გმადლობთ, რომ ეწვიეთ Nature.com-ს.ბრაუზერის ვერსიას, რომელსაც იყენებთ, აქვს შეზღუდული CSS მხარდაჭერა.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).იმავდროულად, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ გამოვიყვანთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
ახლახან დადასტურდა, რომ ულტრაბგერის გამოყენება ზრდის ქსოვილის მოსავლიანობას ულტრაბგერითი დახმარებით წვრილი ნემსის ასპირაციისას (USeFNAB) ჩვეულებრივ წვრილი ნემსით ასპირაციასთან შედარებით (FNAB).დღემდე არ არის საფუძვლიანად შესწავლილი კავშირი ბეწვის გეომეტრიასა და წვერის მოძრაობას შორის.ამ კვლევაში, ჩვენ გამოვიკვლიეთ ნემსის რეზონანსის და გადახრის ამპლიტუდის თვისებები სხვადასხვა ნემსის ფრჩხილის გეომეტრიისთვის, სხვადასხვა სიგრძით.ჩვეულებრივი 3,9 მმ დახრილი ლანცეტის გამოყენებით, წვერის გადახრის სიმძლავრის კოეფიციენტი (DPR) ჰაერში და წყალში იყო 220 და 105 μm/W, შესაბამისად.ეს უფრო მაღალია ვიდრე ღერძული სიმეტრიული 4 მმ დახრილი წვერი, რაც უზრუნველყოფს 180 და 80 μm/W DPR ჰაერსა და წყალში, შესაბამისად.ეს კვლევა ხაზს უსვამს დამოკიდებულების მნიშვნელობას დახრის გეომეტრიის სიხისტეს შორის ჩასმის სხვადასხვა საშუალებების კონტექსტში და, შესაბამისად, შეიძლება გაეცნოს ჭრის შემდგომი ჭრის მოქმედების კონტროლის მეთოდებს, ნემსის დახრის გეომეტრიის შეცვლით, რაც მნიშვნელოვანია.USeFNAB აპლიკაციისთვის მნიშვნელოვანია.
წვრილი ნემსით ასპირაციული ბიოფსია (FNA) არის ქსოვილის ნიმუშების მიღების მეთოდი საეჭვო პათოლოგიისთვის1,2,3 ნემსის გამოყენებით.ნაჩვენებია, რომ Franseen წვერი უზრუნველყოფს უფრო მაღალ დიაგნოსტიკურ შესრულებას, ვიდრე ჩვეულებრივი ლანცეტის4 და მენგინიის რჩევები.ასევე შემოთავაზებულია ღერძის სიმეტრიული (ანუ წრეწირის) ფერდობები ჰისტოპათოლოგიურად ადეკვატური ნიმუშების ალბათობის გაზრდის მიზნით.
ბიოფსიის დროს ნემსი გადის კანისა და ქსოვილის ფენებში, რათა მიიღონ წვდომა საეჭვო დაზიანებებზე.ბოლო კვლევებმა აჩვენა, რომ ულტრაბგერას შეუძლია შეამციროს შეღწევადობის ძალა, რომელიც საჭიროა რბილ ქსოვილებზე წვდომისათვის7,8,9,10.ნაჩვენებია, რომ ნემსის ბეწვის გეომეტრია გავლენას ახდენს ნემსის ურთიერთქმედების ძალებზე, მაგალითად, უფრო გრძელ ფრჩხილებზე ნაჩვენებია ქსოვილის შეღწევის უფრო დაბალი ძალა11.ნემსის ქსოვილის ზედაპირზე შეღწევის შემდეგ, ანუ პუნქციის შემდეგ, ნემსის ჭრის ძალა შეიძლება იყოს ნემსის ქსოვილთან ურთიერთქმედების ძალის 75%12.ნაჩვენებია, რომ პოსტპუნქციის ფაზაში ულტრაბგერითი (ულტრაბგერა) ზრდის რბილი ქსოვილების სადიაგნოსტიკო ბიოფსიის ეფექტურობას.სხვა ულტრაბგერითი გაძლიერებული ძვლის ბიოფსიის ტექნიკა შემუშავებულია მყარი ქსოვილის ნიმუშების აღებისთვის, მაგრამ არ არის მოხსენებული შედეგები, რომლებიც აუმჯობესებს ბიოფსიის ეფექტურობას.მრავალრიცხოვანმა კვლევებმა ასევე დაადასტურა, რომ მექანიკური გადაადგილება იზრდება ულტრაბგერითი სტრესის ზემოქმედებისას16,17,18.მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს მრავალი კვლევა ღერძულ (გრძივი) სტატიკური ძალების შესახებ ნემსის ქსოვილის ურთიერთქმედებებში19,20, არსებობს შეზღუდული კვლევები ნემსის ბეწვის დროებითი დინამიკისა და გეომეტრიის შესახებ ულტრაბგერითი FNAB (USeFNAB) ქვეშ.
ამ კვლევის მიზანი იყო გამოეკვლია ულტრაბგერითი მოხრილი ნემსის ნემსის წვერის მოძრაობაზე სხვადასხვა დახრის გეომეტრიის ეფექტის გამოკვლევა.კერძოდ, ჩვენ გამოვიკვლიეთ საინექციო საშუალების ეფექტი ნემსის წვერის გადახრაზე პუნქციის შემდეგ ტრადიციული ნემსის ღეროებისთვის (ანუ USeFNAB ნემსები სხვადასხვა მიზნებისთვის, როგორიცაა შერჩევითი ასპირაცია ან რბილი ქსოვილების შეძენა.
ამ კვლევაში ჩართული იყო სხვადასხვა დახრილი გეომეტრია.(ა) Lancet-ის სპეციფიკაცია შეესაბამება ISO 7864:201636-ს, სადაც \(\alpha\) არის პირველადი დახრილობა, \(\theta\) არის მეორადი დახრილობის ბრუნვის კუთხე და \(\phi\) არის მეორადი დახრილობა. კუთხე., ბრუნვისას, გრადუსებში (\(^\circ\)).(ბ) წრფივი ასიმეტრიული ერთსაფეხურიანი ჩამკეტები (ე.წ. "სტანდარტული" DIN 13097:201937) და (გ) წრფივი ღერძული სიმეტრიული (წრიული) ერთსაფეხურიანი ჩამკეტები.
ჩვენი მიდგომა იწყება მოღუნვის ტალღის სიგრძის ცვლილების მოდელირებით ბეველის გასწვრივ ჩვეულებრივი ლანცეტის, ღერძული სიმეტრიული და ასიმეტრიული ერთსაფეხურიანი ღეროვანი გეომეტრიებისთვის.შემდეგ ჩვენ გამოვთვალეთ პარამეტრული კვლევა მილის დახრილობისა და სიგრძის ეფექტის შესამოწმებლად გადაცემის მექანიკურ სითხეზე.ეს აუცილებელია პროტოტიპის ნემსის დასამზადებლად ოპტიმალური სიგრძის დასადგენად.სიმულაციის საფუძველზე დამზადდა ნემსის პროტოტიპები და მათი რეზონანსული ქცევა ექსპერიმენტულად დახასიათდა ძაბვის ასახვის კოეფიციენტების გაზომვით და ელექტროენერგიის გადაცემის ეფექტურობის გაანგარიშებით ჰაერში, წყალში და 10% (w/v) ბალისტიკურ ჟელატინს, საიდანაც განისაზღვრა მუშაობის სიხშირე. .დაბოლოს, მაღალსიჩქარიანი გამოსახულება გამოიყენება ჰაერში და წყალში ნემსის წვერზე მოხრილი ტალღის გადახრის პირდაპირ გასაზომად, აგრეთვე თითოეული ირიბი კუთხით მიწოდებული ელექტრული სიმძლავრის შესაფასებლად და გადახრის სიმძლავრის თანაფარდობის გეომეტრიის შესაფასებლად ( DPR) ინექციურ გარემოში..
როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2a, გამოიყენეთ 21 ლიანდაგი მილი (0.80 მმ OD, 0.49 მმ ID, მილის კედლის სისქე 0.155 მმ, სტანდარტული კედელი) განსაზღვროთ ნემსის მილის მილის სიგრძე (TL) და დახრილი კუთხე (BL) ISO-ს შესაბამისად. 9626:201621) 316 უჟანგავი ფოლადისაგან (იანგის მოდული 205 \(\ტექსტი {GN/m}^{2}\), სიმკვრივე 8070 კგ/მ\(^{3}\) და პუასონის თანაფარდობა 0,275).
დახრის ტალღის სიგრძის განსაზღვრა და სასრული ელემენტების მოდელის (FEM) დარეგულირება ნემსისა და სასაზღვრო პირობებისთვის.(ა) დახრის სიგრძის (BL) და მილის სიგრძის (TL) განსაზღვრა.(ბ) სამგანზომილებიანი (3D) სასრული ელემენტების მოდელი (FEM) ჰარმონიული წერტილის ძალის გამოყენებით \(\tilde{F}_y\vec {j}\) ნემსის პროქსიმალურად გასატარებლად, წერტილის გადახრისა და სიჩქარის გასაზომად წვერი (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) მექანიკური სითხის გადაცემის გამოსათვლელად.\(\lambda _y\) განისაზღვრება, როგორც ტალღის სიგრძე ვერტიკალური ძალის მიმართ \(\tilde{F}_y\vec {j}\).გ) სიმძიმის ცენტრის, განივი კვეთის ფართობის A და \(I_{xx}\) და \(I_{yy}\) ინერციის მომენტების განმარტებები x და y ღერძების გარშემო, შესაბამისად.
როგორც ნაჩვენებია ნახ.2b,c, უსასრულო (უსასრულო) სხივისთვის, რომელსაც აქვს განივი კვეთის ფართობი A და ტალღის სიგრძეზე მეტი სხივის განივი კვეთის ზომაზე, მოხრილი (ან მოხრილი) ფაზის სიჩქარე \( c_{EI }\) განისაზღვრება 22-ით. :
სადაც E არის იანგის მოდული (\(\ ტექსტი {N/m}^{2}\)), \(\ომეგა _0 = 2\pi f_0\) არის აგზნების კუთხური სიხშირე (რადი/წმ), სადაც \( f_0 \ ) არის წრფივი სიხშირე (1/წმ ან ჰც), I არის ინტერესის ღერძის გარშემო ფართობის ინერციის მომენტი\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) არის მასა სიგრძის ერთეულზე (კგ/მ), სადაც \(\rho _0\) არის სიმკვრივე\((\ტექსტი {კგ/მ}^{3})\) და A არის ჯვარი სხივის არეალის მონაკვეთი (xy სიბრტყე) (\(\ ტექსტი {m}^{2}\)).ვინაიდან ჩვენს მაგალითში გამოყენებული ძალა პარალელურია ვერტიკალური y ღერძის, ანუ \(\tilde{F}_y\vec {j}\), ჩვენ გვაინტერესებს მხოლოდ ინერციის რეგიონალური მომენტი ჰორიზონტალური x ღერძის გარშემო. ანუ \(I_{xx}\), ასე რომ:
სასრული ელემენტების მოდელისთვის (FEM) გათვალისწინებულია სუფთა ჰარმონიული გადაადგილება (m), ამიტომ აჩქარება (\(\text {m/s}^{2}\)) გამოიხატება როგორც \(\ ნაწილობრივი ^2 \vec. { u}/ \ ნაწილობრივი t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) როგორც \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) არის სამგანზომილებიანი გადაადგილების ვექტორი, რომელიც მოცემულია სივრცულ კოორდინატებში.ამ უკანასკნელის ნაცვლად, COMSOL Multiphysics პროგრამულ პაკეტში მისი განხორციელების შესაბამისად (ვერსიები 5.4-5.5, COMSOL Inc., მასაჩუსეტსი, აშშ), იმპულსის ბალანსის კანონის სასრული დეფორმაციის ლაგრანგის ფორმა მოცემულია შემდეგნაირად:
სადაც \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) არის ტენზორის დივერგენციის ოპერატორი, \({\underline{\sigma}}\) არის მეორე Piola-Kirchhoff სტრესის ტენსორი (მეორე რიგის, \(\ text { N/m}^{2}\)) და \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) არის სხეულის ძალის ვექტორი (\(\text {N/m}^{3}\)) თითოეული დეფორმირებული მოცულობისთვის და \(e^{j\phi }\) არის ფაზის კუთხის ვექტორი\(\ phi \ ) (მიხარია).ჩვენს შემთხვევაში, სხეულის მოცულობის ძალა ნულის ტოლია, ჩვენი მოდელი ითვალისწინებს გეომეტრიულ წრფივობას და მცირე წმინდად ელასტიურ დეფორმაციას, ანუ სადაც \({\ხაზი{\varepsilon}}^{el}\) და \({\ხაზი {\varepsilon}}\) არის ელასტიური დაჭიმულობა და ტოტალური დაძაბულობა (მეორე რიგის, უგანზომილებიანი), შესაბამისად.ჰუკის კონსტიტუციური იზოტროპული ელასტიურობის ტენსორი \(\underline{\underline{C}}\) გამოითვლება იანგის E მოდულის გამოყენებით (\(\text {N/m}^{2}\)) და განისაზღვრება პუასონის თანაფარდობა v, ე.ი. \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (მეოთხე რიგი).ასე რომ, სტრესის გამოთვლა ხდება \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
გაანგარიშება იყენებს 10-კვანძიან ტეტრაედალურ ელემენტს, რომლის ელემენტის ზომა \(\le\) არის 8 μm.ნემსი მოდელირებულია ვაკუუმში და გადატანილი მექანიკური მობილობის მნიშვნელობა (ms-1 N-1) განისაზღვრება როგორც \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, სადაც \(\tilde{v}_y\vec {j}\) არის ხელსაწყოს გამომავალი რთული სიჩქარე და \( \ tilde {F}_y\ vec {j }\) არის რთული მამოძრავებელი ძალა, რომელიც მდებარეობს მილის პროქსიმალურ ბოლოში, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2b.თარგმნეთ მექანიკური სითხე დეციბელებში (dB) მაქსიმალური მნიშვნელობის გამოყენებით, როგორც მითითება, ანუ \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .ყველა FEM კვლევა ჩატარდა 29,75 kHz სიხშირეზე.
ნემსის დიზაინი (ნახ. 3) შედგება ჩვეულებრივი 21-ლიანდაგიანი კანქვეშა ნემსისგან (კატ. No. 4665643, Sterican\(^\circledR\), გარე დიამეტრი 0,8 მმ, სიგრძე 120 მმ, AISI 304 უჟანგავი ქრომი-ნიკელი. ფოლადი , B. Braun Melsungen AG, Melsungen, გერმანია) აღჭურვილია პლასტმასის Luer Lock ყდით, რომელიც დამზადებულია პოლიპროპილენისგან პროქსიმალურ ბოლოში და სათანადოდ მოდიფიცირებული ბოლოში.ნემსის მილი დამაგრებულია ტალღის გამტარზე, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 3b.ტალღების გამტარები დაიბეჭდა უჟანგავი ფოლადის 3D პრინტერზე (EOS 316L უჟანგავი ფოლადი EOS M 290 3D პრინტერზე, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, ფინეთი) და შემდეგ მიმაგრებული იქნა Langevin სენსორზე M4 ჭანჭიკების გამოყენებით.ლანჟევინის სენსორი შედგება 8 პიეზოელექტრული რგოლის ელემენტისგან, რომლებიც დატვირთულია ორივე ბოლოში ორი მასით.
