো হয়েছে (\(^{\circ}\))।
মডেল প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণটি চিত্র 10 এ দেখানো হয়েছে (মানে ± মান বিচ্যুতি, n = 5) বায়ু, জলে L এবং AX1-3 ঢালের জন্য এবং (শীর্ষ) তিনটি মোডাল অঞ্চল (নিম্ন) সহ 10% জেলটিন (20 মিমি গভীরতা) , মোটামুটি উচু)।), এবং তাদের সংশ্লিষ্ট মডেল ফ্রিকোয়েন্সি\(f_{1-3}\) (kHz), (গড়) শক্তি দক্ষতা\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) ডিজাইন সমীকরণ ব্যবহার করে।(4) এবং (নীচে) হল পূর্ণ প্রস্থ যথাক্রমে অর্ধেক সর্বোচ্চ পরিমাপ করা মানের \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz)।মনে রাখবেন যে একটি কম PTE রেকর্ড করার সময়, যেমন একটি AX2 ঢালের ক্ষেত্রে, ব্যান্ডউইথ পরিমাপ বাদ দেওয়া হয়, \(\text {FWHM}_{1}\)।\(f_2\) মোডটিকে ঝোঁকযুক্ত প্লেনের বিচ্যুতি তুলনা করার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত বলে মনে করা হয়, কারণ এটি সর্বোচ্চ স্তরের পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (\(\text {PTE}_{2}\)) প্রদর্শন করে। 99%।
প্রথম মডেল অঞ্চল: \(f_1\) ঢোকানো মিডিয়া টাইপের উপর বেশি নির্ভর করে না, তবে বেভেল জ্যামিতির উপর নির্ভর করে।\(f_1\) বেভেলের দৈর্ঘ্য হ্রাসের সাথে হ্রাস পায় (AX1-3 এর জন্য যথাক্রমে 27.1, 26.2 এবং 25.9 kHz, বাতাসে)।আঞ্চলিক গড় \(\text {PTE}_{1}\) এবং \(\text {FWHM}_{1}\) যথাক্রমে \(\prox\) 81% এবং 230 Hz।\(\text {FWHM}_{1}\) ল্যানসেট (L, 473 Hz) থেকে জেলটিনে সর্বোচ্চ ছিল।উল্লেখ্য যে জিলাটিনে AX2 এর জন্য \(\text {FWHM}_{1}\) রিপোর্ট করা ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াগুলির কম মাত্রার কারণে অনুমান করা যায় না।
দ্বিতীয় মডেল অঞ্চল: \(f_2\) পেস্ট এবং বেভেল মিডিয়ার ধরনের উপর নির্ভর করে।বায়ু, জল এবং জেলটিনে গড় \(f_2\) মান যথাক্রমে 29.1, 27.9 এবং 28.5 kHz।এই মডেল অঞ্চলের জন্য PTEও 99% পৌঁছেছে, সমস্ত পরিমাপ গোষ্ঠীর মধ্যে সর্বোচ্চ, আঞ্চলিক গড় 84%।এলাকার গড় \(\text {FWHM}_{2}\) হল \(\প্রায়\) 910 Hz।
তৃতীয় মডেল অঞ্চল: \(f_3\) ফ্রিকোয়েন্সি সন্নিবেশ মাধ্যম এবং বেভেলের ধরণের উপর নির্ভর করে।গড় \(f_3\) মান যথাক্রমে 32.0, 31.0 এবং 31.3 kHz বায়ু, জল এবং জেলটিনে।\(\text {PTE}_{3}\) এর আঞ্চলিক গড় \(\আনুমানিক\) 74%, যে কোনও অঞ্চলের মধ্যে সর্বনিম্ন।আঞ্চলিক গড় \(\text {FWHM}_{3}\) হল \(\আনুমানিক\) 1085 Hz, যা প্রথম এবং দ্বিতীয় অঞ্চলের চেয়ে বেশি।
নিম্নলিখিত চিত্র বোঝায়.12 এবং সারণী 2. ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই সর্বাধিক (সমস্ত টিপসের উচ্চ তাত্পর্য সহ, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ DPR অর্জন করেছে (220 µm/ পর্যন্ত) বাতাসে W)। 12 এবং সারণী 2. ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই সর্বাধিক (সমস্ত টিপসের উচ্চ তাত্পর্য সহ, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ DPR অর্জন করেছে (220 µm/ পর্যন্ত) বাতাসে W)। Следующее относится к рисунку 12 и таблице 2. ল্যানসেট (L) отклонялся больше всего (с высокой значимостью,<10p) 7) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR . নিম্নলিখিত চিত্র 12 এবং সারণী 2-এর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই সর্বাধিক (সকল টিপসের জন্য উচ্চ তাত্পর্য সহ, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ ডিপিআর অর্জন করেছে।(বাতাসে 220 μm/W করুন)।নীচের চিত্র 12 এবং সারণী 2-এ উল্লেখ করা হয়েছে।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端具有高度端具有高度意义,\0p.<p পিআর （空气中高达220 µm/W）।柳叶刀(L) এর বায়ু এবং জলের মধ্যে সর্বোচ্চ বিচ্যুতি রয়েছে (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017), এবং সর্বোচ্চ DPR অর্জন করেছে (2µm/0 পর্যন্ত) বাতাসে W)। ল্যানসেট (L) имеет наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) высокого DPR (220 мкм/Вт в воздухе)। ল্যানসেট (L) এর বায়ু এবং জলে সবচেয়ে বেশি বিচ্যুতি (সমস্ত টিপসের জন্য অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ, \(p<\) 0.017) রয়েছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ DPR (বাতাসে 220 µm/W পর্যন্ত) পৌঁছেছে। বাতাসে, AX1 যার উচ্চতর BL ছিল, AX2–3 এর চেয়ে বেশি (তাৎপর্য সহ, \(p<\) 0.017), অন্যদিকে AX3 (যার সর্বনিম্ন BL ছিল) 190 µm/W এর DPR সহ AX2-এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়েছে। বাতাসে, AX1 যার উচ্চতর BL ছিল, AX2–3 এর চেয়ে বেশি (তাৎপর্য সহ, \(p<\) 0.017), অন্যদিকে AX3 (যার সর্বনিম্ন BL ছিল) 190 µm/W এর DPR সহ AX2-এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়েছে। В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (со значимостью \(p<\) 0,017), тогда как AX3 (с) BL ше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. বাতাসে, উচ্চতর BL সহ AX1 AX2–3 (তাৎপর্য সহ \(p<\) 0.017 এর চেয়ে বেশি, যেখানে AX3 (সর্বনিম্ন BL সহ) DPR 190 µm/W এর সাথে AX2-এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়েছে।在空气中，具有较高BL 的AX1 偏转高于AX2-3（具有显着性,\(p<\) AX2, DPR 为190 µm/W. বায়ুতে, উচ্চতর BL সহ AX1-এর বিচ্যুতি AX2-3 এর চেয়ে বেশি (উল্লেখযোগ্যভাবে, \(p<\) 0.017), এবং AX3 (সর্বনিম্ন BL সহ) AX2 এর চেয়ে বেশি, DPR হল 190 µm/W В воздухе AX1 с более высоким BL имеет большее отклонение, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), тогда как AX3 (смет) отклонение, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. বায়ুতে, উচ্চতর BL সহ AX1 এর AX2-3 (উল্লেখযোগ্য, \(p<\) 0.017 এর চেয়ে বেশি বিচ্যুতি রয়েছে, যেখানে AX3 (সর্বনিম্ন BL সহ) 190 μm/W এর DPR সহ AX2 এর চেয়ে বেশি বিচ্যুতি রয়েছে। 20 মিমি জলে, AX1–3 এর জন্য বিচ্যুতি এবং PTE-তে কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য (\(p>\) 0.017) পাওয়া যায়নি। 