هندسه اریب سوزن بر دامنه خمش در بیوپسی سوزن ظریف تقویت شده با اولتراسوند تأثیر می گذارد

از بازدید شما از Nature.com سپاسگزاریم.نسخه مرورگری که استفاده می کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد.برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر غیرفعال کنید).در عین حال، برای اطمینان از پشتیبانی مداوم، سایت را بدون استایل و جاوا اسکریپت ارائه می کنیم.
اخیراً نشان داده شده است که استفاده از اولتراسوند باعث افزایش عملکرد بافت در آسپیراسیون با سوزن ظریف با کمک اولتراسوند (USeFNAB) در مقایسه با آسپیراسیون با سوزن ظریف معمولی (FNAB) می شود.تا به امروز، رابطه بین هندسه اریب و حرکت نوک به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است.در این مطالعه، ما خواص رزونانس سوزن و دامنه انحراف را برای هندسه‌های مخروطی سوزنی مختلف با طول‌های مخروطی مختلف بررسی کردیم.با استفاده از یک لانست اریب دار معمولی 3.9 میلی متری، ضریب قدرت انحراف نوک (DPR) در هوا و آب به ترتیب 220 و 105 میکرومتر بر وات بود.این بالاتر از نوک اریب دار 4 میلی متری متقارن است و به ترتیب 180 و 80 میکرومتر بر وات DPR در هوا و آب ارائه می کند.این مطالعه اهمیت رابطه بین سفتی خمشی هندسه اریب را در زمینه ابزارهای مختلف درج نشان می‌دهد، و بنابراین ممکن است بینشی در مورد روش‌های کنترل عمل برش پس از سوراخ کردن با تغییر هندسه اریب سوزن، که مهم است، ارائه دهد.برای یک برنامه USeFNAB بسیار مهم است.
بیوپسی آسپیراسیون با سوزن ظریف (FNA) روشی برای به دست آوردن نمونه های بافتی برای آسیب شناسی مشکوک 1،2،3 با استفاده از سوزن است.نشان داده شده است که نوک Franseen عملکرد تشخیصی بالاتری نسبت به نوک های معمولی Lancet4 و Menghini5 ارائه می دهد.شیب های متقارن محوری (یعنی محیطی) نیز برای افزایش احتمال نمونه های هیستوپاتولوژیکی کافی پیشنهاد می شود.
در طول بیوپسی، یک سوزن از لایه های پوست و بافت عبور داده می شود تا به ضایعات مشکوک دسترسی پیدا کند.مطالعات اخیر نشان داده است که اولتراسوند می تواند نیروی نفوذ مورد نیاز برای دسترسی به بافت های نرم را کاهش دهد7،8،9،10.نشان داده شده است که هندسه اریب سوزن بر نیروهای برهمکنش سوزن تأثیر می گذارد، برای مثال، نشان داده شده است که مورب های بلندتر دارای نیروهای نفوذ بافت کمتری هستند.بعد از نفوذ سوزن به سطح بافت یعنی بعد از سوراخ شدن، نیروی برش سوزن می تواند 75 درصد نیروی برهمکنش سوزن با بافت باشد12.نشان داده شده است که در مرحله پس از سوراخ کردن، سونوگرافی (سونوگرافی) کارایی بیوپسی تشخیصی بافت نرم را افزایش می دهد.سایر تکنیک‌های بیوپسی استخوان تقویت‌شده با اولتراسوند برای نمونه‌برداری از بافت سخت ایجاد شده‌اند، اما هیچ نتیجه‌ای گزارش نشده است که عملکرد بیوپسی را بهبود بخشد.مطالعات متعدد همچنین تأیید کرده اند که جابجایی مکانیکی در هنگام قرار گرفتن در معرض استرس اولتراسونیک افزایش می یابد.در حالی که مطالعات زیادی در مورد نیروهای استاتیک محوری (طولی) در فعل و انفعالات بافت سوزن وجود دارد، مطالعات محدودی در مورد دینامیک زمانی و هندسه مورب سوزن تحت FNAB اولتراسونیک (USeFNAB) وجود دارد.
هدف از این مطالعه بررسی تأثیر هندسه های مخروطی مختلف بر حرکت نوک سوزن در یک سوزن که توسط خمش اولتراسونیک هدایت می شود، بود.به طور خاص، ما تأثیر محیط تزریق را بر انحراف نوک سوزن پس از سوراخ کردن برای مورب‌های سوزن سنتی (یعنی سوزن‌های USeFNAB برای اهداف مختلف مانند آسپیراسیون انتخابی یا اکتساب بافت نرم) بررسی کردیم.
هندسه های مخروطی مختلفی در این مطالعه وارد شدند.(الف) مشخصات Lancet مطابق با ISO 7864:201636 است که در آن \(\alpha\) مخروطی اولیه است، \(\theta\) زاویه چرخش مخروطی ثانویه است و \(\phi\) مخروطی ثانویه است. زاویه، هنگام چرخش، بر حسب درجه (\(^\circ\)).(ب) پخ‌های تک پله‌ای نامتقارن خطی (که در DIN 13097:201937 "استاندارد" نامیده می‌شوند) و (ج) پخ‌های تک پله‌ای متقارن محوری (محیطی) خطی.
رویکرد ما با مدل‌سازی تغییر در طول موج خمشی در امتداد اریب برای هندسه‌های متداول لنست، متقارن محوری و نامتقارن مخروطی تک مرحله‌ای شروع می‌شود.سپس یک مطالعه پارامتری برای بررسی اثر شیب و طول لوله بر سیالیت مکانیکی انتقال محاسبه کردیم.این برای تعیین طول بهینه برای ساخت یک سوزن نمونه ضروری است.بر اساس شبیه سازی، نمونه های اولیه سوزنی ساخته شد و رفتار تشدید آنها به طور تجربی با اندازه گیری ضرایب انعکاس ولتاژ و محاسبه راندمان انتقال توان در هوا، آب و ژلاتین بالستیک 10% (w/v) مشخص شد که فرکانس کاری از آن تعیین شد. .در نهایت، تصویربرداری با سرعت بالا برای اندازه گیری مستقیم انحراف موج خمشی در نوک سوزن در هوا و آب، و همچنین برای تخمین توان الکتریکی تحویلی در هر زاویه مایل و هندسه نسبت قدرت انحراف استفاده می شود. DPR) به محیط تزریق شده..
