Jeyometri bizo zegwi afekte anplitid pliye nan byopsi zegwi ki anplifye ak ultrason.

Mèsi paske w vizite Nature.com.Vèsyon navigatè w ap itilize a gen sipò CSS limite.Pou pi bon eksperyans, nou rekòmande pou w sèvi ak yon navigatè ki ajou (oswa enfim mòd konpatibilite nan Internet Explorer).Antretan, pou asire sipò kontinye, nou pral rann sit la san estil ak JavaScript.
Li te dènyèman te demontre ke itilizasyon ultrason ogmante pwodiksyon tisi nan aspirasyon zegwi amann ultrason (USeFNAB) konpare ak aspirasyon zegwi konvansyonèl (FNAB).Pou dat, relasyon ki genyen ant jeyometri bizote ak mouvman pwent yo pa te byen etidye.Nan etid sa a, nou te envestige pwopriyete sonorite zegwi ak anplitid devyasyon pou divès jeyometri bizo zegwi ak longè bizo diferan.Sèvi ak yon konvansyonèl lancet bizote 3.9 mm, faktè pouvwa defleksyon pwent (DPR) nan lè ak dlo te 220 ak 105 µm/W, respektivman.Sa a pi wo pase pwent bizote axisymmetric 4mm, bay 180 ak 80 µm/W DPR nan lè ak dlo, respektivman.Etid sa a mete aksan sou enpòtans ki genyen nan relasyon ki genyen ant rèd koube nan jeyometri a bizo nan yon kontèks diferan mwayen pou ensèsyon, ak Se poutèt sa ka bay insight nan metòd pou kontwole aksyon koupe pòs-piercing pa chanje jeyometri a bizo zegwi, ki enpòtan.pou yon aplikasyon USeFNAB se kritik.
Fine-zegwi aspirasyon byopsi (FNA) se yon metòd pou jwenn echantiyon tisi pou sispèk patoloji1,2,3 lè l sèvi avèk yon zegwi.Yo montre pwent Franseen an bay pi wo pèfòmans dyagnostik pase konsèy konvansyonèl lancet4 ak Menghini5.Yo sigjere pant aksimetrik (sa vle di sikonferansyal) pou ogmante chans pou espesimèn istopatolojik adekwat.
Pandan yon byopsi, yon zegwi pase nan kouch po ak tisi pou jwenn aksè nan blesi sispèk.Dènye etid yo montre ke ultrason ka diminye fòs pénétration ki nesesè pou jwenn aksè nan tisi mou7,8,9,10.Yo te montre jeyometri bizo zegwi afekte fòs entèraksyon zegwi, pou egzanp, pi long bizo yo te montre yo gen pi ba fòs pénétration tisi11.Apre zegwi a te penetre sifas tisi a, sa vle di apre twou, fòs koupe zegwi a ka 75% fòs entèraksyon zegwi a ak tisi a.Li te montre ke nan faz la apre pike, ultrason (ultrason) ogmante efikasite nan byopsi dyagnostik tisi mou.Yo te devlope lòt teknik byopsi zo ak ultrason pou pran echantiyon tisi difisil, men pa gen okenn rezilta yo te rapòte ki amelyore sede byopsi.Anpil etid yo te konfime tou ke deplasman mekanik ogmante lè yo sibi estrès ultrasons16,17,18.Pandan ke gen anpil etid sou fòs estatik axial (longitudinal) nan entèraksyon zegwi-tisi19,20, gen etid limite sou dinamik tanporèl ak jeyometri nan bizo zegwi anba ultrasons FNAB (USeFNAB).
Objektif etid sa a se te mennen ankèt sou efè diferan jeyometri bizo sou mouvman pwent zegwi a nan yon zegwi kondwi pa koube ultrasons.An patikilye, nou envestige efè mwayen piki a sou devyasyon pwent zegwi apre pike pou bizote zegwi tradisyonèl yo (sa vle di, zegwi USeFNAB pou divès rezon tankou aspirasyon selektif oswa akizisyon tisi mou.
Yo te enkli plizyè jeyometri bizo nan etid sa a.(a) Spesifikasyon Lancet la konfòme ak ISO 7864:201636 kote \(\alpha\) se bizote prensipal la, \(\theta\) se ang wotasyon bizo segondè a, ak \(\phi\) se bizote segondè a. ang., lè w ap vire, an degre (\(^\circ\)).(b) Chanfren yon sèl etap lineyè asimetri (ki rele "estanda" nan DIN 13097: 201937) ak (c) Chanfren aksymetrik lineyè (sikonferansyal) yon sèl etap.
Apwòch nou an kòmanse pa modèl chanjman nan longèdonn koube sou bizo a pou jeyometri bizote konvansyonèl aksymetrik, ak asimetri yon sèl etap.Lè sa a, nou kalkile yon etid parametrik egzamine efè pant tiyo ak longè sou likidite mekanik transfè a.Sa nesesè pou detèmine longè pi bon pou fè yon zegwi pwototip.Ki baze sou simulation, pwototip zegwi yo te fè ak konpòtman sonan yo te eksperimantal karakterize pa mezire koyefisyan yo refleksyon vòltaj ak kalkile efikasite nan transfè pouvwa nan lè, dlo ak 10% (w / v) jelatin balistik, ki soti nan ki frekans nan opere yo te detèmine. .Finalman, D 'wo vitès yo itilize dirèkteman mezire defleksyon nan vag la koube nan pwent zegwi a nan lè ak dlo, osi byen ke estime pouvwa elektrik la delivre nan chak ang oblik ak jeyometri a nan rapò a pouvwa defleksyon ( DPR) nan mwayen enjekte a..