ოთხი ტიპის წვერები (ფოტო), კომერციულად ხელმისაწვდომი ლანცეტი (L) და სამი წარმოებული ღერძული სიმეტრიული ერთსაფეხურიანი ღერძი (AX1-3) ხასიათდება 4, 1.2 და 0.5 მმ-იანი ღერძის სიგრძით (BL), შესაბამისად.(ა) მზა ნემსის წვერის ახლო ხედვა.(ბ) ოთხი ქინძისთავის ზედა ხედი, რომლებიც შედუღებულია 3D დაბეჭდილ ტალღის გამტარზე და შემდეგ დაკავშირებულია ლანჟევინის სენსორთან M4 ჭანჭიკებით.
დამზადდა სამი ღერძული სიმეტრიული ღერძი (ნახ. 3) (TAs Machine Tools Oy) 4.0, 1.2 და 0.5 მმ-იანი ღერძის სიგრძით (BL, როგორც ეს განსაზღვრულია ნახ. 2a-ში), რაც შეესაბამება \(\დაახლოებით) 2 \(^ \\ circ\), 7\(^\circ\) და 18\(^\circ\) შესაბამისად.ტალღის გამტარის და ნემსის მასა არის 3,4 ± 0,017 გ (საშუალო ± sd, n = 4) წიაღებისთვის L და AX1-3, შესაბამისად (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, გერმანია) .3b სურათზე L და AX1-3 ბეველებისთვის, მთლიანი სიგრძე ნემსის წვერიდან პლასტმასის ყდის ბოლომდე იყო 13.7, 13.3, 13.3 და 13.3 სმ, შესაბამისად.
ნემსის ყველა კონფიგურაციისთვის სიგრძე ნემსის წვერიდან ტალღის წვერომდე (ანუ შედუღების არემდე) იყო 4,3 სმ, ხოლო ნემსის მილი ორიენტირებული იყო ჭრილით ზემოთ (ანუ Y ღერძის პარალელურად) , როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში.გ (ნახ. 2).
მორგებული სკრიპტი MATLAB-ში (R2019a, The MathWorks Inc., მასაჩუსეტსი, აშშ), რომელიც მუშაობს კომპიუტერზე (Latitude 7490, Dell Inc., ტეხასი, აშშ) გამოყენებული იყო წრფივი სინუსოიდური გადაადგილებისთვის 25-დან 35 kHz-მდე 7 წამის განმავლობაში. ციფრული ანალოგური (DA) გადამყვანის გადაცემა (Analog Discovery 2, Digilent Inc., ვაშინგტონი, აშშ) გარდაიქმნება ანალოგურ სიგნალად.ანალოგური სიგნალი \(V_0\) (0,5 Vp-p) შემდეგ გაძლიერდა გამოყოფილი რადიოსიხშირული (RF) გამაძლიერებლით (Mariachi Oy, ტურკუ, ფინეთი).გაძლიერებული ძაბვის ვარდნა \({V_I}\) RF გამაძლიერებლიდან გამომავალი წინაღობით 50 ohms მიეწოდება ტრანსფორმატორს, რომელიც ჩაშენებულია ნემსის სტრუქტურაში, შეყვანის წინაღობით 50 ohms.ლანჟევინის გადამყვანები (წინა და უკანა მძიმე მრავალშრიანი პიეზოელექტრული გადამყვანები) გამოიყენება მექანიკური ტალღების შესაქმნელად.მორგებული RF გამაძლიერებელი აღჭურვილია ორარხიანი მუდმივი ტალღის სიმძლავრის კოეფიციენტით (SWR), რომელიც აღრიცხავს ინციდენტს \({V_I}\) და ასახულ გაძლიერებულ ძაბვას\(V_R\) ანალოგურ ციფრულ (AD) რეჟიმში.შერჩევის სიხშირით 300 kHz Converter (ანალოგური Discovery 2).აგზნების სიგნალი არის ამპლიტუდის მოდულირება დასაწყისში და ბოლოს, რათა თავიდან იქნას აცილებული გამაძლიერებლის შეყვანის გადატვირთვა გარდამავლებით.
MATLAB-ში დანერგილი მორგებული სკრიპტის გამოყენებით, სიხშირეზე პასუხის ფუნქცია (FRF), ანუ \(\tilde{H}(f)\), შეფასდა ოფლაინში ორარხიანი სინუსოიდური გაზომვის მეთოდის გამოყენებით (ნახ. 4), რომელიც ვარაუდობს წრფივი დროში.ინვარიანტული სისტემა.გარდა ამისა, გამოიყენება 20-დან 40 kHz სიხშირის დიაპაზონის ფილტრი სიგნალიდან ნებისმიერი არასასურველი სიხშირის მოსაშორებლად.გადამცემი ხაზების თეორიაზე მითითებით, ამ შემთხვევაში \(\tilde{H}(f)\) უდრის ძაბვის ასახვის კოეფიციენტს, ანუ \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) მცირდება \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) უდრის \(|\rho _{V}|^2\).იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა ელექტროენერგიის აბსოლუტური მნიშვნელობები, შემთხვევის სიმძლავრე \(P_I\) და ასახული სიმძლავრე \(P_R\) სიმძლავრე (W) გამოითვლება, მაგალითად, შესაბამისი ძაბვის rms მნიშვნელობის (rms) აღებით.გადამცემი ხაზისთვის სინუსოიდური აგზნებით \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26, სადაც \(Z_0\) უდრის 50 \(\ომეგა\).\(P_T\) დატვირთვაზე მიწოდებული ელექტროენერგია (ანუ ჩასმული საშუალო) შეიძლება გამოითვალოს როგორც \(|P_I – P_R |\) (W RMS), ასევე ენერგიის გადაცემის ეფექტურობა (PTE) და პროცენტი ( %) შეიძლება განისაზღვროს, თუ როგორ არის მოცემული ფორმა, ასე რომ 27:
აციკულური მოდალური სიხშირეები \(f_{1-3}\) (kHz) და მათი შესაბამისი სიმძლავრის გადაცემის ფაქტორები \(\text {PTE}_{1{-}3} \) შემდეგ შეფასებულია FRF-ის გამოყენებით.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) შეფასებული პირდაპირ \(\text {PTE}_{1{-}3}\), ცხრილიდან 1 A ცალმხრივი წრფივი სპექტრი მიიღება აღწერილ მოდალურ სიხშირეზე \(f_{1-3}\).
ნემსის სტრუქტურების სიხშირის პასუხის (AFC) გაზომვა.სინუსოიდური ორარხიანი გადახვევის საზომი25,38 გამოიყენება სიხშირეზე პასუხის ფუნქციის \(\tilde{H}(f)\) და მისი იმპულსური პასუხის H(t) მისაღებად.\({\mathcal {F}}\) და \({\mathcal {F}}^{-1}\) წარმოადგენენ ციფრული შეკვეცის ფურიეს ტრანსფორმაციას და მის ინვერსიას, შესაბამისად.\(\tilde{G}(f)\) ნიშნავს ორი სიგნალის ნამრავლს სიხშირის დომენში, მაგ. \(\tilde{G}_{XrX}\) ნიშნავს ინვერსიული სკანირების პროდუქტს\(\tilde{ X}r (f)\ ) და ვარდნის ძაბვა \(\tilde{X}(f)\) შესაბამისად.