همانطور که در شکل 2a نشان داده شده است، از یک لوله گیج 21 (0.80 میلی متر OD، 0.49 میلی متر ID، ضخامت دیواره لوله 0.155 میلی متر، دیوار استاندارد) استفاده کنید تا لوله سوزن را با طول لوله (TL) و زاویه اریب (BL) مطابق با ISO تعریف کنید. 9626:201621) در فولاد ضد زنگ 316 (مدول یانگ 205 \(\text {GN/m}^{2}\)، چگالی 8070 کیلوگرم بر متر\(^{3}\) و نسبت پواسون 0.275).
تعیین طول موج خمشی و تنظیم مدل المان محدود (FEM) برای شرایط سوزنی و مرزی.(الف) تعیین طول اریب (BL) و طول لوله (TL).(ب) مدل المان محدود سه بعدی (3 بعدی) با استفاده از نیروی نقطه هارمونیک \(\tilde{F}_y\vec {j}\) برای هدایت سوزن به سمت نزدیک، انحراف نقطه و اندازه گیری سرعت در نوک (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) برای محاسبه انتقال سیالیت مکانیکی.\(\lambda _y\) به عنوان طول موج خمشی نسبت به نیروی عمودی \(\tilde{F}_y\vec {j}\) تعریف می‌شود.(ج) تعاریف مرکز ثقل، سطح مقطع A، و گشتاورهای اینرسی \(I_{xx}\) و \(I_{yy}\) به ترتیب حول محورهای x و y.
همانطور که در شکل نشان داده شده است.2b,c، برای یک پرتو بی نهایت (بی نهایت) با سطح مقطع A و در طول موجی بیشتر از اندازه مقطع پرتو، سرعت فاز خم شده (یا خمیده) \( c_{EI }\) با 22 تعیین می شود. :
که در آن E مدول یانگ است (\(\text {N/m}^{2}\))، \(\omega _0 = 2\pi f_0\) فرکانس زاویه ای تحریک (rad/s) است، جایی که \(f_0 \ ) فرکانس خطی است (1/s یا هرتز)، I لحظه اینرسی ناحیه حول محور مورد نظر است\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) جرم واحد طول (kg/m) است، که \(\rho _0\) چگالی\((\text {kg/m}^{3})\) و A صلیب است. بخش از ناحیه پرتو (صفحه xy) (\(\ متن {m}^{2}\)).از آنجایی که نیروی اعمال شده در مثال ما موازی با محور عمودی y است، یعنی \(\tilde{F}_y\vec {j}\)، ما فقط به گشتاور منطقه‌ای اینرسی حول محور افقی x علاقه‌مندیم. یعنی \(I_{xx}\)، بنابراین:
برای مدل اجزای محدود (FEM)، یک جابجایی هارمونیک خالص (m) در نظر گرفته شده است، بنابراین شتاب (\(\text {m/s}^{2}\)) به صورت \(\جزئی ^2 \vec بیان می شود. { u}/ \ جزئی t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) به عنوان \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) یک بردار جابجایی سه بعدی است که در مختصات مکانی داده شده است.به جای دومی، مطابق با اجرای آن در بسته نرم افزاری COMSOL Multiphysics (نسخه های 5.4-5.5، COMSOL Inc.، ماساچوست، ایالات متحده آمریکا)، شکل لاگرانژی تغییر شکل محدود قانون تعادل تکانه به شرح زیر ارائه می شود:
جایی که \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) عملگر واگرایی تانسور است، \({\underline{\sigma}}\) دومین تانسور تنش Piola-Kirchhoff است ( مرتبه دوم، \(\ text { N/m}^{2}\)) و \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) بردار نیروی بدن (\(\text {N/m}^{3}\)) برای هر حجم تغییر شکل یافته است و \(e^{j\phi }\) بردار زاویه فاز\(\ phi است. \ ) (خوشحالم).در مورد ما، نیروی حجمی بدن صفر است، مدل ما خطی بودن هندسی و یک تغییر شکل کاملاً الاستیک کوچک را فرض می‌کند، یعنی جایی که \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) و \({\ underline {\varepsilon}}\) به ترتیب کرنش الاستیک و کرنش کل (دسته دوم، بدون بعد) هستند.تانسور الاستیسیته همسانگرد سازنده هوک \(\underline{\underline{C}}\) با استفاده از مدول E یانگ (\(\text {N/m}^{2}\)) محاسبه می‌شود و نسبت پواسون v تعیین می‌شود. \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (رتبه چهارم).بنابراین محاسبه تنش به \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}} می‌شود.
این محاسبه از یک عنصر چهار وجهی 10 گرهی با اندازه عنصر \(\le\) 8 میکرومتر استفاده می کند.سوزن در خلاء مدل‌سازی می‌شود و مقدار تحرک مکانیکی منتقل شده (ms-1 N-1) به صورت \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { تعریف می‌شود. j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24، که در آن \(\tilde{v}_y\vec {j}\) سرعت مختلط خروجی هندپیس و \(\ tilde است. {F}_y\ vec {j}\) یک نیروی محرکه پیچیده است که در انتهای پروگزیمال لوله قرار دارد، همانطور که در شکل 2b نشان داده شده است.سیالیت مکانیکی را در دسی بل (dB) با استفاده از حداکثر مقدار به عنوان مرجع ترجمه کنید، یعنی \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .تمام مطالعات FEM در فرکانس 29.75 کیلوهرتز انجام شد.
طراحی سوزن (شکل 3) از یک سوزن زیرپوستی معمولی 21 گیج (Cat. No. 4665643, Sterican\(^\circledR\)، قطر خارجی 0.8 میلی متر، طول 120 میلی متر، کروم نیکل ضد زنگ AISI 304 تشکیل شده است. فولاد، B. Braun Melsungen AG، Melsungen، آلمان) مجهز به یک آستین Luer Lock پلاستیکی ساخته شده از پلی پروپیلن در انتهای پروگزیمال و اصلاح مناسب در انتها.لوله سوزن همانطور که در شکل 3b نشان داده شده است به موجبر لحیم می شود.موجبرها بر روی یک چاپگر سه بعدی فولاد ضد زنگ (فولاد ضد زنگ EOS 316L بر روی چاپگر سه بعدی EOS M 290، 3D Formtech Oy، Jyväskylä، فنلاند) چاپ شدند و سپس با استفاده از پیچ و مهره های M4 به حسگر Langevin متصل شدند.سنسور Langevin از 8 عنصر حلقه پیزوالکتریک تشکیل شده است که در دو انتها با دو جرم بارگذاری شده است.