20 মিমি জলে, AX1–3 এর জন্য বিচ্যুতি এবং PTE-তে কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য (\(p>\) 0.017) পাওয়া যায়নি। Воде на глубине 20 mm достоверных различий (\(p>\) 0,017) по по прогибу и ФТР для AX1–3 не обнаружено. 20 মিমি গভীরতায় জলে, AX1–3 এর জন্য বিক্ষেপণ এবং FTR-এ উল্লেখযোগ্য পার্থক্য (\(p>\) 0.017) সনাক্ত করা হয়েছিল।20 মিমি 水中, AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017)। 20 মিমি জলে, AX1-3 এবং PTE (\(p>\) 0.017) এর মধ্যে কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না। 20 mm прогиб и PTE AX1-3 существенно не отличались (\(p>\) 0,017)। 20 মিমি গভীরতায় বিচ্যুতি এবং PTE AX1-3 উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক হয়নি (\(p>\) 0.017)।পানিতে PTE-এর মাত্রা (90.2-98.4%) সাধারণত বাতাসের (56-77.5%) (চিত্র 12c) থেকে বেশি ছিল এবং জলে পরীক্ষা করার সময় ক্যাভিটেশনের ঘটনা লক্ষ্য করা গেছে (চিত্র 13, অতিরিক্ত দেখুন তথ্য)।
টিপ বাঁকানো প্রশস্ততা পরিমাপ (মানে ± স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি, n = 5) বায়ু এবং জলে L এবং AX1-3 চেম্ফারের জন্য (গভীরতা 20 মিমি) চেম্ফার জ্যামিতি পরিবর্তনের প্রভাব প্রকাশ করেছে।পরিমাপ ক্রমাগত একক ফ্রিকোয়েন্সি sinusoidal উত্তেজনা ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা হয়.(a) শীর্ষ বিচ্যুতি (\(u_y\vec {j}\)), শীর্ষবিন্দুতে, (b) তাদের নিজ নিজ মডেল ফ্রিকোয়েন্সি \(f_2\) এ পরিমাপ করা হয়।(c) একটি সমীকরণ হিসাবে পাওয়ার ট্রান্সমিশন দক্ষতা (PTE, rms, %)।(4) এবং (d) বিচ্যুতি পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR, µm/W) পিক ডেভিয়েশন এবং ট্রান্সমিট পাওয়ার \(P_T\) (Wrms) হিসাবে গণনা করা হয়।
একটি উচ্চ-গতির ক্যামেরার সাধারণ শ্যাডো প্লট যা ল্যান্সেট (L) এর ল্যানসেট টিপ (সবুজ এবং লাল ডটেড লাইন) এবং জলে (গভীরতা 20 মিমি), অর্ধ চক্র, ড্রাইভ ফ্রিকোয়েন্সি (গভীরতা 20 মিমি) এর অক্ষ-প্রতিসম টিপ (AX1-3) এর মোট বিচ্যুতি দেখায় \(f_2\) (ফ্রিকোয়েন্সি 310 kHz স্যাম্পলিং)।ক্যাপচার করা গ্রেস্কেল চিত্রটির মাত্রা 128×128 পিক্সেল এবং একটি পিক্সেল আকার \(\আনুমানিক) 5 µm।ভিডিও অতিরিক্ত তথ্য পাওয়া যাবে.
এইভাবে, আমরা নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের মডেল তৈরি করেছি (চিত্র 7) এবং প্রচলিত ল্যান্সোলেট, অপ্রতিসম, এবং টিউব দৈর্ঘ্য এবং বেভেলের অক্ষীয় সমন্বয়ের জন্য স্থানান্তরের জন্য যান্ত্রিক গতিশীলতা গণনা করেছি (চিত্র 8, 9)।প্রতিসম বেভেলড জ্যামিতি।পরবর্তীটির উপর ভিত্তি করে, আমরা চিত্র 5-এ দেখানো হিসাবে 43 মিমি (বা \(\আনুমানিক\) 2.75\(\lambda_y\) 29.75 kHz) সর্বোত্তম টিপ-টু-ওয়েল্ড দূরত্ব অনুমান করেছি, এবং তিনটি অক্ষ-প্রতিসম বেভেল তৈরি করেছি। বিভিন্ন বেভেল দৈর্ঘ্য।