როგორც სურათი 5-ზეა ნაჩვენები, მაღალსიჩქარიანი კამერა (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, აშშ) აღჭურვილია მაკრო ობიექტივით (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\).(\ჯერ\), Canon Inc., ტოკიო, იაპონია), წვერის გადახრის ჩასაწერად მოხრილი აგზნების დროს (ერთსიხშირიანი, უწყვეტი სინუსოიდი) 27,5-30 kHz სიხშირეზე.ჩრდილოვანი რუკის შესაქმნელად, მაღალი ინტენსივობის თეთრი LED-ის გაცივებული ელემენტი (ნაწილის ნომერი: 4052899910881, თეთრი LED, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, გერმანია) მოთავსდა ნემსის წვერის უკან.
ექსპერიმენტული დაყენების წინა ხედი.სიღრმე იზომება საშუალების ზედაპირიდან.ნემსის სტრუქტურა დამაგრებულია და დამონტაჟებულია მოტორიზებული გადაცემის მაგიდაზე.ირიბი კუთხის გადახრის გასაზომად გამოიყენეთ მაღალი სიჩქარის კამერა მაღალი გადიდების ობიექტივით (5\(\x\)).ყველა ზომა მილიმეტრებშია.
ნემსის თითოეული ტიპისთვის ჩვენ ჩავწერეთ მაღალსიჩქარიანი კამერის 300 ჩარჩო, რომლის ზომებია 128 \(\x\) 128 პიქსელი, თითოეული სივრცითი გარჩევადობით 1/180 მმ (\(\დაახლოებით) 5 მკმ. დროითი გარჩევადობა 310000 კადრი წამში.როგორც სურათზე 6-ზეა ნაჩვენები, თითოეული ჩარჩო (1) ამოჭრილია (2) ისე, რომ ნემსის წვერი იყოს ჩარჩოს ბოლო ხაზში (ქვედა) და გამოითვლება გამოსახულების ჰისტოგრამა (3), ასე რომ Canny შეიძლება განისაზღვროს 1 და 2 ბარიერი.შემდეგ გამოიყენეთ Canny edge-ის ამოცნობა 28(4) Sobel ოპერატორი 3 \(\ჯერ\) 3-ით და გამოთვალეთ პოზიციები არაჰიპოტენუზური პიქსელებისთვის (შეინიშნება \(\mathbf {\times }\)) კავიტაციის გარეშე 300 დროის საფეხურზე.წვერის გადახრის დიაპაზონის დასადგენად, გამოთვალეთ წარმოებული (ცენტრალური სხვაობის ალგორითმის გამოყენებით) (6) და განსაზღვრეთ ჩარჩო (7), რომელიც შეიცავს გადახრის ლოკალურ უკიდურესობებს (მაგ. პიკს).კავიტაციისგან თავისუფალი კიდის ვიზუალური დათვალიერების შემდეგ, შეირჩა წყვილი კადრები (ან ორი კადრი ტაიმის ინტერვალით) (7) და გაზომილი იყო წვერის გადახრა (აღნიშნულია როგორც \(\mathbf {\ ჯერ } \)).ზემოაღნიშნული დანერგილია Python-ში (v3.8, Python Software Foundation, python.org) OpenCV Canny edge-ის აღმოჩენის ალგორითმის გამოყენებით (v4.5.1, ღია კოდის კომპიუტერული ხედვის ბიბლიოთეკა, opencv.org).დაბოლოს, გადახრის სიმძლავრის კოეფიციენტი (DPR, μm/W) გამოითვლება, როგორც პიკ-მწვერვალზე გადახრის თანაფარდობა გადაცემულ ელექტრულ სიმძლავრესთან \(P_T\) (Wrms).
7-საფეხურიანი ალგორითმის გამოყენებით (1-7), მათ შორის ამოჭრა (1-2), Canny კიდეების ამოცნობა (3-4), გაანგარიშება, გაზომეთ პიქსელის პოზიცია წვერის გადახრის კიდეზე მაღალი კადრებიდან აღებული ჩარჩოების სერიის გამოყენებით. სიჩქარის კამერა 310 kHz (5) და მისი დროის წარმოებული (6) და ბოლოს, წვერის გადახრის დიაპაზონი იზომება ვიზუალურად შემოწმებულ წყვილ ჩარჩოებზე (7).
გაზომილია ჰაერში (22,4-22,9°C), დეიონიზებულ წყალში (20,8-21,5°C) და 10% (w/v) წყალხსნარში ბალისტიკური ჟელატინი (19,7-23,0°C , \(\text {Honeywell}^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) მსხვილფეხა რქოსანი და ღორის ძვლის ჟელატინი I ტიპის ბალისტიკური ანალიზისთვის, Honeywell International, ჩრდილოეთ კაროლინა, აშშ).ტემპერატურა იზომებოდა K-ტიპის თერმოწყვილების გამაძლიერებლით (AD595, Analog Devices Inc., MA, აშშ) და K- ტიპის თერმოწყვილებით (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K, Fluke Corporation, ვაშინგტონი, აშშ).გამოიყენეთ ვერტიკალური მოტორიზებული Z-ღერძის საფეხური (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., ვილნიუსი, ლიტვა) სიღრმის გასაზომად მედიის ზედაპირიდან (დაყენებულია როგორც Z ღერძის საწყისი) გარჩევადობით 5 მკმ ნაბიჯზე.
იმის გამო, რომ ნიმუშის ზომა იყო მცირე (n = 5) და ნორმალურობის დაშვება არ შეიძლებოდა, გამოყენებული იქნა ორ ნიმუშიანი ორკუდიანი Wilcoxon რანგის ჯამის ტესტი (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org). შევადაროთ დისპერსიული ნემსის წვერის რაოდენობა სხვადასხვა რგოლებისთვის.სამი შედარება გაკეთდა თითოეულ ფერდობზე, ამიტომ ბონფერონის კორექტირება იქნა გამოყენებული 0,017 მნიშვნელოვნების მორგებული დონით და ცდომილების კოეფიციენტით 5%.
მითითება მოცემულია ქვემოთ მე-7 სურათზე.29,75 კჰც სიხშირეზე, 21-ლიანდაგიანი ნემსის მრუდი ნახევარ ტალღის სიგრძე (\(\ლამბდა _y/2\)) არის \(\დაახლოებით) 8 მმ.დახრის ტალღის სიგრძე მცირდება ფერდობის გასწვრივ, როგორც კი ის უახლოვდება წვერს.წვერზე \(\ლამბდა _y/2\) არის 3, 1 და 7 მმ-იანი საფეხურები, შესაბამისად, ჩვეულებრივი ლანცეტებისთვის (a), ასიმეტრიული (b) და ღერძული სიმეტრიული (c).ამრიგად, ეს ნიშნავს, რომ ლანცეტი განსხვავდება \(\დაახლოებით\) 5 მმ-ით (იმის გამო, რომ ლანცეტის ორი სიბრტყე ქმნის წერტილს 29.30), ასიმეტრიული დახრილობა 7 მმ-ით იცვლება, ხოლო სიმეტრიული დახრილობა 1 მმ-ით.ღერძის სიმეტრიული ფერდობები (სიმძიმის ცენტრი იგივე რჩება, ამიტომ მხოლოდ კედლის სისქე იცვლება ფერდობის გასწვრივ).