Jan yo montre nan Figi 2a, sèvi ak yon tib kalib 21 (0.80 mm OD, 0.49 mm ID, epesè miray tib 0.155 mm, miray estanda) pou defini tib zegwi a ak longè tib (TL) ak ang bizote (BL) an akò ak ISO. 9626:201621) nan 316 asye pur (modil Young 205 \(\text {GN/m}^{2}\), dansite 8070 kg/m\(^{3}\) ak rapò Poisson a 0.275).
Detèminasyon longèdonn koube ak akor modèl eleman fini (FEM) pou kondisyon zegwi ak fwontyè.(a) Detèminasyon longè biseau (BL) ak longè tiyo (TL).(b) Modèl eleman fini (FEM) ki genyen twa dimansyon (3D) lè l sèvi avèk yon fòs pwen amonik \(\tilde{F}_y\vec {j}\) pou kondwi zegwi a proximalman, devye pwen an, epi mezire vitès la. pwent (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) pou kalkile transfè likidite mekanik la.\(\lambda _y\) defini kòm longèdonn koube an parapò ak fòs vètikal \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(c) Definisyon sant gravite a, zòn koup transvèsal A, ak moman inèsi \(I_{xx}\) ak \(I_{yy}\) alantou aks x ak y, respektivman.
Jan yo montre nan fig.2b,c, pou yon gwo bout bwa enfini (enfini) ki gen yon zòn koup transvèsal A ak yon longèdonn ki pi gran pase gwosè seksyon transvèsal gwo bout bwa a, vitès faz koube (oswa koube) \( c_{EI }\) detèmine pa 22 :
kote E se modil Young (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) se frekans angilè eksitasyon (rad/s), kote \( f_0 \ ) se frekans lineyè (1/s oswa Hz), I se moman inèsi zòn nan alantou aks enterè a\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) se mas la sou longè inite (kg/m), kote \(\rho _0\) se dansite\((\text {kg/m}^{3})\) ak A se kwa a. seksyon zòn gwo bout bwa a (plan xy) (\(\text {m}^{2}\)).Piske fòs ki aplike nan egzanp nou an paralèl ak aks y vètikal la, sa vle di \(\tilde{F}_y\vec {j}\), nou sèlman enterese nan moman inèsi rejyonal la alantou aks orizontal x la, sa vle di \(I_{xx}\), kidonk:
Pou modèl eleman fini (FEM), yo sipoze yon deplasman amonik pi (m), kidonk akselerasyon an (\(\text {m/s}^{2}\)) eksprime kòm \(\partial ^2 \vec {u}/ \ pasyèl t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) kòm \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vèk {j } + u_z\vec {k}\) se yon vektè deplasman ki genyen twa dimansyon yo bay nan kowòdone espasyal.Olye de lèt la, an akò ak aplikasyon li nan pake lojisyèl COMSOL Multiphysics (vèsyon 5.4-5.5, COMSOL Inc., Massachusetts, USA), yo bay fòm lagranjyen deformation fini nan lwa balans momantòm lan jan sa a:
kote \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) se operatè divèjans tansè a, \({\underline{\sigma}}\) se dezyèm tansè estrès Piola-Kirchhoff (dezyèm lòd, \(\ text { N/ m}^{2}\)) ak \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) se vektè fòs kò a (\(\text {N/m}^{3}\)) pou chak volim defòme, epi \(e^{j\phi }\) se vektè ang faz\(\phi \) (kontan).Nan ka nou an, fòs volim kò a se zewo, modèl nou an sipoze linearite jewometrik ak yon ti deformation piman elastik, sa vle di , kote \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) ak \({\underline {\varepsilon}}\) se souch elastik ak souch total (dezyèm lòd, san dimansyon), respektivman.Yo kalkile tansè elastisite izotwòp konstititif Hooke a \(\underline{\underline{C}}\) lè l sèvi avèk modil Young E (\(\text {N/m}^{2}\)) epi yo detèmine rapò Poisson v, kidonk sa vle di \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (katriyèm lòd).Kidonk, kalkil estrès la vin \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
Kalkil la itilize yon eleman tetraedral 10-nœud ak yon gwosè eleman \(\le\) 8 µm.Zegwi a modle nan vakyòm, epi valè mobilite mekanik transfere a (ms-1 N-1) defini kòm \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, kote \(\tilde{v}_y\vec {j}\) se vitès pwodiksyon konplèks pyès ki nan men an ak \( \tilde {F}_y\ vec {j }\) se yon fòs kondwi konplèks ki sitiye nan fen proximal tib la, jan yo montre nan Figi 2b.Tradui likidite mekanik la an desibèl (dB) lè l sèvi avèk valè maksimòm lan kòm referans, sa vle di \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .Tout etid FEM yo te fèt nan yon frekans 29.75 kHz.
Konsepsyon zegwi a (figi 3) konsiste de yon zegwi ipodèmik konvansyonèl 21-kalib (Cat. No. 4665643, Sterican\(^\circledR\), dyamèt ekstèn 0.8 mm, longè 120 mm, AISI 304 Nerjaveèi kwòm-nikèl. Steel , B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Almay) ekipe ak yon manch plastik Luer Lock ki fèt ak polypropylène nan fen proximal la epi ki apwopriye modifye nan fen an.Tib zegwi a soude sou gid ond la jan yo montre nan Fig. 3b.Ond yo te enprime sou yon enprimant 3D asye pur (EOS 316L asye pur sou yon enprimant 3D EOS M 290, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Fenlann) ak Lè sa a, tache ak Capteur Langevin lè l sèvi avèk boulon M4.Capteur Langevin a konsiste de 8 eleman bag piezoelectric chaje nan tou de bout ak de mas.