چهار نوع نوک (عکس)، یک لانست تجاری (L) و سه مخروط تک مرحله‌ای متقارن محوری (AX1-3) به ترتیب با طول‌های اریب (BL) 4، 1.2 و 0.5 میلی‌متر مشخص شدند.(الف) نمای نزدیک از نوک سوزن تمام شده.(ب) نمای بالایی از چهار پین که به موجبر چاپ سه بعدی لحیم شده و سپس با پیچ M4 به سنسور Langevin متصل شده است.
سه نوک مخروطی متقارن محوری (شکل 3) (TAs Machine Tools Oy) با طول های اریب (BL، همانطور که در شکل 2a تعریف شده است) 4.0، 1.2 و 0.5 میلی متر، مربوط به \(\تقریبا) 2 \(^\) ساخته شد. circ\)، 7\(^\circ\) و 18\(^\circ\) به ترتیب.جرم موجبر و سوزن 0.017 ± 3.4 گرم (میانگین ± sd، n = 4) برای مورب های L و AX1-3 است (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, Germany) .برای مورب های L و AX1-3 در شکل 3b، طول کل از نوک سوزن تا انتهای آستین پلاستیکی به ترتیب 13.7، 13.3، 13.3 و 13.3 سانتی متر بود.
برای تمام پیکربندی های سوزن، طول از نوک سوزن تا نوک موجبر (یعنی تا ناحیه جوش) 4.3 سانتی متر بود، و لوله سوزن با برش به سمت بالا (یعنی موازی با محور Y) قرار داشت. ، همانطور که در شکل نشان داده شده است.ج (شکل 2).
یک اسکریپت سفارشی در MATLAB (R2019a، The MathWorks Inc.، ماساچوست، ایالات متحده آمریکا) که بر روی یک کامپیوتر (Latitude 7490، Dell Inc.، تگزاس، ایالات متحده آمریکا) اجرا می شود، برای تولید یک جاروی سینوسی خطی از 25 تا 35 کیلوهرتز به مدت 7 ثانیه استفاده شد. عبور یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (DA) (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) به سیگنال آنالوگ تبدیل می شود.سپس سیگنال آنالوگ \(V_0\) (0.5 Vp-p) با یک تقویت کننده فرکانس رادیویی اختصاصی (RF) (Mariachi Oy، تورکو، فنلاند) تقویت شد.افت ولتاژ تقویت شده \({V_I}\) از تقویت کننده RF با امپدانس خروجی 50 اهم به ترانسفورماتور تعبیه شده در ساختار سوزن با امپدانس ورودی 50 اهم تغذیه می شود.مبدل های لانژوین ( مبدل های پیزوالکتریک چند لایه سنگین جلو و عقب ) برای تولید امواج مکانیکی استفاده می شوند.تقویت‌کننده RF سفارشی مجهز به سنج ضریب توان موج ایستاده دو کاناله (SWR) است که ولتاژ تابشی \({V_I}\) و ولتاژ تقویت‌شده (V_R\) را در حالت آنالوگ به دیجیتال (AD) ثبت می‌کند.با نرخ نمونه برداری مبدل 300 کیلوهرتز (آنالوگ Discovery 2).سیگنال تحریک در ابتدا و در انتهای دامنه مدوله می شود تا از بارگذاری بیش از حد ورودی تقویت کننده با گذرا جلوگیری شود.
با استفاده از یک اسکریپت سفارشی پیاده‌سازی شده در MATLAB، تابع پاسخ فرکانسی (FRF)، یعنی \(\tilde{H}(f)\)، به‌طور آفلاین با استفاده از روش اندازه‌گیری جابجایی سینوسی دو کاناله (شکل 4) تخمین زده شد. خطی بودن در زمانسیستم ثابتعلاوه بر این، یک فیلتر باند گذر 20 تا 40 کیلوهرتز برای حذف فرکانس های ناخواسته از سیگنال اعمال می شود.با مراجعه به تئوری خطوط انتقال، در این مورد \(\tilde{H}(f)\) معادل ضریب بازتاب ولتاژ است، یعنی \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) به \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) برابر با \(|\rho _{V}|^2\) کاهش می یابد.در مواردی که مقادیر توان الکتریکی مطلق مورد نیاز است، برای مثال، توان فرودی \(P_I\) و توان بازتابی \(P_R\) توان (W) با گرفتن مقدار rms (rms) ولتاژ مربوطه محاسبه می‌شود.برای یک خط انتقال با تحریک سینوسی \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26، که در آن \(Z_0\) برابر با 50 \(\Omega\) است.توان الکتریکی عرضه شده به بار \(P_T\) (یعنی محیط درج شده) را می توان به صورت \(|P_I – P_R |\) (W RMS) و همچنین راندمان انتقال توان (PTE) و درصد ( ٪ را می توان تعیین کرد که چگونه شکل داده می شود، بنابراین 27:
فرکانس‌های مدال سوزنی \(f_{1-3}\) (kHz) و فاکتورهای انتقال توان مربوطه آنها \(\text {PTE}_{1{-}3} \) سپس با استفاده از FRF تخمین زده می‌شوند.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\)، هرتز) مستقیماً از \(\text {PTE}_{1{-}3}\) تخمین زده شده است، از جدول 1 A یک طرفه طیف خطی در فرکانس مودال توصیف شده \(f_{1-3}\) بدست می آید.
اندازه گیری پاسخ فرکانسی (AFC) سازه های سوزنی.برای به دست آوردن تابع پاسخ فرکانسی \(\tilde{H}(f)\) و پاسخ ضربه ای آن H(t) از یک اندازه‌گیری دو کاناله سینوسی 25،38 استفاده می‌شود.\({\mathcal {F}}\) و \({\mathcal {F}}^{-1}\) به ترتیب تبدیل فوریه برش دیجیتال و معکوس آن را نشان می دهند.\(\tilde{G}(f)\) به معنای حاصل ضرب دو سیگنال در حوزه فرکانس است، به عنوان مثال \(\tilde{G}_{XrX}\) به معنای محصول اسکن معکوس\(\tilde{ X}r است. (f)\ ) و ولتاژ افت \(\tilde{X}(f)\) به ترتیب.
همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، دوربین پرسرعت (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, USA) مجهز به یک لنز ماکرو (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\) است.(\times\)، Canon Inc.، توکیو، ژاپن)، برای ثبت انحرافات نوک در حین تحریک خمشی (تک فرکانس، سینوسی پیوسته) در فرکانس‌های 27.5-30 کیلوهرتز.برای ایجاد یک نقشه سایه، یک عنصر خنک شده از یک LED سفید با شدت بالا (شماره قطعه: 4052899910881، LED سفید، 3000 K، 4150 lm، Osram Opto Semiconductors GmbH، Regensburg، آلمان) در پشت نوک سوزن قرار داده شد.
نمای جلوی تنظیمات آزمایشی.عمق از سطح محیط اندازه گیری می شود.ساختار سوزن بسته شده و بر روی میز انتقال موتوری نصب می شود.برای اندازه گیری انحراف زاویه مایل از دوربینی با سرعت بالا با لنز بزرگنمایی بالا (5\(\x\)) استفاده کنید.تمام ابعاد به میلیمتر هستند.
برای هر نوع اریب سوزنی، ما 300 فریم از یک دوربین پرسرعت با اندازه 128 \(\x\) 128 پیکسل، هر یک با وضوح فضایی 1/180 میلی‌متر (\(\تقریباً) 5 میکرومتر) ضبط کردیم. وضوح زمانی 310000 فریم در ثانیههمانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، هر فریم (1) به گونه ای برش داده شده است (2) به طوری که نوک سوزن در آخرین خط (پایین) کادر قرار دارد و هیستوگرام تصویر (3) محاسبه می شود، بنابراین Canny آستانه های 1 و 2 را می توان تعیین کرد.سپس تشخیص لبه Canny 28(4) را با عملگر Sobel 3 \(\times\) 3 اعمال کنید و موقعیت‌های پیکسل‌های غیرهیپوتنوس (با برچسب \(\mathbf {\times }\)) را بدون کاویتاسیون 300 گام زمانی محاسبه کنید.برای تعیین محدوده انحراف نوک، مشتق را محاسبه کنید (با استفاده از الگوریتم تفاوت مرکزی) (6) و قاب (7) را تعیین کنید که شامل حداکثرهای محلی (یعنی اوج) انحراف است.پس از بازرسی بصری لبه بدون کاویتاسیون، یک جفت فریم (یا دو فریم با فاصله زمانی نیمه‌تایم) انتخاب شد (7) و انحراف نوک اندازه‌گیری شد (به صورت \(\mathbf {\times } نشان داده شد. \)).موارد فوق در پایتون (v3.8، Python Software Foundation، python.org) با استفاده از الگوریتم تشخیص لبه OpenCV Canny (v4.5.1، کتابخانه بینایی کامپیوتر منبع باز، opencv.org) پیاده سازی شده است.در نهایت، ضریب قدرت انحراف (DPR، µm/W) به عنوان نسبت انحراف اوج به پیک به توان الکتریکی انتقالی \(P_T\) (Wrms) محاسبه می‌شود.
با استفاده از یک الگوریتم 7 مرحله ای (1-7)، از جمله برش (1-2)، تشخیص لبه Canny (3-4)، محاسبه، موقعیت پیکسل لبه انحراف نوک را با استفاده از مجموعه ای از فریم های گرفته شده از یک فریم بالا اندازه گیری کنید. دوربین سرعت در 310 کیلوهرتز (5) و مشتق زمانی آن (6) و در نهایت، محدوده انحراف نوک بر روی جفت فریم‌هایی که به صورت بصری بررسی می‌شوند اندازه‌گیری می‌شود (7).
اندازه گیری شده در هوا (22.4-22.9 درجه سانتیگراد)، آب دیونیزه (20.8-21.5 درجه سانتیگراد) و 10٪ (w/v) ژلاتین بالستیک آبی (19.7-23.0 درجه سانتیگراد، \(\text {Honeywell}^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) ژلاتین استخوان گاو و خوک برای تجزیه و تحلیل بالستیک نوع I، هانیول اینترنشنال، کارولینای شمالی، ایالات متحده).دما با یک تقویت‌کننده ترموکوپل نوع K (AD595، Analog Devices Inc.، MA، USA) و یک ترموکوپل نوع K (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K، Fluke Corporation، واشنگتن، ایالات متحده آمریکا) اندازه‌گیری شد.برای اندازه گیری عمق از سطح رسانه (که به عنوان مبدأ محور Z تنظیم شده است) با وضوح 5 میکرومتر در هر مرحله، از یک مرحله محور Z با موتور عمودی (8MT50-100BS1-XYZ، Standa Ltd.، Vilnius، Lithuania) استفاده کنید.
از آنجایی که حجم نمونه کوچک بود (n=5) و نرمال بودن را نمی‌توان فرض کرد، از آزمون مجموع رتبه دو نمونه‌ای Wilcoxon (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) استفاده شد. برای مقایسه مقدار واریانس نوک سوزن برای اریب های مختلف.سه مقایسه برای هر شیب انجام شد، بنابراین یک تصحیح بونفرونی با سطح معنی‌داری تعدیل‌شده 0.017 و نرخ خطای 5 درصد اعمال شد.
به شکل 7 در زیر ارجاع داده شده است.در 29.75 کیلوهرتز، نیم طول موج منحنی (\(\lambda _y/2\)) یک سوزن گیج 21 \(\تقریبا) 8 میلی متر است.با نزدیک شدن به نوک، طول موج خمشی در امتداد شیب کاهش می یابد.در نوک \(\lambda _y/2\) اریب های پلکانی به ترتیب 3، 1 و 7 میلی متر برای لانست های معمولی (a)، نامتقارن (b) و متقارن محوری (c) وجود دارد.بنابراین، این بدان معنی است که لانست \(\حدود\) 5 میلی متر متفاوت است (به دلیل این واقعیت است که دو صفحه لانست یک نقطه 29.30 را تشکیل می دهند)، شیب نامتقارن 7 میلی متر و شیب متقارن تغییر می کند. در 1 میلی مترشیب های متقارن محوری (مرکز ثقل ثابت می ماند، بنابراین فقط ضخامت دیواره در امتداد شیب تغییر می کند).