FEM კვლევის გამოყენება 29.75 kHz-ზე და განტოლება.(1) გამოთვალეთ ღუნვის ნახევარტალღის ცვლილება (\(\ლამბდა _y/2\)) ლანცეტის (a), ასიმეტრიული (b) და ღერძის სიმეტრიული (c) ირიბი გეომეტრიისთვის (როგორც ნახ. 1a,b,c).).საშუალო \(\lambda_y/2\) ლანცეტის, ასიმეტრიული და ღერძული სიმეტრიული ფერდობებისთვის არის 5,65, 5,17 და 7,52 მმ, შესაბამისად.გაითვალისწინეთ, რომ ასიმეტრიული და ღერძული ღერძების სისქე შემოიფარგლება \(\დაახლოებით) 50 მკმ-ით.
პიკური მობილურობა \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) არის მილის ოპტიმალური სიგრძის (TL) და დახრილობის სიგრძის (BL) კომბინაცია (ნახ. 8, 9).ჩვეულებრივი ლანცეტისთვის, რადგან მისი ზომა ფიქსირდება, ოპტიმალური TL არის \(\დაახლოებით\) 29,1 მმ (ნახ. 8).ასიმეტრიული და ღერძული სიმეტრიული ფერდობებისთვის (ნახ. 9a, b, შესაბამისად), FEM კვლევა მოიცავდა BL 1-დან 7 მმ-მდე, ამიტომ ოპტიმალური TL დიაპაზონი იყო 26.9-დან 28.7 მმ-მდე (დიაპაზონი 1.8 მმ) და 27.9-დან 29.2 მმ-მდე (დიაპაზონი). 1.3 მმ).) ), შესაბამისად.ასიმეტრიული ფერდობებისთვის (ნახ. 9a), ოპტიმალური TL გაიზარდა ხაზობრივად, მიაღწია პლატოს BL 4 მმ-ზე და შემდეგ მკვეთრად შემცირდა BL 5-დან 7 მმ-მდე.ღერძული სიმეტრიული ფერდობებისთვის (ნახ. 9b), ოპტიმალური TL იზრდება წრფივად BL დრეკადობით და საბოლოოდ სტაბილურდება BL-ზე 6-დან 7 მმ-მდე.ღერძული სიმეტრიული ფერდობების გაფართოებულმა კვლევამ (ნახ. 9c) აჩვენა ოპტიმალური TL-ების განსხვავებული ნაკრები, რომელიც მდებარეობს \(\დაახლოებით) 35,1–37,1 მმ-ზე.ყველა BL-სთვის მანძილი ოპტიმალური TL-ების ორ კომპლექტს შორის არის \(\დაახლოებით\) 8 მმ (ექვივალენტური \(\ლამბდა _y/2\)).
ლანცეტის გადაცემის მობილურობა 29.75 kHz-ზე.ნემსის მილი მოხრილი იყო 29,75 კჰც სიხშირით, ვიბრაცია გაზომილი იყო ბოლოს და გამოიხატა გადაცემული მექანიკური მობილურობის ოდენობით (dB მაქსიმალურ მნიშვნელობასთან შედარებით) TL 26,5-29,5 მმ (0,1 მმ ნაბიჯი).
FEM-ის პარამეტრული კვლევები 29,75 კჰც სიხშირეზე აჩვენებს, რომ ღერძული სიმეტრიული წვერის გადაცემის მობილურობაზე ნაკლებად მოქმედებს მილის სიგრძის ცვლილებები, ვიდრე მისი ასიმეტრიული ანალოგი.ფრჩხილის სიგრძის (BL) და მილის სიგრძის (TL) კვლევები ასიმეტრიული (a) და ღერძული სიმეტრიული (b, c) ბეწვის გეომეტრიებისთვის სიხშირის დომენის კვლევებში FEM გამოყენებით (სასაზღვრო პირობები ნაჩვენებია ნახატ 2-ში).(ა, ბ) TL მერყეობდა 26,5-დან 29,5 მმ-მდე (0,1 მმ ნაბიჯი) და BL 1-7 მმ (0,5 მმ ნაბიჯი).(გ) გაფართოებული ღერძული სიმეტრიული ირიბი კუთხის შესწავლა, მათ შორის TL 25-40 მმ (0,05 მმ ნაბიჯი) და 0,1-7 მმ (0,1 მმ საფეხური), რომელიც ავლენს სასურველ თანაფარდობას \(\ლამბდა_y/2\) წვერის ფხვიერი მოძრავი სასაზღვრო პირობები დაკმაყოფილებულია.
ნემსის სტრუქტურას აქვს სამი ბუნებრივი სიხშირე \(f_{1-3}\) დაყოფილი დაბალ, საშუალო და მაღალ მოდალურ რეგიონებად, როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 1. PTE ზომა ნაჩვენებია 10-ზე და შემდეგ გაანალიზებულია ნახატზე 11. ქვემოთ მოცემულია შედეგები თითოეული მოდალური სფეროსთვის:
ტიპიური ჩაწერილი ენერგიის გადაცემის მყისიერი ეფექტურობის (PTE) ამპლიტუდები, მიღებული სინუსოიდური აგზნების გამოყენებით 20 მმ სიღრმეზე ლანცეტის (L) და ღერძული სიმეტრიული ფერდობებისთვის AX1-3 ჰაერში, წყალში და ჟელატინი.ნაჩვენებია ცალმხრივი სპექტრი.გაზომილი სიხშირის პასუხი (300 kHz სინჯის სიხშირე) იყო დაბალგაფილტრული და შემდეგ შემცირდა 200 ფაქტორით მოდალური ანალიზისთვის.სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა არის \(\le\) 45 dB.PTE ფაზა (იისფერი წერტილოვანი ხაზი) ნაჩვენებია გრადუსებში (\(^{\circ}\)).
მოდალური პასუხის ანალიზი ნაჩვენებია სურათზე 10 (საშუალო ± სტანდარტული გადახრა, n = 5) L და AX1-3 ფერდობებისთვის ჰაერში, წყალში და 10% ჟელატინი (20 მმ სიღრმე) (ზედა) სამი მოდალური რეგიონით (დაბალი). , საშუალო, მაღალი).), და მათი შესაბამისი მოდალური სიხშირეები\(f_{1-3}\) (kHz), (საშუალო) ენერგოეფექტურობა\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) იყენებს დიზაინის განტოლებებს.(4) და (ქვედა) არის სრული სიგანე მაქსიმალური გაზომილი მნიშვნელობის ნახევარზე \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz), შესაბამისად.გაითვალისწინეთ, რომ დაბალი PTE-ის ჩაწერისას, ანუ AX2 დახრილობის შემთხვევაში, გამტარუნარიანობის გაზომვა გამოტოვებულია, \(\text {FWHM}_{1}\).\(f_2\) რეჟიმი ითვლება ყველაზე შესაფერისად დახრილი სიბრტყეების გადახრის შესადარებლად, რადგან ის აჩვენებს ენერგიის გადაცემის ეფექტურობის უმაღლეს დონეს (\(\text {PTE}_{2}\)), მდე 99%.
პირველი მოდალური რეგიონი: \(f_1\) დიდად არ არის დამოკიდებული ჩასმული მედიის ტიპზე, მაგრამ დამოკიდებულია დახრილობის გეომეტრიაზე.\(f_1\) მცირდება ფრჩხილის სიგრძის შემცირებით (27.1, 26.2 და 25.9 kHz AX1-3-ისთვის, შესაბამისად, ჰაერში).რეგიონალური საშუალო \(\text {PTE}_{1}\) და \(\text {FWHM}_{1}\) არის \(\დაახლოებით\) 81% და 230 Hz შესაბამისად.\(\text {FWHM}_{1}\) იყო ყველაზე მაღალი ჟელატინი Lancet-იდან (L, 473 Hz).გაითვალისწინეთ, რომ \(\text {FWHM}_{1}\) AX2-სთვის ჟელატინის შეფასება შეუძლებელია მოხსენებული სიხშირის პასუხების დაბალი სიდიდის გამო.