Kat kalite konsèy (foto), yon lancet komèsyal disponib (L) ak twa manifaktire axisymmetric sèl-etap bizote (AX1-3) yo te karakterize pa longè bizote (BL) nan 4, 1.2 ak 0.5 mm, respektivman.(a) Premye plan pwent zegwi a fini.(b) Top View nan kat broch soude sou gid ond enprime 3D a epi konekte ak Capteur Langevin ak boulon M4.
Twa pwent bizote aksimetrik (Fig. 3) yo te fabrike (TAs Machine Tools Oy) ak longè bizo (BL, jan sa defini nan Fig. 2a) 4.0, 1.2 ak 0.5 mm, ki koresponn ak \(\approx) 2 \(^ \ circ\), 7\(^\circ\) ak 18\(^\circ\) respektivman.Mas ond ak zegwi a se 3.4 ± 0.017 g (mwayèn ± sd, n = 4) pou bizo L ak AX1-3, respektivman (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, Almay) .Pou bizo L ak AX1-3 nan Figi 3b, longè total soti nan pwent zegwi a rive nan fen manch rad plastik la te 13.7, 13.3, 13.3, ak 13.3 cm, respektivman.
Pou tout konfigirasyon zegwi, longè soti nan pwent zegwi a rive nan pwent ond lan (sa vle di, nan zòn nan soude) te 4.3 cm, epi tib zegwi a te oryante ak koupe a anlè (sa vle di, paralèl ak aks Y la) , jan yo montre nan figi a.c (figi 2).
Yo te itilize yon script koutim nan MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) kap kouri sou yon òdinatè (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) pou jenere yon bale sinusoidal lineyè ant 25 a 35 kHz pou 7 segonn, pase Yon konvètisè dijital-analòg (DA) (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) konvèti an yon siyal analòg.Lè sa a, siyal analòg \(V_0\) (0.5 Vp-p) te anplifye ak yon anplifikatè frekans radyo (RF) dedye (Mariachi Oy, Turku, Fenlann).Tonbe anplifye vòltaj \({V_I}\) soti nan anplifikatè RF a ak yon enpedans pwodiksyon de 50 ohms manje nan yon transfòmatè bati nan estrikti a zegwi ak yon enpedans antre nan 50 ohms.Langevin transducteurs (devan ak dèyè lou-devwa transducteur piezoelectric multikouch) yo itilize pou jenere onn mekanik.Anplifikatè RF repòtaj la ekipe ak yon mèt faktè pouvwa vag kanpe doub chanèl (SWR) ki anrejistre ensidan an \({V_I}\) ak reflete vòltaj anplifye\(V_R\) nan mòd analòg-a-dijital (AD).ak yon pousantaj echantiyon nan 300 kHz Konvètè (analòg Discovery 2).Siyal eksitasyon an anplitid modulation nan kòmansman ak nan fen pou anpeche surcharge D' anplifikatè ak transitoires.
Sèvi ak yon script koutim aplike nan MATLAB, fonksyon repons frekans lan (FRF), sa vle di \(\tilde{H}(f)\), yo te estime offline lè l sèvi avèk yon metòd de-chanèl mezi bale sinusoidal (Fig. 4), ki sipoze. linearite nan tan.sistèm envaryan.Anplis de sa, yo aplike yon filtè pase 20 a 40 kHz pou retire nenpòt frekans vle nan siyal la.An referans a teyori liy transmisyon yo, nan ka sa a \(\tilde{H}(f)\) ekivalan a koyefisyan refleksyon vòltaj la, sa vle di \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) diminye a \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) egal \(|\rho _{V}|^2\).Nan ka kote yo mande valè absoli pouvwa elektrik, pouvwa ensidan \(P_I\) ak pouvwa reflete \(P_R\) pouvwa (W) yo kalkile lè w pran valè rms (rms) nan vòltaj ki koresponn lan, pou egzanp.pou yon liy transmisyon ak eksitasyon sinusoidal \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26, kote \(Z_0\) egal a 50 \(\Omega\).Pouvwa elektrik apwovizyone chaj \(P_T\) (sa vle di, mwayen ki mete a) ka kalkile kòm \(|P_I – P_R |\) (W RMS), osi byen ke efikasite transfè pouvwa (PTE) ak pousantaj ( %) ka detèmine kijan yo bay fòm nan, kidonk 27:
Lè sa a, yo estime frekans modal asikilè \(f_{1-3}\) (kHz) ak faktè transfè pouvwa korespondan yo \(\text {PTE}_{1{-}3} \) lè l sèvi avèk FRF la.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) estime dirèkteman nan \(\text {PTE}_{1{-}3}\), ki soti nan Tablo 1 A yon sèl bò. yo jwenn spectre lineyè nan frekans modal ki dekri \(f_{1-3}\).
Mezi repons frekans (AFC) nan estrikti zegwi.Yo itilize yon mezi bale sinusoidal de-chanèl25,38 pou jwenn fonksyon repons frekans \(\tilde{H}(f)\) ak repons enpilsyon li H(t).\({\mathcal {F}}\) ak \({\mathcal {F}}^{-1}\) reprezante transfòmasyon Fourier nan tronkaj dijital ak envès li yo, respektivman.\(\tilde{G}(f)\) vle di pwodwi de siyal nan domèn frekans lan, pa egzanp \(\tilde{G}_{XrX}\) vle di pwodwi eskanè envès la\(\tilde{ X} r (f)\ ) ak gout vòltaj \(\tilde{X}(f)\) respektivman.