کاربرد مطالعه FEM در 29.75 کیلوهرتز و معادله.(1) تغییر نیم موج خمشی (\(\لامبدا _y/2\)) را برای هندسه مایل لانست (a)، نامتقارن (b) و متقارن محوری (c) (مانند شکل 1a,b,c) محاسبه کنید.).میانگین \(\lambda_y/2\) برای شیب های لانست، نامتقارن و متقارن محوری به ترتیب 5.65، 5.17 و 7.52 میلی متر است.توجه داشته باشید که ضخامت نوک برای اریب های نامتقارن و متقارن محوری به \(\تقریبا) 50 میکرومتر محدود شده است.
پیک تحرک \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) ترکیبی از طول لوله بهینه (TL) و طول شیب (BL) است (شکل 8، 9).برای یک لانست معمولی، از آنجایی که اندازه آن ثابت است، TL بهینه \(\تقریبا\) 29.1 میلی متر است (شکل 8).برای شیب های نامتقارن و متقارن محوری (به ترتیب شکل 9a, b)، مطالعه FEM شامل BL از 1 تا 7 میلی متر بود، بنابراین محدوده TL بهینه از 26.9 تا 28.7 میلی متر (محدوده 1.8 میلی متر) و از 27.9 تا 29.2 میلی متر (محدوده) بود. 1.3 میلی متر).) )، به ترتیب.برای شیب های نامتقارن (شکل 9a)، TL بهینه به صورت خطی افزایش یافت و به یک فلات در BL 4 میلی متر رسید و سپس به شدت از BL 5 به 7 میلی متر کاهش یافت.برای شیب های متقارن محوری (شکل 9b)، TL بهینه به صورت خطی با ازدیاد طول BL افزایش می یابد و در نهایت در BL از 6 تا 7 میلی متر تثبیت می شود.یک مطالعه گسترده از شیب‌های متقارن محوری (شکل 9c) مجموعه متفاوتی از TLهای بهینه را نشان داد که در 35.1-37.1 میلی‌متر \(\ تقریباً) قرار دارند.برای همه BL ها، فاصله بین دو مجموعه TL بهینه \(\تقریبا\) 8 میلی متر است (معادل \(\lambda _y/2\)).
تحرک انتقال Lancet در 29.75 کیلوهرتز.لوله سوزن در فرکانس 29.75 کیلوهرتز خم شد، ارتعاش در انتها اندازه گیری شد و به عنوان مقدار تحرک مکانیکی ارسال شده (dB نسبت به حداکثر مقدار) برای TL 26.5-29.5 میلی متر (گام 0.1 میلی متر) بیان شد.
مطالعات پارامتریک FEM در فرکانس 29.75 کیلوهرتز نشان می دهد که تحرک انتقال نوک متقارن محوری نسبت به همتای نامتقارن آن کمتر تحت تاثیر تغییرات طول لوله قرار می گیرد.مطالعات طول اریب (BL) و طول لوله (TL) برای هندسه های مخروطی نامتقارن (a) و متقارن محوری (b, c) در مطالعات حوزه فرکانس با استفاده از FEM (شرایط مرزی در شکل 2 نشان داده شده است).(الف، ب) TL از 26.5 تا 29.5 میلی متر (گام 0.1 میلی متر) و BL 1-7 میلی متر (گام 0.5 میلی متر) متغیر بود.(ج) مطالعه زاویه مایل متقارن محوری گسترده شامل TL 25-40 میلی متر (گام 0.05 میلی متر) و 0.1-7 میلی متر (گام 0.1 میلی متر) که نسبت مورد نظر را نشان می دهد \(\lambda_y/2\) شرایط مرزی متحرک شل برای یک نوک برآورده می شود.
ساختار سوزنی دارای سه فرکانس طبیعی \(f_{1-3}\) است که به نواحی مودال کم، متوسط ​​و بالا تقسیم شده است همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است. اندازه PTE در شکل 10 نشان داده شده است و سپس در شکل 11 تجزیه و تحلیل شده است. نتایج برای هر ناحیه مدال:
دامنه‌های بازده انتقال لحظه‌ای توان (PTE) ثبت شده معمولی با استفاده از تحریک سینوسی با فرکانس جاروب در عمق 20 میلی‌متر برای لانست (L) و شیب‌های متقارن محوری AX1-3 در هوا، آب و ژلاتین به‌دست می‌آیند.یک طیف یک طرفه نشان داده شده است.پاسخ فرکانس اندازه گیری شده (نرخ نمونه 300 کیلوهرتز) پایین گذر فیلتر شد و سپس با ضریب 200 برای تجزیه و تحلیل مودال نمونه برداری شد.نسبت سیگنال به نویز \(\le\) 45 دسی بل است.فاز PTE (خط نقطه چین بنفش) با درجه (\(^{\circ}\)) نشان داده شده است.
تجزیه و تحلیل پاسخ مودال در شکل 10 نشان داده شده است (میانگین ± انحراف استاندارد، n = 5) برای شیب های L و AX1-3 در هوا، آب و ژلاتین 10٪ (عمق 20 میلی متر) با (بالا) سه ناحیه مدال (کم) ، متوسط ​​رو به بالا).), و فرکانس‌های مدال متناظر آنها\(f_{1-3}\) (kHz)، (متوسط) بازده انرژی\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) از معادلات طراحی استفاده می‌کند.(4) و (پایین) به ترتیب عرض کامل در نصف حداکثر مقدار اندازه‌گیری شده \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz) هستند.توجه داشته باشید که هنگام ضبط PTE پایین، یعنی در مورد شیب AX2، اندازه‌گیری پهنای باند حذف می‌شود، \(\text {FWHM}_{1}\).حالت \(f_2\) مناسب‌ترین حالت برای مقایسه انحراف سطوح شیبدار در نظر گرفته می‌شود، زیرا بالاترین سطح راندمان انتقال نیرو (\(\text {PTE}_{2}\)) را تا 99 درصد.