მეორე მოდალური რეგიონი: \(f_2\) დამოკიდებულია პასტისა და დახრილი მედიის ტიპზე.ჰაერში, წყალში და ჟელატინს საშუალო \(f_2\) მნიშვნელობებია შესაბამისად 29.1, 27.9 და 28.5 kHz.PTE ამ მოდალური რეგიონისთვის ასევე მიაღწია 99%-ს, ყველაზე მაღალია ყველა საზომ ჯგუფს შორის, რეგიონალური საშუალო 84%-ით.ფართობის საშუალო \(\text {FWHM}_{2}\) არის \(\დაახლოებით\) 910 ჰც.
მესამე მოდალური რეგიონი: \(f_3\) სიხშირე დამოკიდებულია შეყვანის საშუალების ტიპზე და დახრილობაზე.საშუალო \(f_3\) მნიშვნელობებია 32.0, 31.0 და 31.3 kHz ჰაერში, წყალში და ჟელატინი, შესაბამისად.\(\text {PTE}_{3}\) აქვს რეგიონული საშუალო \(\დაახლოებით\) 74%, ყველაზე დაბალი ნებისმიერ რეგიონში.რეგიონალური საშუალო \(\text {FWHM}_{3}\) არის \(\დაახლოებით\) 1085 ჰც, რაც უფრო მაღალია ვიდრე პირველი და მეორე რეგიონები.
შემდეგი ეხება ნახ.12 და ცხრილი 2. ლანცეტი (L) ყველაზე მეტად გადაიხრება (მაღალი მნიშვნელობით ყველა წვერით, \(p<\) 0.017) ჰაერშიც და წყალშიც (ნახ. 12a), მიაღწია უმაღლეს DPR-ს (220 μm/-მდე). W ჰაერში). 12 და ცხრილი 2. ლანცეტი (L) ყველაზე მეტად გადაიხრება (მაღალი მნიშვნელობით ყველა წვერით, \(p<\) 0.017) ჰაერშიც და წყალშიც (ნახ. 12a), მიაღწია უმაღლეს DPR-ს (220 μm/-მდე). W ჰაერში). Следюще отჭრა P <\) 0,017) . ქვემოთ მოცემულია ნახაზი 12 და ცხრილი 2. Lancet-მა (L) ყველაზე მეტად გადაიხარა (მაღალი მნიშვნელობით ყველა წვერით, \(p<\) 0.017) როგორც ჰაერში, ასევე წყალში (ნახ. 12a), მიაღწია უმაღლეს DPR-ს.(აუკეთეთ 220 μm/W ჰაერში).მითითება მოცემულია სურათზე 12 და ცხრილში 2 ქვემოთ.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220 μm/W）.柳叶刀(L) აქვს ჰაერსა და წყალში ყველაზე მაღალი გადახრა (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017) და მიაღწია უმაღლეს DPR 220 μ/მ-მდე W ჰაერში). Ланцет (L) ნიშნავს отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) во воздухе и воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR (220 მკმ/ვტ ჰაერში). ლანცეტს (L) აქვს ყველაზე დიდი გადახრა (უაღრესად მნიშვნელოვანი ყველა წვერით, \(p<\) 0.017) ჰაერში და წყალში (ნახ. 12a), რომელიც აღწევს უმაღლეს DPR-ს (220 μm/W-მდე ჰაერში). ჰაერში, AX1, რომელსაც უფრო მაღალი BL ჰქონდა, გადაიხარა AX2-3-ზე მაღლა (მნიშვნელოვნებით, \(p<\) 0,017), ხოლო AX3 (რომელსაც ყველაზე დაბალი BL ჰქონდა) გადაიხარა AX2-ზე მეტი DPR-ით 190 μm/W. ჰაერში, AX1, რომელსაც უფრო მაღალი BL ჰქონდა, გადაიხარა AX2-3-ზე მაღლა (მნიშვნელოვნებით, \(p<\) 0,017), ხოლო AX3 (რომელსაც ყველაზე დაბალი BL ჰქონდა) გადაიხარა AX2-ზე მეტი DPR-ით 190 μm/W. ჰაერში AX1 со повеќе BL отклонялся повеќе, чем AX2–3 (со значитемостью \(p<\) 0,017), тогда како AX3 (ს ყველაზე დაბალი BL) отклонялся повеќе, чем AX2 DPR. ჰაერში, AX1 მაღალი BL-ით გადაიხარა AX2-3-ზე მაღლა (მნიშვნელოვნებით \(p<\) 0,017), ხოლო AX3 (ყველაზე დაბალი BL) გადაიხარა AX2-ზე მეტი 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），3A偏转大于AX2, DPR 为190 μm/W. ჰაერში, AX1-ის გადახრა უფრო მაღალი BL-ით უფრო მაღალია ვიდრე AX2-3-ის (მნიშვნელოვნად, \(p<\) 0.017), ხოლო AX3-ის (ყველაზე დაბალი BL) გადახრა უფრო მაღალია ვიდრე AX2-ის, DPR არის 190. μm/W. ჰაერის AX1 со повеќе BL სახელი უფრო მეტია отклонение, чем AX2-3 (მნიშვნელიმო, \(p<\) 0,017), тогда како AX3 (ს ყველაზე დაბალი BL) უფრო მეტი отклонение, чем AX2 с DPR. ჰაერში AX1-ს უფრო მაღალი BL-ით აქვს უფრო დიდი გადახრა ვიდრე AX2-3 (მნიშვნელოვანი, \(p<\) 0,017), ხოლო AX3-ს (ყველაზე დაბალი BL) აქვს უფრო დიდი გადახრა ვიდრე AX2 DPR-ით 190 μm/W. წყალში 20 მმ-ზე მნიშვნელოვანი განსხვავებები (\(p>\) 0.017) არ იქნა ნაპოვნი გადახრისა და PTE-ში AX1-3-ისთვის. წყალში 20 მმ-ზე მნიშვნელოვანი განსხვავებები (\(p>\) 0.017) არ იქნა ნაპოვნი გადახრისა და PTE-ში AX1-3-ისთვის. В воде на глубине 20 мм достоверных различий (\(p>\) 0,017) по прогибу и ФТР для AX1–3 не обнаружено. წყალში 20 მმ სიღრმეზე, მნიშვნელოვანი განსხვავებები (\(p>\) 0.017) გადახრასა და FTR-ში გამოვლინდა AX1-3-ისთვის.在20 მმ 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017)". 20 მმ წყალში არ იყო მნიშვნელოვანი განსხვავება AX1-3-სა და PTE-ს შორის (\(p>\) 0.017). გლუბინში 20 მმ პროგიბ და PTE AX1-3 არ არის გამორიცხული (\(p>\) 0,017). 20 მმ სიღრმეზე გადახრა და PTE AX1-3 მნიშვნელოვნად არ განსხვავდებოდა (\(p>\) 0.017).PTE-ის დონე წყალში (90.2-98.4%) ზოგადად უფრო მაღალი იყო, ვიდრე ჰაერში (56-77.5%) (ნახ. 12c) და კავიტაციის ფენომენი აღინიშნა წყალში ექსპერიმენტის დროს (ნახ. 13, აგრეთვე დამატებითი ინფორმაცია).
