Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа.Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь хязгаарлагдмал CSS дэмжлэгтэй.Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-д нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох).Энэ хооронд байнгын дэмжлэгийг хангахын тулд бид сайтыг ямар ч загвар, JavaScript-гүйгээр үзүүлэх болно.
Хэт авианы хэрэглээ нь ердийн нарийн зүү соролттой харьцуулахад хэт авианы тусламжтайгаар нарийн зүү сорох (USeFNAB) эд эсийн гарцыг нэмэгдүүлдэг нь саяхан батлагдсан.Өнөөдрийг хүртэл налуугийн геометр ба үзүүрийн хөдөлгөөний хоорондын хамаарлыг сайтар судлаагүй байна.Энэ судалгаанд бид янз бүрийн урттай зүү налуу геометрийн зүү резонансын шинж чанар ба хазайлтын далайцыг судалсан.Уламжлалт 3.9 мм-ийн налуу ланцет ашиглан агаар ба усан дахь үзүүрийн хазайлтын хүчин чадал (DPR) тус тус 220 ба 105 мкм/Вт байв.Энэ нь тэнхлэгт тэгш хэмтэй 4 мм-ийн налуу үзүүрээс өндөр бөгөөд агаар болон усанд тус тус 180 ба 80 μм/Вт DPR өгдөг.Энэхүү судалгаа нь налуугийн геометрийн гулзайлтын хөшүүн байдлын хоорондын хамаарлын ач холбогдлыг янз бүрийн оруулах хэрэгслийн нөхцөлд онцолж байгаа тул зүү налуугийн геометрийг өөрчлөх замаар цоолсны дараах зүсэлтийн үйлдлийг хянах аргуудын талаар ойлголт өгөх боломжтой бөгөөд энэ нь чухал юм.USeFNAB програмын хувьд чухал ач холбогдолтой.
Нарийн зүүний сорох биопси (FNA) нь сэжигтэй эмгэгийн1,2,3-д зүү ашиглан эд эсийн дээж авах арга юм.Franseen-ийн үзүүр нь ердийн lancet4 болон Menghini5 зөвлөмжүүдээс илүү өндөр оношилгоо өгдөг болохыг харуулсан.Гистопатологийн хувьд хангалттай сорьц авах магадлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэнхлэгийн тэгш хэмтэй (өөрөөр хэлбэл тойргийн) налууг санал болгож байна.
Биопсийн үед сэжигтэй гэмтэлд нэвтрэхийн тулд зүүг арьс, эд эсийн давхаргаар дамжуулдаг.Сүүлийн үеийн судалгаагаар хэт авиан нь зөөлөн эдэд нэвтрэхэд шаардагдах нэвтрэлтийн хүчийг бууруулж чадна7,8,9,10.Зүүний налуугийн геометр нь зүүний харилцан үйлчлэлийн хүчинд нөлөөлдөг, тухайлбал, урт налуу нь эдэд нэвтрэх хүч багатай байдаг нь нотлогдсон11.Зүү нь эд эсийн гадаргууд нэвтэрсний дараа, өөрөөр хэлбэл цоолсны дараа зүүний зүсэх хүч нь зүүний эдтэй харилцан үйлчлэх хүчний 75% байж болно12.Цооролтын дараах үе шатанд хэт авиан (хэт авиан) нь зөөлөн эдийн биопсийн оношлогооны үр ашгийг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулсан.Хатуу эдийн дээж авахад хэт авиан шинжилгээгээр сайжруулсан ясны биопсийн бусад аргуудыг боловсруулсан боловч биопсийн гарцыг сайжруулсан үр дүн гараагүй байна.Олон тооны судалгаагаар хэт авианы стресст өртөх үед механик шилжилт нэмэгддэг болохыг баталсан байна16,17,18.Зүү эдийн харилцан үйлчлэлийн тэнхлэгийн (уртааш) статик хүчний талаар олон судалгаа байдаг19,20, хэт авианы FNAB (USeFNAB) дор зүү налуугийн түр зуурын динамик ба геометрийн талаархи судалгаанууд хязгаарлагдмал байдаг.