ناحیه مودال اول: \(f_1\) خیلی به نوع رسانه درج شده بستگی ندارد، اما به هندسه اریب بستگی دارد.\(f_1\) با کاهش طول اریب کاهش می یابد (به ترتیب 27.1، 26.2 و 25.9 کیلوهرتز برای AX1-3، در هوا).میانگین‌های منطقه‌ای \(\text {PTE}_{1}\) و \(\text {FWHM}_{1}\) به ترتیب \(\prox\) 81٪ و 230 هرتز هستند.\(\text {FWHM}_{1}\) بالاترین میزان ژلاتین از Lancet بود (L، 473 هرتز).توجه داشته باشید که \(\text {FWHM}_{1}\) برای AX2 در ژلاتین به دلیل بزرگی کم پاسخ‌های فرکانس گزارش‌شده قابل تخمین نیست.
ناحیه مودال دوم: \(f_2\) بستگی به نوع خمیر و رسانه مخروطی دارد.در هوا، آب و ژلاتین، میانگین مقادیر \(f_2\) به ترتیب 29.1، 27.9 و 28.5 کیلوهرتز است.PTE برای این منطقه مودال نیز به 99٪ رسید، بالاترین در بین تمام گروه های اندازه گیری، با میانگین منطقه ای 84٪.میانگین ناحیه \(\text {FWHM}_{2}\) \(\تقریبا\) 910 هرتز است.
ناحیه مودال سوم: \(f_3\) فرکانس بستگی به نوع محیط درج و مخروطی دارد.مقادیر متوسط ​​\(f_3\) به ترتیب در هوا، آب و ژلاتین 32.0، 31.0 و 31.3 کیلوهرتز است.میانگین منطقه‌ای \(\text {PTE}_{3}\) 74% است.میانگین منطقه ای \(\text {FWHM}_{3}\) \(\تقریبا\) 1085 هرتز است که بالاتر از ناحیه اول و دوم است.
موارد زیر به شکل12 و جدول 2. لانست (L) بیشترین انحراف را داشت (با اهمیت بالا برای همه نوک ها، \(p<\) 0.017) هم در هوا و هم در آب (شکل 12a)، و به بالاترین DPR (تا 220 میکرومتر بر متر) رسید. W در هوا). 12 و جدول 2. لانست (L) بیشترین انحراف را داشت (با اهمیت بالا برای همه نوک ها، \(p<\) 0.017) هم در هوا و هم در آب (شکل 12a)، و به بالاترین DPR (تا 220 میکرومتر بر متر) رسید. W در هوا). {слее отоее к р р re 12 и и таرین 2. ланцет (l) ооолш в urs ( p <\) 0،017) как В Воздахе ، та и В Воque (ри. 12 () ، дости ° сar саr ыысокор dpr . موارد زیر برای شکل 12 و جدول 2 صدق می کند. Lancet (L) بیشترین انحراف را داشت (با اهمیت بالا برای همه نوک ها، \(p<\) 0.017) در هوا و آب (شکل 12a)، و به بالاترین DPR رسید.(220 میکرومتر بر وات در هوا انجام دهید).به شکل 12 و جدول 2 در زیر ارجاع داده شده است.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(p.0<1)最高DPR （空气中高达220μm/W）.柳叶刀(L) دارای بالاترین انحراف در هوا و آب (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影، \(p<\) 0.017) و بالاترین DPR (تا میکرومتر/m/220) است. W در هوا). Ланцет (L) نامت наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) در هوا و درود (ریس. 12a)، تا 220 میلی‌کمتر/در هوا در هوا). Lancet (L) دارای بیشترین انحراف (بسیار قابل توجه برای همه نوک ها، \(p<\) 0.017) در هوا و آب (شکل 12a) است که به بالاترین DPR (تا 220 میکرومتر بر وات در هوا) می رسد. در هوا، AX1 که BL بالاتری داشت، بالاتر از AX2-3 منحرف شد (با معنی‌داری، \(p<\) 0.017)، در حالی که AX3 (که کمترین BL را داشت) بیش از AX2 با DPR 190 میکرومتر بر وات منحرف شد. در هوا، AX1 که BL بالاتری داشت، بالاتر از AX2-3 منحرف شد (با معنی‌داری، \(p<\) 0.017)، در حالی که AX3 (که کمترین BL را داشت) بیش از AX2 با DPR 190 میکرومتر بر وات منحرف شد. در هوای AX1 با بیش از حد BL отклонялся выше، чем AX2–3 (با مقدار زیاد \(p<\) 0,017)، تا به عنوان AX3 (بسیار کمتر از BL) отклонялся بیشتر، 190 DPR. در هوا، AX1 با BL بالاتر از AX2-3 منحرف شد (با اهمیت \(p<\) 0.017)، در حالی که AX3 (با کمترین BL) بیش از AX2 با DPR 190 میکرومتر بر وات منحرف شد.在空气中，具有较高BL 的AX1 偏转高于AX2-3（具有显着性，\(p<\) 0.017），3BLA偏转大于AX2، DPR 为190 میکرومتر/W. در هوا، انحراف AX1 با BL بالاتر بیشتر از AX2-3 است (به طور قابل توجهی، \(p<\) 0.017)، و انحراف AX3 (با کمترین BL) بیشتر از AX2 است، DPR 190 است. میکرومتر/W. در هوای AX1 با بیشتر BLUE نامیده می‌شود، بیشتر AX2-3 (معنی، \(p<\) 0,017)، تا AX3 (بسیار کمتر از BL) نام بیشتری دارد، اگر AX2 به DPR است. در هوا، AX1 با BL بالاتر انحراف بیشتری نسبت به AX2-3 دارد (معنی‌دار، \(p<\) 0.017)، در حالی که AX3 (با کمترین BL) انحراف بیشتری نسبت به AX2 با DPR 190 میکرومتر بر وات دارد. در آب در 20 میلی متر، هیچ تفاوت معنی داری (\(p>\) 0.017) در انحراف و PTE برای AX1-3 یافت نشد. در آب در 20 میلی متر، هیچ تفاوت معنی داری (\(p>\) 0.017) در انحراف و PTE برای AX1-3 یافت نشد. در آب در گلوبین 20 میلی‌متر достоверных различий (\(p>\) 0,017) در прогибу и ФТР для AX1–3 не обнаружено. در آب در عمق 20 میلی متر، تفاوت قابل توجهی (\(p>\) 0.017) در انحراف و FTR برای AX1-3 تشخیص داده شد.在20 mm 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017). در 20 میلی متر آب، تفاوت معنی داری بین AX1-3 و PTE وجود نداشت (017/0\(p>\). در گلوبین 20 میلی متر پروگیب و PTE AX1-3 وجود ندارد (\(p>\) 0,017). در عمق 20 میلی متری انحراف و PTE AX1-3 تفاوت معنی داری نداشتند (\(p>\) 0.017).سطوح PTE در آب (90.2-98.4٪) عموماً بالاتر از هوا (56-77.5٪) بود (شکل 12c)، و پدیده کاویتاسیون در طول آزمایش در آب مشاهده شد (شکل 13، همچنین موارد اضافی را ببینید. اطلاعات).