წვერის მოღუნვის ამპლიტუდის გაზომვები (საშუალო ± სტანდარტული გადახრა, n = 5) L და AX1-3 ჩამფერებისთვის ჰაერსა და წყალში (სიღრმე 20 მმ) გამოავლინა ჩამკეტის გეომეტრიის შეცვლის ეფექტი.გაზომვები მიიღება უწყვეტი ერთი სიხშირის სინუსოიდური აგზნების გამოყენებით.(ა) პიკური გადახრა (\(u_y\vec {j}\)) წვეროზე, გაზომილი (b) მათი შესაბამისი მოდალური სიხშირეებით \(f_2\).(გ) ენერგიის გადაცემის ეფექტურობა (PTE, rms, %) განტოლების სახით.(4) და (დ) გადახრის სიმძლავრის კოეფიციენტი (DPR, μm/W) გამოითვლება, როგორც პიკური გადახრა და გადამცემი სიმძლავრე \(P_T\) (Wrms).
მაღალსიჩქარიანი კამერის ტიპიური ჩრდილოვანი დიაგრამა, რომელიც გვიჩვენებს ლანცეტის წვერის (L) და ღერძული წვერის (AX1-3) მთლიან გადახრას (მწვანე და წითელი წერტილოვანი ხაზები) წყალში (სიღრმე 20 მმ), ნახევარ ციკლი, ამოძრავების სიხშირე. \(f_2\) (სიხშირე 310 kHz შერჩევა).გადაღებულ ნაცრისფერ სურათს აქვს ზომები 128×128 პიქსელი, პიქსელის ზომა \(\დაახლოებით) 5 მკმ.ვიდეო შეგიძლიათ იხილოთ დამატებით ინფორმაციაში.
ამგვარად, ჩვენ მოვახდინეთ მოდელირება მოღუნვის ტალღის სიგრძის ცვლილებაზე (ნახ. 7) და გამოვთვალეთ მექანიკური მობილურობა გადასატანად მილის სიგრძისა და რქის ჩვეულებრივი ლანცეტის, ასიმეტრიული და ღერძული კომბინაციებისთვის (ნახ. 8, 9).სიმეტრიული დახრილი გეომეტრია.ამ უკანასკნელზე დაყრდნობით, ჩვენ შევაფასეთ ოპტიმალური მანძილი შედუღებამდე 43 მმ (ან \(\დაახლ. სხვადასხვა დახრილობის სიგრძე.შემდეგ ჩვენ დავახასიათეთ მათი სიხშირეების პასუხები ჰაერში, წყალში და 10% (w/v) ბალისტიკურ ჟელატინში არსებულ ჩვეულებრივ შუბებთან შედარებით (სურათები 10, 11) და დავადგინეთ საუკეთესო შემთხვევა დახრის გადახრის რეჟიმის შესადარებლად.დაბოლოს, ჩვენ გავზომეთ წვერის გადახრა ჰაერში და წყალში ტალღის მოხრილობით 20 მმ სიღრმეზე და რაოდენობრივად დავადგინეთ დენის გადაცემის ეფექტურობა (PTE, %) და გადახრის სიმძლავრის კოეფიციენტი (DPR, μm/W) ინექციური საშუალების თითოეული დახრილობისთვის.ტიპი (სურ. 12).
შედეგები აჩვენებს, რომ გეომეტრიის დახრის ღერძი გავლენას ახდენს წვერის ღერძის ამპლიტუდის გადახრაზე.ლანცეტს ჰქონდა ყველაზე მაღალი გამრუდება და ასევე უმაღლესი DPR ღერძული სიმეტრიულ ღერძთან შედარებით, ხოლო ღერძის სიმეტრიულ ღერძს ჰქონდა უფრო მცირე საშუალო გადახრა (ნახ. 12). ღერძულ-სიმეტრიული 4 მმ ღერძი (AX1), რომელსაც აქვს ყველაზე გრძელი ღერძი, მიაღწია სტატისტიკურად მნიშვნელოვან უმაღლეს გადახრას ჰაერში (\(p <0.017\), ცხრილი 2), სხვა ღერძულ-სიმეტრიულ ნემსებთან შედარებით (AX2–3), მაგრამ მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ დაფიქსირებულა ნემსის წყალში მოთავსებისას. ღერძულ-სიმეტრიული 4 მმ ღერძი (AX1), რომელსაც აქვს ყველაზე გრძელი ღერძი, მიაღწია სტატისტიკურად მნიშვნელოვან უმაღლეს გადახრას ჰაერში (\(p <0.017\), ცხრილი 2), სხვა ღერძულ-სიმეტრიულ ნემსებთან შედარებით (AX2–3), მაგრამ მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ დაფიქსირებულა ნემსის წყალში მოთავსებისას. Осесимметричный скос 4 мм (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистически значимого наибольшего отклонения в воздухе (\(p <0,017\), таблица 2) по сравнению со другими осесим. 4 მმ ღერძული ღერძი (AX1), რომელსაც აქვს ყველაზე გრძელი ღერო, მიაღწია სტატისტიკურად უფრო დიდ გადახრას ჰაერში (\(p <0.017\), ცხრილი 2) სხვა ღერძულ სიმეტრიულ ნემსებთან შედარებით (AX2–3).მაგრამ მნიშვნელოვანი განსხვავებები არ დაფიქსირებულა ნემსის წყალში მოთავსებისას.与其他轴对称针 (AX2-3) 相比，具有最长斜角长度的轴对称 丄轴对称 与他斜角长度的轴对称 与角甡箺木着的最高偏转(\(p <0.017\)，表2)，但当将针头放入水中时，没有观察到显着差异. სხვა ღერძულად სიმეტრიულ ნემსებთან შედარებით (AX2-3), მას აქვს ჰაერში ყველაზე გრძელი ირიბი კუთხე 4 მმ ღერძული სიმეტრიული (AX1) და მიაღწია სტატისტიკურად მნიშვნელოვან მაქსიმალურ გადახრას (\(p <0.017\), ცხრილი 2) , მაგრამ როდესაც ნემსი წყალში მოთავსდა, მნიშვნელოვანი განსხვავება არ დაფიქსირებულა. Осесимметричный скос 4 мм (AX1) со наибольшей длиной скоса обеспечивает статистически значимое максимальное отклонение в воздухе по сравнению со други осесимметричными иглами (AX2-3) (не\(p\2) ыло. ღერძული სიმეტრიული ფერდობი ყველაზე გრძელი დახრილობის სიგრძით 4 მმ (AX1) უზრუნველყოფდა ჰაერში სტატისტიკურად მნიშვნელოვან მაქსიმალურ გადახრას სხვა ღერძების სიმეტრიულ ფერდობებთან შედარებით (AX2-3) (\(p <0.017\), ცხრილი 2), მაგრამ არ იყო მნიშვნელოვანი განსხვავება.შეინიშნება ნემსის წყალში მოთავსებისას.ამდენად, უფრო გრძელი დახრილობის სიგრძეს არ აქვს აშკარა უპირატესობა მწვერვალის წვერის გადახრის თვალსაზრისით.ამის გათვალისწინებით, გამოდის, რომ ფერდობის გეომეტრია, რომელიც გამოკვლეულია ამ კვლევაში, უფრო დიდ გავლენას ახდენს ამპლიტუდის გადახრაზე, ვიდრე ფერდობის სიგრძეზე.ეს შეიძლება დაკავშირებული იყოს მოღუნვის სიმტკიცესთან, მაგალითად, იმის მიხედვით, თუ რა მასალაა მოხრილი და კონსტრუქციის ნემსის საერთო სისქე.