তারপরে আমরা বায়ু, জল এবং 10% (w/v) ব্যালিস্টিক জেলটিন (চিত্র 10, 11) এর তুলনায় তাদের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াগুলি চিহ্নিত করেছি এবং টিল্ট ডিফ্লেকশন মোড তুলনা করার জন্য সেরা কেস নির্ধারণ করেছি।অবশেষে, আমরা 20 মিমি গভীরতায় বাতাস এবং জলে তরঙ্গ বাঁকিয়ে টিপ ডিফ্লেকশন পরিমাপ করেছি এবং প্রতিটি টিল্টের জন্য ইনজেকশন করা মাধ্যমের পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE, %) এবং ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR, µm/W) পরিমাপ করেছি।প্রকার (চিত্র 12)।
ফলাফল দেখায় যে জ্যামিতির কাত অক্ষ টিপ অক্ষের প্রশস্ততা বিচ্যুতিকে প্রভাবিত করে।ল্যানসেটের সর্বোচ্চ বক্রতা ছিল এবং অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের তুলনায় সর্বোচ্চ ডিপিআরও ছিল, যখন অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের একটি ছোট গড় বিচ্যুতি ছিল (চিত্র 12)। অক্ষ-প্রতিসম 4 মিমি বেভেল (AX1) দীর্ঘতম বেভেল দৈর্ঘ্যের, অন্যান্য অক্ষ-প্রতিসম সূঁচের (AX2–3) তুলনায় বায়ুতে পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য সর্বোচ্চ বিচ্যুতি (\(p <0.017\), টেবিল 2) অর্জন করেছে। কিন্তু কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়নি, যখন সুইটি পানিতে স্থাপন করা হয়েছিল। অক্ষ-প্রতিসম 4 মিমি বেভেল (AX1) দীর্ঘতম বেভেল দৈর্ঘ্যের, অন্যান্য অক্ষ-প্রতিসম সূঁচের (AX2–3) তুলনায় বায়ুতে পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য সর্বোচ্চ বিচ্যুতি (\(p <0.017\), টেবিল 2) অর্জন করেছে। কিন্তু কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়নি, যখন সুইটি পানিতে স্থাপন করা হয়েছিল। Осесимметричный скос 4 mm (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистически значимого наибольшего , <7 \), таблица 2) по сравнению с другими осесимметричными иглами (AX2–3)। অক্ষ-প্রতিসম বেভেল 4 মিমি (AX1), দীর্ঘতম বেভেল দৈর্ঘ্য সহ, অন্যান্য অক্ষ-প্রতিসম সূঁচের (AX2–3) তুলনায় বায়ুতে একটি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য বৃহত্তর বিচ্যুতি (\(p <0.017\), টেবিল 2) অর্জন করেছে।কিন্তু পানিতে সুই রাখার সময় উল্লেখযোগ্য পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়নি।与其他轴对称针(AX2-3) 相比，具有最长斜角长度的轴对称4 মিমি 斜角斜角斜角(AX1)高偏转(\(p <0.017\),表2), 但当将针头放入水中时,没有观察到显着差异। অন্যান্য অক্ষীয় প্রতিসম সূঁচের (AX2-3) সাথে তুলনা করে, এটির বাতাসে 4 মিমি অক্ষীয় প্রতিসম (AX1) এর দীর্ঘতম তির্যক কোণ রয়েছে এবং এটি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য সর্বাধিক বিচ্যুতি অর্জন করেছে (\(p <0.017\), টেবিল 2) , কিন্তু যখন সুইটি পানিতে স্থাপন করা হয়েছিল, তখন কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়নি। Осесимметричный скос 4 mm (AX1) с наибольшей длиной скоса обеспечивает статистически значимое максимальное отвоке максимальное отвоке с другими осесимметричными иглами (AX2-3) (\(p < 0,017\), таблица 2), но существенной разницы не было. 4 মিমি (AX1) দীর্ঘতম ঢালের দৈর্ঘ্য সহ অক্ষ-প্রতিসম ঢাল অন্যান্য অক্ষ-প্রতিসম ঢাল (AX2-3) (\(p <0.017\), সারণি 2 এর তুলনায় বায়ুতে একটি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য সর্বাধিক বিচ্যুতি প্রদান করেছে, কিন্তু সেখানে কোনো ছিল না। উল্লেখযোগ্য পার্থক্য।