اندازه گیری دامنه خمش نوک (میانگین ± انحراف استاندارد، n = 5) برای پخ های L و AX1-3 در هوا و آب (عمق 20 میلی متر) اثر تغییر هندسه پخ را نشان داد.اندازه گیری ها با استفاده از تحریک سینوسی تک فرکانس پیوسته به دست می آیند.(الف) انحراف اوج (\(u_y\vec {j}\)) در راس، اندازه‌گیری شده در (b) فرکانس‌های مدال مربوطه آنها \(f_2\).(ج) راندمان انتقال نیرو (PTE، rms، %) به عنوان یک معادله.(4) و (د) ضریب توان انحراف (DPR، µm/W) به‌عنوان انحراف اوج و توان انتقال \(P_T\) (Wrms) محاسبه می‌شود.
نمودار سایه معمولی یک دوربین پرسرعت که انحراف کلی نوک لانست (خطوط نقطه چین سبز و قرمز) لانست (L) و نوک متقارن محوری (AX1-3) را در آب (عمق 20 میلی متر)، نیم چرخه، فرکانس حرکت نشان می دهد. \(f_2\) (نمونه برداری فرکانس 310 کیلوهرتز).تصویر در مقیاس خاکستری گرفته شده دارای ابعاد 128×128 پیکسل با اندازه پیکسل \(\تقریبا) 5 میکرومتر است.ویدئو را می توان در اطلاعات تکمیلی یافت.
بنابراین، ما تغییر در طول موج خمشی (شکل 7) را مدل‌سازی کردیم و تحرک مکانیکی برای انتقال را برای ترکیب‌های معمولی نیزه‌ای، نامتقارن و محوری طول لوله و مخروطی محاسبه کردیم (شکل 8، 9).هندسه اریب متقارن.بر اساس دومی، ما فاصله بهینه نوک تا جوش را 43 میلی‌متر (یا \(\تقریبا\) 2.75\(\lambda_y\) در 29.75 کیلوهرتز) تخمین زدیم که در شکل 5 نشان داده شده است و سه مخروط متقارن محوری با طول های مختلف اریبسپس پاسخ‌های فرکانسی آن‌ها را در مقایسه با لانست‌های معمولی در هوا، آب و ژلاتین بالستیک 10% (w/v) مشخص کردیم (شکل‌های 10، 11) و بهترین حالت را برای مقایسه حالت انحراف شیب تعیین کردیم.در نهایت، ما انحراف نوک را با موج خمشی در هوا و آب در عمق 20 میلی‌متری اندازه‌گیری کردیم و بازده انتقال توان (PTE، %) و ضریب قدرت انحراف (DPR، میکرومتر/W) محیط تزریق‌شده را برای هر شیب اندازه‌گیری کردیم.نوع (شکل 12).
نتایج نشان می دهد که محور شیب هندسه بر انحراف دامنه محور نوک تأثیر می گذارد.لانست دارای بالاترین انحنا و همچنین بالاترین DPR در مقایسه با مخروط متقارن محوری بود، در حالی که مخروط متقارن محور دارای انحراف میانگین کمتری بود (شکل 12). مورب متقارن محوری 4 میلی متری (AX1) با داشتن طولانی ترین طول اریب، بیشترین انحراف آماری قابل توجهی را در هوا به دست آورد (\(p <0.017\)، جدول 2)، در مقایسه با سایر سوزن های متقارن محوری (AX2-3)، اما در هنگام قرار دادن سوزن در آب تفاوت معنی داری مشاهده نشد. مورب متقارن محوری 4 میلی متری (AX1) با داشتن طولانی ترین طول اریب، بیشترین انحراف آماری قابل توجهی را در هوا به دست آورد (\(p <0.017\)، جدول 2)، در مقایسه با سایر سوزن های متقارن محوری (AX2-3)، اما در هنگام قرار دادن سوزن در آب تفاوت معنی داری مشاهده نشد. Осесимметричный скос 4 мм (AX1)، نامющий наибольшую длину скоса، достиг статистически значимого наибольшего отклонения в воздухе (\(p <0,017\)، تاблица 2) по сравнению сравнению с другими осесими (AX2 игла). مورب متقارن محوری 4 میلی‌متر (AX1)، با داشتن طولانی‌ترین طول اریب، به انحراف آماری معنی‌داری بیشتر در هوا (\(p <0.017\)، جدول 2) در مقایسه با سایر سوزن‌های متقارن محوری (AX2-3) دست یافت.اما تفاوت معنی داری در هنگام قرار دادن سوزن در آب مشاهده نشد.与其他轴对称针(AX2-3)着的最高偏转(\(p <0.017\)，表2)，但当将针头放入水中时，没有观察到显着差异. در مقایسه با سایر سوزن‌های متقارن محوری (AX2-3)، دارای طولانی‌ترین زاویه مورب 4 میلی‌متر متقارن محوری (AX1) در هوا است و از نظر آماری حداکثر انحراف قابل‌توجهی را به دست آورده است (\(p <0.017\)، جدول 2) اما در هنگام قرار دادن سوزن در آب، تفاوت معنی داری مشاهده نشد. Осесимметричный скос 4 мм (AX1) со наибольшей длиной скоса обеспечивает статистически значимое максималное отклонение в воздухе по сравнению со други осесимметричными иглами (AX2-3) (\(p\20) ыло. شیب متقارن محوری با طولانی‌ترین طول شیب 4 میلی‌متر (AX1) حداکثر انحراف آماری قابل‌توجهی را در هوا در مقایسه با سایر شیب‌های متقارن محور (AX2-3) ارائه می‌کند (\(p <0.017\)، جدول 2)، اما وجود نداشت. تفاوت معنی دار.هنگامی که سوزن در آب قرار می گیرد مشاهده می شود.بنابراین، طول اریب بیشتر از نظر انحراف نوک اوج هیچ مزیت آشکاری ندارد.با در نظر گرفتن این موضوع، معلوم می‌شود که هندسه شیب، که در این مطالعه بررسی می‌شود، تأثیر بیشتری بر انحراف دامنه نسبت به طول شیب دارد.این می تواند به سفتی خمشی مربوط باشد، برای مثال، بسته به ماده خم شده و ضخامت کلی سوزن ساختمانی.