Jan yo montre nan Figi 5, kamera a gwo vitès (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, USA) ekipe ak yon lantiy macro (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\).(\times\), Canon Inc., Tokyo, Japon), pou anrejistre defleksyon pwent yo pandan eksitasyon koube (sèl-frekans, sinusoid kontinyèl) nan frekans 27.5-30 kHz.Pou kreye yon kat jeyografik lonbraj, yon eleman refwadi nan yon gwo entansite ki ap dirije blan (nimewo pati: 4052899910881, blan ki ap dirije, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, Almay) te mete dèyè pwent zegwi a.
View devan nan konfigirasyon an eksperimantal.Pwofondè mezire soti nan sifas mwayen an.Se estrikti zegwi a sere ak monte sou yon tab transfè motorize.Sèvi ak yon kamera gwo vitès ak yon lantiy gwo agrandisman (5\(\x\)) pou mezire devyasyon ang oblik.Tout dimansyon yo an milimèt.
Pou chak kalite bizo zegwi, nou anrejistre 300 ankadreman nan yon kamera gwo vitès ki mezire 128 \(\x\) 128 piksèl, yo chak ak yon rezolisyon espasyal nan 1/180 mm (\(\approx) 5 µm), ak yon rezolisyon tanporèl nan 310,000 ankadreman pou chak segonn.Jan yo montre nan Figi 6, chak ankadreman (1) koupe (2) konsa ke pwent zegwi a nan dènye liy (anba) nan ankadreman an, ak istogram nan imaj la (3) yo kalkile, kidonk Canny la. papòt 1 ak 2 ka detèmine.Apre sa, aplike deteksyon kwen Canny 28(4) ak operatè Sobel 3 \(\times\) 3 epi kalkile pozisyon pou piksèl ki pa ipotenuz (ki make \(\mathbf {\times }\)) san kavitasyon 300 etap tan.Pou detèmine seri defleksyon pwent la, kalkile derive a (sèvi ak algorithm diferans santral la) (6) epi detèmine ankadreman an (7) ki gen ekstrèm lokal yo (sa vle di pik) defleksyon an.Apre yon enspeksyon vizyèl nan kwen an san kavitasyon, yo te chwazi yon pè ankadreman (oswa de ankadreman ak yon entèval mwatye tan) (7) epi yo te mezire defleksyon pwent la (ki endike kòm \(\mathbf {\times } \)).Sa ki pi wo a aplike nan Python (v3.8, Python Software Foundation, python.org) lè l sèvi avèk algorithm deteksyon kwen OpenCV Canny (v4.5.1, bibliyotèk vizyon òdinatè sous louvri, opencv.org).Finalman, faktè pouvwa defleksyon an (DPR, µm/W) kalkile kòm rapò defleksyon pik-a-pik ak pouvwa elektrik transmèt \(P_T\) (Wrms).
Sèvi ak yon algorithm 7-etap (1-7), ki gen ladan koupe (1-2), deteksyon kwen Canny (3-4), kalkil, mezire pozisyon an pixel nan kwen an devyasyon pwent lè l sèvi avèk yon seri ankadreman yo pran nan yon wo- kamera vitès nan 310 kHz ( 5) ak derive tan li yo (6), epi, finalman, seri a defleksyon pwent mezire sou pè ankadreman vizyèlman tcheke (7).
Mezire nan lè (22.4-22.9 ° C), dlo deyonize (20.8-21.5 ° C) ak 10% (w / v) akeuz jelatin balistik (19.7-23.0 ° C , \(\text {Honeywell}^{ \ text {). TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) Jelatin zo bovine ak kochon pou analiz balistik Kalite I, Honeywell International, North Carolina, USA).Tanperati yo te mezire ak yon anplifikatè tèrmokapteur K-tip (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) ak yon tèrmokapteur K-tip (Fluke 80PK-1 Bead Probe No 3648 tip-K, Fluke Corporation, Washington, USA).Sèvi ak yon etap vètikal motè aks Z (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lityani) pou mezire pwofondè nan sifas medya yo (mete kòm orijin aks Z la) ak yon rezolisyon 5 µm pou chak etap.
Piske gwosè echantiyon an te piti (n = 5) epi yo pa t ka sipoze nòmal, yo te itilize tès de-echantiyon de-de-tail Wilcoxon ran (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org). pou konpare kantite pwent zegwi divèjans pou divès bizote.Twa konparezon yo te fè pou chak pant, kidonk yo te aplike yon koreksyon Bonferroni ak yon nivo siyifikasyon ajiste 0.017 ak yon pousantaj erè 5%.
Yo fè referans a Fig. 7 anba a.Nan 29.75 kHz, mwatye longèdonn koube (\(\lambda _y/2\)) yon zegwi kalib 21 se \(\apeprè) 8 mm.Longèdonn koube a diminye sou pant lan pandan li apwoche pwent la.Nan pwent \(\lambda _y/2\) gen bizote etap 3, 1 ak 7 mm, respektivman, pou lanset òdinè (a), asimetri (b) ak aksymetrik (c).Kidonk, sa vle di ke lansèt la ap diferan pa \(\apeprè\) 5 mm (akòz de plan yo nan lansèt la fòme yon pwen 29.30), pant asimetri a ap varye pa 7 mm, ak pant simetrik la. pa 1 mm.Pant aksymetrik (sant gravite a rete menm jan an, kidonk sèlman epesè miray la aktyèlman chanje sou pant lan).