সুচ জলে স্থাপন করা হলে পর্যবেক্ষণ করা হয়।এইভাবে, পিক টিপ ডিফ্লেকশনের ক্ষেত্রে একটি দীর্ঘ বেভেল দৈর্ঘ্যের কোন সুস্পষ্ট সুবিধা নেই।এটিকে বিবেচনায় নিয়ে, এটি দেখা যাচ্ছে যে ঢালের জ্যামিতি, যা এই গবেষণায় তদন্ত করা হয়েছে, ঢালের দৈর্ঘ্যের তুলনায় প্রশস্ততা বিক্ষেপণের উপর একটি বৃহত্তর প্রভাব রয়েছে।এটি নমন কঠোরতার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, উপাদানটি বাঁকানো এবং নির্মাণ সূঁচের সামগ্রিক বেধের উপর নির্ভর করে।
পরীক্ষামূলক গবেষণায়, প্রতিফলিত নমনীয় তরঙ্গের মাত্রা টিপের সীমানা অবস্থার দ্বারা প্রভাবিত হয়।যখন সূঁচের ডগাটি জল এবং জেলটিনে ঢোকানো হয়েছিল, \(\text {PTE}_{2}\) গড় \(\approx\) 95% এবং \(\text {PTE}_{2}\) গড় মান যথাক্রমে 73% এবং 77% (\text {PTE}_{1}\) এবং \(\text {PTE}_{3}\), (চিত্র 11)।এটি নির্দেশ করে যে ঢালাই মাধ্যমের (উদাহরণস্বরূপ, জল বা জেলটিন) শাব্দ শক্তির সর্বাধিক স্থানান্তর \(f_2\) এ ঘটে।41-43 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে সহজ ডিভাইস স্ট্রাকচার ব্যবহার করে পূর্ববর্তী গবেষণায় অনুরূপ আচরণ পরিলক্ষিত হয়েছিল, যেখানে লেখক ইন্টারক্যালেটেড মাধ্যমের যান্ত্রিক মডুলাসের সাথে যুক্ত ভোল্টেজ প্রতিফলন সহগ প্রদর্শন করেছিলেন।অনুপ্রবেশ গভীরতা 32 এবং টিস্যুর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সুইতে একটি যান্ত্রিক লোড প্রদান করে এবং তাই UZeFNAB-এর অনুরণিত আচরণকে প্রভাবিত করবে বলে আশা করা হচ্ছে।অতএব, 17, 18, 33-এর মতো অনুরণন ট্র্যাকিং অ্যালগরিদমগুলি লেখনীর মাধ্যমে সরবরাহ করা শব্দের শক্তিকে অপ্টিমাইজ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
বাঁক তরঙ্গদৈর্ঘ্য মডেলিং (চিত্র 7) দেখায় যে ল্যানসেট এবং অ্যাসিমেট্রিক বেভেলের চেয়ে ডগায় অক্ষ-প্রতিসম স্ট্রাকচারাল স্টিফনেস (অর্থাৎ উচ্চ বাঁকানো শক্ততা) রয়েছে।(1) থেকে প্রাপ্ত এবং পরিচিত বেগ-ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্ক ব্যবহার করে, আমরা ল্যানসেটের বাঁকানো শক্ততা অনুমান করি, ঢাল হিসাবে অপ্রতিসম এবং অক্ষপ্রতিসম টিপস যথাক্রমে 200, 20 এবং 1500 MPa।এটি (\lambda _y\) 29.75 kHz এ যথাক্রমে 5.3, 1.7 এবং 14.2 মিমি (চিত্র 7a–c) এর সাথে মিলে যায়।USeFNAB পদ্ধতির ক্লিনিকাল নিরাপত্তা বিবেচনা করে, বেভেল ডিজাইনের দৃঢ়তার উপর জ্যামিতির প্রভাবকে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন34।