در مطالعات تجربی، بزرگی موج خمشی منعکس شده تحت تأثیر شرایط مرزی نوک قرار می گیرد.وقتی نوک سوزن داخل آب و ژلاتین قرار گرفت، \(\text {PTE}_{2}\) میانگین \(\approx\) 95% و \(\text {PTE}_{2}\) میانگین مقادیر را به دست آورد. به ترتیب 73% و 77% (\text {PTE}_{1}\) و \(\text {PTE}_{3}\) هستند (شکل 11).این نشان می دهد که حداکثر انتقال انرژی صوتی به محیط ریخته گری (به عنوان مثال، آب یا ژلاتین) در \(f_2\) رخ می دهد.رفتار مشابهی در مطالعه قبلی با استفاده از ساختارهای دستگاه ساده‌تر در فرکانس‌های 41-43 کیلوهرتز مشاهده شد، جایی که نویسندگان ضریب انعکاس ولتاژ مرتبط با مدول مکانیکی محیط درون‌ماده را نشان دادند.عمق نفوذ 32 و خواص مکانیکی بافت، بار مکانیکی روی سوزن ایجاد می کند و بنابراین انتظار می رود بر رفتار تشدید UZeFNAB تأثیر بگذارد.بنابراین می توان از الگوریتم های ردیابی تشدید مانند 17، 18، 33 برای بهینه سازی قدرت صدای ارسالی از طریق قلم استفاده کرد.
مدل‌سازی طول موج خمشی (شکل 7) نشان می‌دهد که متقارن محوری دارای سفتی ساختاری بالاتر (یعنی سختی خمشی بالاتر) در نوک نسبت به لانست و مخروطی نامتقارن است.به دست آمده از (1) و با استفاده از رابطه سرعت-فرکانس شناخته شده، ما سفتی خمشی نوک لانست، نامتقارن و متقارن محوری را به ترتیب به عنوان شیب 200، 20 و 1500 مگاپاسکال تخمین می زنیم.این به ترتیب با (\lambda _y\) 5.3، 1.7 و 14.2 میلی متر در 29.75 کیلوهرتز مطابقت دارد (شکل 7a-c).با توجه به ایمنی بالینی روش USeFNAB، تأثیر هندسه بر سفتی طرح اریب باید ارزیابی شود.
مطالعه پارامترهای مخروطی و طول لوله (شکل 9) نشان داد که محدوده TL بهینه برای نامتقارن (1.8 میلی متر) بیشتر از مخروط متقارن محور (1.3 میلی متر) است.علاوه بر این، فلات تحرک به ترتیب از 4 تا 4.5 میلی متر و از 6 تا 7 میلی متر برای شیب نامتقارن و متقارن محوری متغیر است (شکل 9a، b).ارتباط عملی این یافته در تلورانس های تولید بیان می شود، برای مثال، محدوده پایین تر TL بهینه ممکن است نیاز به دقت طول بالاتر را نشان دهد.در عین حال، سکوی تسلیم تحمل بیشتری را برای انتخاب طول شیب در یک فرکانس معین بدون تأثیر قابل توجهی بر عملکرد ارائه می دهد.
مطالعه شامل محدودیت های زیر است.اندازه گیری مستقیم انحراف سوزن با استفاده از تشخیص لبه و تصویربرداری با سرعت بالا (شکل 12) به این معنی است که ما محدود به رسانه های شفاف نوری مانند هوا و آب هستیم.همچنین می‌خواهیم اشاره کنیم که ما از آزمایش‌ها برای آزمایش تحرک انتقال شبیه‌سازی شده و بالعکس استفاده نکردیم، بلکه از مطالعات FEM برای تعیین طول بهینه سوزن تولید شده استفاده کردیم.از نظر محدودیت های عملی، طول لانست از نوک تا آستین 0.4 سانتی متر بیشتر از سوزن های دیگر است (AX1-3).3b.این ممکن است بر پاسخ مودال ساختار سوزنی تأثیر گذاشته باشد.علاوه بر این، شکل و حجم لحیم کاری موجبر (نگاه کنید به شکل 3) می تواند بر امپدانس مکانیکی طراحی پین تأثیر بگذارد و در نتیجه باعث ایجاد خطا در امپدانس مکانیکی و رفتار خمشی شود.
در نهایت، ما به طور تجربی نشان داده‌ایم که هندسه اریب بر میزان انحراف در USeFNAB تأثیر می‌گذارد.در شرایطی که دامنه انحراف بالاتر می تواند تأثیر مثبتی بر اثر سوزن بر روی بافت داشته باشد، به عنوان مثال، راندمان برش پس از سوراخ کردن، یک لانست معمولی را می توان برای USeFNAB توصیه کرد، زیرا بیشترین دامنه انحراف را در عین حفظ استحکام کافی فراهم می کند. در نوک طرحعلاوه بر این، یک مطالعه اخیر نشان داده است که انحراف بیشتر نوک می تواند اثرات بیولوژیکی مانند کاویتاسیون را افزایش دهد، که ممکن است به توسعه برنامه های کاربردی برای مداخلات جراحی کم تهاجمی کمک کند.با توجه به اینکه نشان داده شده است که افزایش توان آکوستیک کل باعث افزایش بازده بیوپسی از USeFNAB13 می شود، مطالعات کمی بیشتر در مورد عملکرد و کیفیت نمونه برای ارزیابی سود بالینی دقیق هندسه سوزن مورد مطالعه مورد نیاز است.
بیوپسی آسپیراسیون با سوزن ظریف WJ: یک بررسی.هامفمریض14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).