ექსპერიმენტულ კვლევებში არეკლილი მოქნილი ტალღის სიდიდეზე გავლენას ახდენს წვერის სასაზღვრო პირობები.როდესაც ნემსის წვერი წყალში და ჟელატინი იყო ჩასმული, \(\text {PTE}_{2}\) საშუალოდ შეადგინა \(\დაახლოებით\) 95% და \(\text {PTE}_{2}\) დაადგინა მნიშვნელობები. არის 73% და 77% (\text {PTE}_{1}\) და \(\text {PTE}_{3}\), შესაბამისად (ნახ. 11).ეს მიუთითებს იმაზე, რომ აკუსტიკური ენერგიის მაქსიმალური გადაცემა ჩამოსხმის გარემოზე (მაგალითად, წყალი ან ჟელატინი) ხდება \(f_2\).მსგავსი ქცევა დაფიქსირდა წინა კვლევაში უფრო მარტივი მოწყობილობის სტრუქტურების გამოყენებით 41-43 kHz სიხშირეზე, სადაც ავტორებმა აჩვენეს ძაბვის ასახვის კოეფიციენტი, რომელიც დაკავშირებულია ინტერკალირებული საშუალების მექანიკურ მოდულთან.შეღწევადობის სიღრმე32 და ქსოვილის მექანიკური თვისებები უზრუნველყოფს მექანიკურ დატვირთვას ნემსზე და, შესაბამისად, მოსალოდნელია გავლენა მოახდინოს UZeFNAB-ის რეზონანსულ ქცევაზე.ამიტომ, რეზონანსული თვალთვალის ალგორითმები, როგორიცაა 17, 18, 33, შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტილუსის მეშვეობით მიწოდებული ხმის სიმძლავრის ოპტიმიზაციისთვის.
მოსახვევის ტალღის სიგრძის მოდელირება (ნახ. 7) გვიჩვენებს, რომ ღერძულ სიმეტრიულს აქვს უფრო მაღალი სტრუქტურული სიმტკიცე (ანუ უფრო მაღალი სიხისტე) წვერზე, ვიდრე ლანცეტსა და ასიმეტრიულ ბეველს.მიღებული (1)-დან და ცნობილი სიჩქარე-სიხშირის ურთიერთკავშირის გამოყენებით, ჩვენ ვაფასებთ ლანცეტის, ასიმეტრიული და ღერძული სიმეტრიული წვერების დახრის სიმტკიცეს, როგორც ფერდობებზე \(\დაახლოებით) 200, 20 და 1500 მპა, შესაბამისად.ეს შეესაბამება (\lambda _y\) 5.3, 1.7 და 14.2 მმ-ს 29.75 kHz-ზე, შესაბამისად (ნახ. 7a–c).USeFNAB პროცედურის კლინიკური უსაფრთხოების გათვალისწინებით, უნდა შეფასდეს გეომეტრიის გავლენა დახრილობის დიზაინის სიმტკიცეზე34.
ბეველისა და მილის სიგრძის პარამეტრების შესწავლამ (ნახ. 9) აჩვენა, რომ ასიმეტრიული (1,8 მმ) ოპტიმალური TL დიაპაზონი უფრო მაღალია, ვიდრე ღერძული ღერძის (1,3 მმ).გარდა ამისა, მობილობის პლატო მერყეობს 4-დან 4,5 მმ-მდე და 6-დან 7 მმ-მდე ასიმეტრიული და ღერძული სიმეტრიული დახრილობისთვის (ნახ. 9a, b).ამ დასკვნის პრაქტიკული აქტუალობა გამოიხატება წარმოების ტოლერანტობებში, მაგალითად, ოპტიმალური TL-ის დაბალი დიაპაზონი შეიძლება გულისხმობდეს უფრო მაღალი სიგრძის სიზუსტის საჭიროებას.ამავდროულად, მოსავლიანობის პლატფორმა უზრუნველყოფს უფრო მეტ ტოლერანტობას ფერდობის სიგრძის არჩევისას მოცემულ სიხშირეზე, მოსავლიანობაზე მნიშვნელოვანი ზემოქმედების გარეშე.
კვლევა მოიცავს შემდეგ შეზღუდვებს.ნემსის გადახრის პირდაპირი გაზომვა კიდეების ამოცნობისა და მაღალსიჩქარიანი გამოსახულების გამოყენებით (სურათი 12) ნიშნავს, რომ ჩვენ შემოვიფარგლებით ოპტიკურად გამჭვირვალე მედიით, როგორიცაა ჰაერი და წყალი.ჩვენ ასევე გვინდა აღვნიშნოთ, რომ ჩვენ არ გამოვიყენეთ ექსპერიმენტები სიმულირებული გადაცემის მობილურობის შესამოწმებლად და პირიქით, არამედ გამოვიყენეთ FEM კვლევები წარმოებული ნემსის ოპტიმალური სიგრძის დასადგენად.პრაქტიკული შეზღუდვების თვალსაზრისით, ლანცეტის სიგრძე წვერიდან ყდისკენ 0,4 სმ-ით მეტია, ვიდრე სხვა ნემსები (AX1-3), იხილეთ ნახ.3ბ.ამან შესაძლოა გავლენა მოახდინოს წვერის სტრუქტურის მოდალურ რეაქციაზე.გარდა ამისა, ტალღოვანი ტყვიის სამაგრის ფორმასა და მოცულობას (იხ. სურათი 3) შეუძლია გავლენა მოახდინოს ქინძის დიზაინის მექანიკურ წინაღობაზე, რაც გამოიწვევს შეცდომებს მექანიკურ წინაღობასა და ღუნვის ქცევაში.
დაბოლოს, ჩვენ ექსპერიმენტულად ვაჩვენეთ, რომ ბეწვის გეომეტრია გავლენას ახდენს USeFNAB-ში გადახრის რაოდენობაზე.იმ სიტუაციებში, როდესაც უფრო მაღალი გადახრის ამპლიტუდა შეიძლება დადებითად იმოქმედოს ნემსის ეფექტზე ქსოვილზე, მაგალითად, ჭრის ეფექტურობა პუნქციის შემდეგ, ჩვეულებრივი ლანცეტი შეიძლება იყოს რეკომენდებული USeFNAB-სთვის, რადგან ის უზრუნველყოფს უდიდეს გადახრის ამპლიტუდას და საკმარის სიმტკიცეს ინარჩუნებს. დიზაინის მწვერვალზე.გარდა ამისა, ბოლოდროინდელმა კვლევამ აჩვენა, რომ წვერის უფრო დიდმა გადახრობამ შეიძლება გააძლიეროს ბიოლოგიური ეფექტები, როგორიცაა კავიტაცია, რაც ხელს შეუწყობს აპლიკაციების განვითარებას მინიმალური ინვაზიური ქირურგიული ჩარევებისთვის.იმის გათვალისწინებით, რომ მთლიანი აკუსტიკური სიმძლავრის ზრდა ნაჩვენებია USeFNAB13-დან ბიოფსიის გამომუშავების გაზრდის მიზნით, საჭიროა ნიმუშის გამოსავლიანობისა და ხარისხის შემდგომი რაოდენობრივი კვლევები შესწავლილი ნემსის გეომეტრიის დეტალური კლინიკური სარგებელის შესაფასებლად.
Fable, WJ წვრილი ნემსის ასპირაციის ბიოფსია: მიმოხილვა.ჰამფი.ავადმყოფი.14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).
გამოქვეყნების დრო: ოქტ-13-2022