বেভেলের পরামিতি এবং টিউবের দৈর্ঘ্য (চিত্র 9) অধ্যয়ন করে দেখা গেছে যে অসমমিতিক (1.8 মিমি) এর জন্য সর্বোত্তম TL পরিসীমা অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের (1.3 মিমি) চেয়ে বেশি।উপরন্তু, গতিশীল মালভূমির রেঞ্জ যথাক্রমে 4 থেকে 4.5 মিমি এবং 6 থেকে 7 মিমি পর্যন্ত অপ্রতিসম এবং অক্ষীয় কাত হওয়ার জন্য (চিত্র 9a, b)।এই অনুসন্ধানের ব্যবহারিক প্রাসঙ্গিকতা উত্পাদন সহনশীলতায় প্রকাশ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, সর্বোত্তম TL-এর একটি নিম্ন পরিসর উচ্চ দৈর্ঘ্যের নির্ভুলতার প্রয়োজন বোঝাতে পারে।একই সময়ে, ফলন প্ল্যাটফর্ম উল্লেখযোগ্যভাবে ফলন প্রভাবিত না করে একটি প্রদত্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে ঢালের দৈর্ঘ্য পছন্দ করার জন্য একটি বৃহত্তর সহনশীলতা প্রদান করে।
গবেষণায় নিম্নলিখিত সীমাবদ্ধতা রয়েছে।প্রান্ত সনাক্তকরণ এবং উচ্চ-গতির ইমেজিং (চিত্র 12) ব্যবহার করে সুচের প্রতিবিম্বের সরাসরি পরিমাপ মানে আমরা বায়ু এবং জলের মতো অপটিক্যালি স্বচ্ছ মিডিয়াতে সীমাবদ্ধ।আমরা এটাও উল্লেখ করতে চাই যে আমরা সিমুলেটেড ট্রান্সফার গতিশীলতা পরীক্ষা করার জন্য পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করিনি এবং তদ্বিপরীত, তবে উত্পাদিত সূঁচের সর্বোত্তম দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করতে FEM অধ্যয়ন ব্যবহার করেছি।ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতার দৃষ্টিকোণ থেকে, ডগা থেকে হাতা পর্যন্ত ল্যানসেটের দৈর্ঘ্য অন্যান্য সূঁচ (AX1-3) থেকে 0.4 সেমি বেশি, ডুমুর দেখুন।3 খ.এটি অ্যাসিকুলার কাঠামোর মডেল প্রতিক্রিয়া প্রভাবিত করতে পারে।উপরন্তু, ওয়েভগাইড লিড সোল্ডারের আকৃতি এবং আয়তন (চিত্র 3 দেখুন) পিন ডিজাইনের যান্ত্রিক প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে যান্ত্রিক প্রতিবন্ধকতা এবং নমন আচরণে ত্রুটি দেখা দেয়।
পরিশেষে, আমরা পরীক্ষামূলকভাবে দেখিয়েছি যে বেভেল জ্যামিতি USeFNAB-তে বিচ্যুতির পরিমাণকে প্রভাবিত করে।এমন পরিস্থিতিতে যেখানে একটি উচ্চ বিচ্যুতি প্রশস্ততা টিস্যুর উপর সূঁচের প্রভাবের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, খোঁচা দেওয়ার পরে দক্ষতা কাটা, একটি প্রচলিত ল্যানসেট USeFNAB-এর জন্য সুপারিশ করা যেতে পারে, যেহেতু এটি পর্যাপ্ত অনমনীয়তা বজায় রাখার সময় সর্বাধিক বিচ্যুতি প্রশস্ততা প্রদান করে। নকশার অগ্রভাগে।উপরন্তু, একটি সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে বৃহত্তর টিপ বিচ্যুতি জৈবিক প্রভাবকে বাড়িয়ে তুলতে পারে যেমন ক্যাভিটেশন, যা ন্যূনতম আক্রমণাত্মক অস্ত্রোপচারের হস্তক্ষেপের জন্য অ্যাপ্লিকেশন বিকাশে সহায়তা করতে পারে।প্রদত্ত যে ক্রমবর্ধমান মোট শাব্দিক শক্তি USeFNAB13 থেকে বায়োপসি ফলন বাড়াতে দেখানো হয়েছে, অধ্যয়ন করা সুই জ্যামিতির বিশদ ক্লিনিকাল সুবিধা মূল্যায়ন করার জন্য নমুনা ফলন এবং গুণমানের আরও পরিমাণগত অধ্যয়ন প্রয়োজন।
ফ্রেবল, ডাব্লুজে ফাইন সুই অ্যাসপিরেশন বায়োপসি: একটি পর্যালোচনা।হাম্ফ।অসুস্থ।14:9-28।https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983)।