Aplikasyon etid FEM nan 29.75 kHz ak ekwasyon an.(1) Kalkile chanjman demi-onn koube (\(\lambda _y/2\)) pou jeyometri oblik lanse (a), asimetri (b) ak aksimetrik (c) (tankou nan Fig. 1a,b,c).).Mwayèn \(\lambda_y/2\) pou pant lansèt, asimetri ak aksimetrik se 5.65, 5.17, ak 7.52 mm, respektivman.Remake byen ke epesè pwent pou bizo asimetri ak aksymetrik limite a sa sèlman \(\approx) 50 µm.
Mobilite pik \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) se yon konbinezon de longè tib optimal (TL) ak longè enklinasyon (BL) (Fig. 8, 9).Pou yon lancet konvansyonèl, depi gwosè li fiks, TL pi bon an se \(\approx\) 29.1 mm (Fig. 8).Pou pant asimetri ak aksymetrik (figi 9a, b, respektivman), etid la FEM enkli BL soti nan 1 a 7 mm, kidonk ranje TL optimal yo te soti nan 26.9 a 28.7 mm (ranje 1.8 mm) ak soti nan 27.9 a 29.2 mm (ranje). 1.3 mm).)), respektivman.Pou pant asimetri (Fig. 9a), TL optimal la ogmante lineyè, rive nan yon plato nan BL 4 mm, ak Lè sa a, sevè diminye soti nan BL 5 a 7 mm.Pou pant aksymetrik (Fig. 9b), TL optimal ogmante lineyè ak elongasyon BL epi finalman estabilize nan BL soti nan 6 a 7 mm.Yon etid pwolonje sou pant aksymetrik (figi 9c) te montre yon seri diferan TL optimal ki sitiye nan \(\apeprè) 35.1–37.1 mm.Pou tout BL, distans ki genyen ant de seri TL optimal se \(\approx\) 8 mm (ekivalan a \(\lambda _y/2\)).
Mobilite transmisyon Lancet nan 29.75 kHz.Tib zegwi a te flechi nan yon frekans 29.75 kHz, vibwasyon an te mezire nan fen a epi eksprime kòm kantite transmèt mobilite mekanik (dB relatif ak valè maksimòm) pou TL 26.5-29.5 mm (etap 0.1 mm).
Etid parametrik nan FEM nan yon frekans 29.75 kHz montre ke mobilite transfè pwent aksimetrik la mwens afekte pa chanjman nan longè tib la pase kontrepati asimetri li yo.Etid longè bizote (BL) ak longè tiyo (TL) pou jeyometri asimetri (a) ak aksimetrik (b, c) nan etid domèn frekans lè l sèvi avèk FEM (kondisyon fwontyè yo montre nan Figi 2).(a, b) TL te varye ant 26.5 a 29.5 mm (0.1 mm etap) ak BL 1-7 mm (0.5 mm etap).(c) Etid ang oblik aksimetrik pwolonje ki gen ladan TL 25-40mm (etap 0.05mm) ak 0.1-7mm (etap 0.1mm) ki revele rapò a vle \(\lambda_y/2\) Kondisyon fwontyè k ap deplase ki lach pou yon pwent yo satisfè.
Estrikti zegwi a gen twa frekans natirèl \(f_{1-3}\) divize an rejyon modal ki ba, mwayen ak segondè jan yo montre nan Tablo 1. Gwosè PTE yo montre nan Figi 10 epi analize nan Figi 11. rezilta pou chak zòn modal:
Anplitid tipik anrejistreman efikasite transfè pouvwa enstantane (PTE) yo jwenn lè l sèvi avèk eksitasyon sinusoidal ak frekans bale nan yon pwofondè de 20 mm pou yon lans (L) ak pant aksimetrik AX1-3 nan lè, dlo ak jelatin.Yo montre yon spectre yon sèl bò.Repons frekans mezire (300 kHz echantiyon pousantaj) te filtre ba-pase ak Lè sa a, downsampled pa yon faktè de 200 pou analiz modal.Rapò siyal-a-bri a se \(\le\) 45 dB.Faz PTE a (liy pwentiye koulè wouj violèt) montre an degre (\(^{\circ}\)).
Analiz repons modal la montre nan Figi 10 (mwayèn ± devyasyon estanda, n = 5) pou pant L ak AX1-3 nan lè, dlo, ak 10% jelatin (20 mm pwofondè) ak (anwo) twa rejyon modal (ba). , mwayen, wo).), ak frekans modal korespondan yo\(f_{1-3}\) (kHz), (mwayèn) efikasite enèji\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) itilize ekwasyon konsepsyon.(4) ak (anba) se tout lajè a nan mwatye valè maksimòm mezire \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz), respektivman.Remake byen ke lè anrejistreman yon PTE ki ba, sa vle di nan ka yon pant AX2, mezi bandwidth la omisyon, \(\text {FWHM}_{1}\).Mòd \(f_2\) konsidere kòm pi apwopriye pou konpare defleksyon nan plan enkline, paske li demontre pi wo nivo efikasite transfè pouvwa (\(\text {PTE}_{2}\)), jiska 99%.
Premye rejyon modal: \(f_1\) pa depann anpil de kalite medya yo mete, men li depann de jeyometri bizote a.\(f_1\) diminye ak diminye longè biseau (27.1, 26.2 ak 25.9 kHz pou AX1-3, respektivman, nan lè).Mwayèn rejyonal \(\text {PTE}_{1}\) ak \(\text {FWHM}_{1}\) se \(\approx\) 81% ak 230 Hz respektivman.\(\text {FWHM}_{1}\) te pi wo nan jelatin nan Lancet (L, 473 Hz).Remake byen ke \(\text {FWHM}_{1}\) pou AX2 nan jelatin pa ka estime akòz gwo grandè repons frekans yo rapòte.