Энэхүү судалгааны зорилго нь хэт авианы гулзайлтын тусламжтайгаар зүү дэх зүүний үзүүрийн хөдөлгөөнд янз бүрийн налуу геометрийн нөлөөг судлах явдал байв.Ялангуяа, уламжлалт зүү налууг хатгасны дараа (жишээ нь, сонгомол сорох, зөөлөн эдийг авах гэх мэт янз бүрийн зорилгоор ашиглах UseFNAB зүү) тарилгын орчин зүүний үзүүрийн хазайлтад үзүүлэх нөлөөг судалсан.
Энэ судалгаанд янз бүрийн налуу геометрийг оруулсан болно.(a) Lancet үзүүлэлт нь ISO 7864:201636 стандарттай нийцэж байгаа бөгөөд \(\альфа\) нь үндсэн налуу, \(\тета\) нь хоёрдогч налуугийн эргэлтийн өнцөг, \(\phi\) нь хоёрдогч налуу юм. өнцөг., эргүүлэх үед градусаар (\(^\circ\)).(б) Шугаман тэгш бус нэг шат дамжлага (DIN 13097:201937-д “стандарт” гэж нэрлэдэг) ба (в) Шугаман тэнхлэгт тэгш хэмтэй (тойргийн) нэг шатлалт фас.
Бидний арга барил нь ердийн ланцет, тэнхлэгийн тэгш хэмтэй, тэгш бус нэг үе шаттай налуу геометрийн налуугийн дагуу гулзайлтын долгионы уртын өөрчлөлтийг загварчлах замаар эхэлдэг.Дараа нь бид хоолойн налуу ба уртын дамжуулалтын механик шингэнд үзүүлэх нөлөөг судлах параметрийн судалгааг тооцоолсон.Энэ нь загвар зүү хийх оновчтой уртыг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай.Загварчлалын үндсэн дээр зүү загваруудыг хийж, тэдгээрийн резонансын шинж чанарыг туршилтаар тодорхойлж, хүчдэлийн тусгалын коэффициентийг хэмжиж, агаар, ус, 10% (w/v) баллистик желатин дахь эрчим хүчний дамжуулалтын үр ашгийг тооцоолж, үүнээс ажиллах давтамжийг тодорхойлсон. .Эцэст нь, өндөр хурдны дүрслэл нь зүүний үзүүр дэх гулзайлтын долгионы хазайлтыг агаар, усан дахь шууд хэмжих, мөн ташуу өнцөг бүрт дамжуулж буй цахилгаан эрчим хүч, хазайлтын хүчний харьцааны геометрийг тооцоолоход ашигладаг. DPR) тарьсан орчинд..
Зураг 2а-д үзүүлснээр ISO стандартын дагуу хоолойн урт (TL) ба налуу өнцгөөр (BL) зүү хоолойг тодорхойлохын тулд 21 хэмийн хоолой (0.80 мм OD, 0.49 мм ID, хоолойн ханын зузаан 0.155 мм, стандарт хана) ашиглана. 9626:201621) 316 зэвэрдэггүй гангаар (Янгийн модуль 205 \(\текст {GN/m}^{2}\), нягт 8070 кг/м\(^{3}\) ба Пуассоны харьцаа 0.275 ).
Гулзайлтын долгионы уртыг тодорхойлох, хязгаарлагдмал элементийн загварыг (FEM) зүү ба хилийн нөхцөлд тохируулах.(a) Налуугийн урт (BL) ба хоолойн уртыг (TL) тодорхойлох.(б) Гурван хэмжээст (3D) хязгаарлагдмал элементийн загвар (FEM) гармоник цэгийн хүчийг \(\tilde{F}_y\vec {j}\) ашиглан зүүг ойртуулж, цэгийг хазайлгаж, хурдыг хэмжинэ. үзүүр (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) механик шингэний дамжуулалтыг тооцоолох.\(\lambda _y\) нь босоо хүчний \(\tilde{F}_y\vec {j}\) хамааралтай гулзайлтын долгионы уртаар тодорхойлогддог.(в) Хүндийн төв, хөндлөн огтлолын талбай А, х ба у тэнхлэгийн эргэн тойрон дахь инерцийн \(I_{xx}\) ба \(I_{yy}\) моментуудын тодорхойлолт.