Dezyèm rejyon modal la: \(f_2\) depann sou kalite keratin ak medya bizote.Nan lè, dlo ak jelatin, valè mwayèn \(f_2\) yo se 29.1, 27.9 ak 28.5 kHz, respektivman.PTE pou rejyon modal sa a te rive tou 99%, pi wo a pami tout gwoup mezi, ak yon mwayèn rejyonal 84%.Zòn mwayèn \(\text {FWHM}_{2}\) se \(\approx\) 910 Hz.
Twazyèm rejyon modal: \(f_3\) Frekans lan depann de kalite mwayen ensèsyon ak bizote.Valè mwayèn \(f_3\) se 32.0, 31.0 ak 31.3 kHz nan lè, dlo ak jelatin, respektivman.\(\text {PTE}_{3}\) gen yon mwayèn rejyonal \(\environ\) 74%, pi ba nan nenpòt rejyon.Mwayèn rejyonal \(\text {FWHM}_{3}\) se \(\environ\) 1085 Hz, ki pi wo pase premye ak dezyèm rejyon yo.
Sa ki anba la a refere a Fig.12 ak Tablo 2. Lansèt la (L) devye pi plis (ak gwo siyifikasyon nan tout konsèy, \(p<\) 0.017) nan tou de lè ak dlo (Fig. 12a), reyalize DPR ki pi wo a (jiska 220 µm/). W nan lè). 12 ak Tablo 2. Lansèt la (L) devye pi plis (ak gwo siyifikasyon nan tout konsèy, \(p<\) 0.017) nan tou de lè ak dlo (Fig. 12a), reyalize DPR ki pi wo a (jiska 220 µm/). W nan lè). Следующее относится к рисунку 12 и таблице 2. Ланцет (L) отклонялся больше всего соч всего ех наконечников, \(p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого высокого . Sa ki anba la a aplike nan Figi 12 ak Tablo 2. Lancet (L) devye pi plis (ak gwo siyifikasyon pou tout konsèy, \(p<\) 0.017) nan lè ak dlo (Fig. 12a), reyalize DPR ki pi wo a.(fè 220 μm/W nan lè).Yo fè referans ak Figi 12 ak Tablo 2 ki anba a.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高度意义Ｎ（（（对所有尖端具有高度意义Ｎ） （1）最高DPR （空气中高达220 µm/W）。柳叶刀(L) gen defleksyon ki pi wo nan lè ak dlo (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017), ak reyalize pi wo DPR (jiska µm/220). W nan lè). Ланцет (L) имеет наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) весьма значимое . 12а), достигая самого высокого DPR (nan 220 мкм/Вт воздухе). Lancet (L) gen pi gwo devyasyon (trè enpòtan pou tout konsèy, \(p<\) 0.017) nan lè ak dlo (figi 12a), rive nan DPR ki pi wo a (jiska 220 µm/W nan lè). Nan lè a, AX1 ki te gen pi wo BL, devye pi wo pase AX2-3 (ak siyifikasyon, \(p<\) 0.017), pandan y ap AX3 (ki te gen pi ba BL) devye plis pase AX2 ak yon DPR nan 190 µm/W. Nan lè a, AX1 ki te gen pi wo BL, devye pi wo pase AX2-3 (ak siyifikasyon, \(p<\) 0.017), pandan y ap AX3 (ki te gen pi ba BL) devye plis pase AX2 ak yon DPR nan 190 µm/W. В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (со значимостью \(p<\) 0,017 такмд), (со значимостью \(p<\) сим 3, сог 3, сог 3 м BL) отклонялся больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Nan lè a, AX1 ak pi wo BL devye pi wo pase AX2–3 (ak siyifikasyon \(p<\) 0.017), tandiske AX3 (ak pi ba BL) devye plis pase AX2 ak DPR 190 µm/W.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），耜兏（具，有显着性，转大于AX2，DPR 为190 µm/W。 Nan lè a, defleksyon an nan AX1 ak pi wo BL pi wo pase sa yo ki nan AX2-3 (siyifikativman, \(p<\) 0.017), ak defleksyon an nan AX3 (ak pi ba BL) se pi wo pase sa yo ki nan AX2, DPR se 190. µm/W. В воздухе AX1 с более высоким BL имеет большее отклонение, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) имеет большее отклонение, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) тачимо, \(p<\) тамы 0,01AXда3), (см 0,01AXд), зким BL) имеет большее отклонение, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Nan lè a, AX1 ak pi wo BL gen pi gwo devyasyon pase AX2-3 (siyifikatif, \(p<\) 0.017), tandiske AX3 (ak pi ba BL) gen pi gwo devyasyon pase AX2 ak DPR nan 190 μm / W. Nan dlo nan 20 mm, pa gen okenn diferans enpòtan (\(p>\) 0.017) yo te jwenn nan defleksyon ak PTE pou AX1-3. Nan dlo nan 20 mm, pa gen okenn diferans enpòtan (\(p>\) 0.017) yo te jwenn nan defleksyon ak PTE pou AX1-3. В воде на глубине 20 мм достоверных различий (\(p>\) 0,017) по прогибу и ФТР для AX1–3 наруж. Nan dlo nan yon pwofondè de 20 mm, diferans enpòtan (\(p>\) 0.017) nan devyasyon ak FTR yo te detekte pou AX1-3.在20 mm 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017)。 Nan 20 mm dlo, pa te gen okenn diferans enpòtan ant AX1-3 ak PTE (\(p>\) 0.017). На глубине 20 мм прогиб и PTE AX1-3 существенно не отличались (\(p>\) 0,017). Nan pwofondè 20 mm defleksyon an ak PTE AX1-3 pa t diferan anpil (\(p>\) 0.017).Nivo PTE nan dlo (90.2-98.4%) yo te jeneralman pi wo pase nan lè (56-77.5%) (Fig. 12c), ak fenomèn nan kavitasyon te note pandan eksperyans la nan dlo (Fig. 13, gade tou adisyonèl. enfòmasyon).
Ide koube anplitid mezi (mwayèn ± devyasyon estanda, n = 5) pou L ak AX1-3 chanfrein nan lè ak dlo (pwofondè 20 mm) devwale efè a nan chanje jeyometri chanfrein.Yo jwenn mezi yo lè l sèvi avèk eksitasyon sinusoidal frekans kontinyèl.(a) Devyasyon pik (\(u_y\vec {j}\)) nan somè a, mezire nan (b) frekans modal respektif yo \(f_2\).(c) Efikasite transmisyon pouvwa (PTE, rms, %) kòm yon ekwasyon.(4) ak (d) Faktè pouvwa devyasyon (DPR, µm/W) kalkile kòm devyasyon pik ak transmèt pouvwa \(P_T\) (Wrms).
Konplo lonbraj tipik nan yon kamera gwo vitès ki montre defleksyon total nan pwent lansèt la (liy pwentiye vèt ak wouj) nan lancet la (L) ak pwent aksimetrik (AX1-3) nan dlo (pwofondè 20mm), mwatye sik, frekans kondwi. \(f_2\) (frekans 310 kHz echantiyon).Imaj la gri kaptire gen dimansyon 128×128 piksèl ak yon gwosè piksèl \(\apeprè) 5 µm.Ou ka jwenn videyo nan plis enfòmasyon.
Kidonk, nou modle chanjman nan longèdonn koube (figi 7) epi kalkile mobilite mekanik pou transfè pou konbinezon konvansyonèl lanseole, asimetri, ak axial nan longè tib ak bizote (figi 8, 9).Jeyometri simetrik bizote.Ki baze sou lèt la, nou estime distans la pi gwo pwent-a-soude yo dwe 43 mm (oswa \(\approx\) 2.75\(\lambda_y\) nan 29.75 kHz) jan yo montre nan Figi 5, ak fabrike twa bizo aksymetrik ak diferan longè biseau.Lè sa a, nou karakterize repons frekans yo konpare ak lans konvansyonèl nan lè, dlo, ak 10% (w / v) jelatin balistik (Figi 10, 11) epi detèmine ka ki pi bon pou konpare mòd devyasyon enklinezon.Finalman, nou mezire devyasyon pwent pa koube vag nan lè ak dlo nan yon pwofondè de 20 mm epi mezire efikasite transfè pouvwa a (PTE, %) ak faktè pouvwa defleksyon (DPR, µm / W) nan mwayen an enjekte pou chak enklinezon.kalite (figi 12).
Rezilta yo montre ke aks enklinezon jeyometri a afekte devyasyon anplitid aks pwent la.Lancet la te gen koub ki pi wo a ak tou DPR ki pi wo a konpare ak bizo axisymmetric, pandan y ap bizote axisymmetric te gen yon pi piti devyasyon vle di (figi 12). Axi-simetrik 4 mm bizo (AX1) ki gen pi long longè bizo a, reyalize estatistik siyifikatif pi wo defleksyon nan lè a (\(p <0.017\), Tablo 2), an konparezon ak lòt zegwi axi-simetrik (AX2-3), men pa gen okenn diferans enpòtan yo te obsève, lè yo te mete zegwi a nan dlo. Axi-simetrik 4 mm bizo (AX1) ki gen pi long longè bizo a, reyalize estatistik siyifikatif pi wo defleksyon nan lè a (\(p <0.017\), Tablo 2), an konparezon ak lòt zegwi axi-simetrik (AX2-3), men pa gen okenn diferans enpòtan yo te obsève, lè yo te mete zegwi a nan dlo. Осесимметричный скос 4 мм (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистичесточ зоголь статистичесою наибольшую лонения в воздухе (\(p <0,017\), таблица 2) по сравнению с другими осесимметричными иглами (AX2–3ми). Axisymmetric bizote 4 mm (AX1), ki gen pi long longè bizote a, reyalize yon pi gwo devyasyon estatistik siyifikatif nan lè a (\(p <0.017\), Tablo 2) konpare ak lòt zegwi axisymmetric (AX2-3).men diferans enpòtan yo pa te obsève lè yo mete zegwi a nan dlo.与其他轴对称针(AX2-3) 相比，具有最长斜角长度的轴对称4 mm 斜角(AX1) 在空帔丟空氡斜角长度的轴对称着的最高偏转(\(p < 0.017\)，表2)，但当将针头放入水中时，没有观察到显着差异。 Konpare ak lòt zegwi axial simetrik (AX2-3), li gen pi long ang oblik nan 4 mm axial simetrik (AX1) nan lè a, epi li te reyalize estatistik siyifikatif maksimòm defleksyon (\(p <0.017\), Tablo 2) , men lè yo te mete zegwi a nan dlo, pa gen okenn diferans enpòtan yo te obsève. О с с 4 м по сравнению с с д д д ими осесиметричныи иглами (Ax2-3) (p <0,017), Pant aksymetrik la ak longè pant ki pi long nan 4 mm (AX1) te bay yon devyasyon maksimòm estatistik enpòtan nan lè a konpare ak lòt pant aksymetrik yo (AX2-3) (\(p <0.017\), Tablo 2), men pa te gen okenn. diferans enpòtan.yo obsève lè yo mete zegwi a nan dlo.Kidonk, yon longè bizo ki pi long pa gen okenn avantaj evidan an tèm de devyasyon pwent pik.Lè w pran sa a an kont, li sanble ke jeyometri pant lan, ki se envestige nan etid sa a, gen yon pi gwo enfliyans sou devyasyon anplitid la pase longè pant lan.Sa a ka gen rapò ak rèd koube, pou egzanp, tou depann de materyèl la ke yo te bese ak epesè an jeneral nan zegwi a konstriksyon.
Nan syans eksperimantal, grandè vag flexural reflete a afekte pa kondisyon fwontyè pwent la.Lè pwent zegwi a te mete nan dlo ak jelatin, \(\text {PTE}_{2}\) te fè yon mwayèn \(\approx\) 95% ak \(\text {PTE}_{2}\) te fè mwayèn valè yo. se 73% ak 77% (\text {PTE}_{1}\) ak \(\text {PTE}_{3}\), respektivman (figi 11).Sa a endike ke maksimòm transfè enèji acoustic nan mwayen depoze a (pa egzanp, dlo oswa jelatin) rive nan \(f_2\).Konpòtman menm jan an te obsève nan yon etid anvan lè l sèvi avèk estrikti aparèy ki pi senp nan frekans 41-43 kHz, kote otè yo te demontre koyefisyan refleksyon vòltaj ki asosye ak modil mekanik mwayen entèrkal la.Pwofondè pénétration32 ak pwopriyete mekanik tisi a bay yon chay mekanik sou zegwi a epi se poutèt sa espere enfliyanse konpòtman sonan UZeFNAB la.Se poutèt sa, algoritm Suivi sonorite tankou 17, 18, 33 ka itilize yo optimize pouvwa a nan son an delivre atravè dyaman an.
Modèl longèdonn Bend (figi 7) montre ke axisymmetric gen pi wo rèd estriktirèl (sa vle di pi wo rèd koube) nan pwent la pase lancet ak bizote asimetri.Ki sòti nan (1) ak lè l sèvi avèk relasyon vitès-frekans li te ye a, nou estime rèd koube nan lancet la, pwent asimetri ak aksymetrik kòm pant \(\apeprè) 200, 20 ak 1500 MPa, respektivman.Sa a koresponn ak (\lambda _y\) 5.3, 1.7 ak 14.2 mm nan 29.75 kHz, respektivman (figi 7a–c).Lè nou konsidere sekirite klinik pwosedi USeFNAB la, yo dwe evalye enfliyans jeyometri sou rèd konsepsyon bizo a34.
Etid la nan paramèt yo nan bizo a ak longè a nan tib la (figi 9) te montre ke seri a pi bon TL pou asimetri a (1.8 mm) te pi wo pase pou bizo a axisymmetric (1.3 mm).Anplis de sa, plato mobilite a varye ant 4 a 4.5 mm ak soti nan 6 a 7 mm pou enklinezon asimetri ak aksymetrik, respektivman (figi 9a, b).Se enpòtans nan pratik nan konklizyon sa a eksprime nan tolerans fabrikasyon, pou egzanp, yon seri pi ba nan pi bon TL ka vle di yon bezwen pou pi wo presizyon longè.An menm tan an, platfòm pwodiksyon an bay yon pi gwo tolerans pou chwa longè pant lan nan yon frekans bay san yo pa afekte anpil pwodiksyon an.
Etid la gen ladan limit sa yo.Mezi dirèk defleksyon zegwi lè l sèvi avèk deteksyon kwen ak imaj gwo vitès (Figi 12) vle di ke nou limite a medya optik transparan tankou lè ak dlo.Nou ta renmen tou fè remake ke nou pa t 'sèvi ak eksperyans yo teste mobilite transfè a simulation ak vis vèrsa, men yo te itilize etid FEM yo detèmine longè a pi bon nan zegwi a manifaktire.Soti nan pwen de vi nan limit pratik, longè lans la soti nan pwent nan manch rad se 0.4 cm pi long pase lòt zegwi (AX1-3), gade fig.3b.Sa a ka afekte repons modal estrikti acicular la.Anplis de sa, fòm ak volim soude plon ond (gade Figi 3) ka afekte enpedans mekanik konsepsyon PIN, sa ki lakòz erè nan enpedans mekanik ak konpòtman koube.
Finalman, nou te demontre eksperimantal ke jeyometri bizote a afekte kantite defleksyon nan USeFNAB.Nan sitiyasyon kote yon anplitid defleksyon ki pi wo ka gen yon efè pozitif sou efè zegwi a sou tisi a, pou egzanp, efikasite koupe apre twou, yo ka rekòmande yon lancet konvansyonèl pou USeFNAB, paske li bay pi gwo anplitid defleksyon an pandan y ap kenbe ase frigidité. nan pwent konsepsyon an.Anplis de sa, yon etid resan te montre ke pi gwo defleksyon pwent ka amelyore efè byolojik tankou kavitasyon, ki ka ede devlope aplikasyon pou entèvansyon chirijikal minim pwogrese.Etandone ke ogmante pouvwa acoustic total yo te montre ogmante sede byopsi soti nan USeFNAB13, plis etid quantitative nan sede echantiyon ak bon jan kalite yo bezwen evalye benefis nan klinik detaye nan jeyometri a zegwi etidye.
Frable, WJ Fine zegwi aspirasyon byopsi: yon revizyon.Humph.Malad.14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).