Зурагт үзүүлсэн шиг.2b,c, А хөндлөн огтлолын талбайтай хязгааргүй (хязгааргүй) цацрагийн хөндлөн огтлолын хэмжээнээс их долгионы урттай, нугалсан (эсвэл нугалсан) фазын хурдыг \( c_{EI }\) 22-оор тодорхойлно. :
Энд E нь Янгийн модуль (\(\текст {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) нь өдөөх өнцгийн давтамж (рад/с), энд \( f_0) \ ) нь шугаман давтамж (1/с эсвэл Гц), I нь сонирхлын тэнхлэгийг тойрсон талбайн инерцийн момент\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) нь нэгж урт (кг/м) дээрх масс, энд \(\rho _0\) нь нягтрал\((\текст {кг/м}^{3})\) ба А нь хөндлөн огтлолцол юм. цацрагийн талбайн хэсэг (xy хавтгай) (\(\ текст {m}^{2}\)).Манай жишээнд хэрэглэсэн хүч нь босоо y тэнхлэгтэй параллель, өөрөөр хэлбэл \(\tilde{F}_y\vec {j}\) тул бид зөвхөн хэвтээ x тэнхлэгийг тойрсон бүс нутгийн инерцийн моментийг л сонирхож байна. өөрөөр хэлбэл \(I_{xx}\), тэгэхээр:
Хязгаарлагдмал элементийн загварын (FEM) хувьд цэвэр гармоник шилжилтийг (м) тооцсон тул хурдатгал (\(\текст {м/с}^{2}\)) \(\хэсэг ^2 \vec) хэлбэрээр илэрхийлэгдэнэ. { u}/ \ хэсэгчилсэн t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) нь \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) нь орон зайн координатаар өгөгдсөн гурван хэмжээст шилжилтийн вектор юм.Сүүлчийн оронд COMSOL Multiphysics програм хангамжийн багцад хэрэгжсэний дагуу (5.4-5.5 хувилбар, COMSOL Inc., Массачусетс, АНУ) импульсийн тэнцвэрийн хуулийн хязгаарлагдмал хэв гажилтын Лагранжийн хэлбэрийг дараах байдлаар өгөв.
Энд \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) нь тензорын зөрүүний оператор, \({\ доогуур зураас{\sigma}}\) нь хоёр дахь Пиола-Кирхгофын стресс тензор (хоёр дахь эрэмб, \(\ text { N/ m}^{2}\)) ба \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) нь хэв гажилтын хэмжээ тус бүрийн биеийн хүчний вектор (\(\текст {N/m}^{3}\)), \(e^{j\phi }\) нь фазын өнцгийн вектор\(\ phi) юм. \ ) (баяртай).Манай тохиолдолд биеийн эзэлхүүний хүч нь 0, манай загвар нь геометрийн шугаман байдал, жижиг цэвэр уян хэв гажилтыг авч үздэг, өөрөөр хэлбэл, \({\ доогуур зураас{\varepsilon}}^{el}\) ба \({\ доогуур зурна. {\varepsilon}}\) нь уян харимхай омог ба нийт суналт (хоёр дахь эрэмбийн хэмжээсгүй) юм.Хукийн үүсгэсэн изотроп уян хатан байдлын тензор \(\доогуур зураас{\доогуур зураас{C}}\)-ийг Янгийн модуль E (\(\text {N/m}^{2}\)) ашиглан тооцоолж, Пуассоны v харьцааг тодорхойлно. \(\доогуур зураас{\доогуур зураас{C}}:=\доогуур зураас{\доор зураас{C}}(E,v)\) (дөрөв дэх дараалал).Тиймээс стрессийн тооцооллыг \({\ доогуур зураас{\сигма}} := \доогуур зураас{\доогуур зураас{C}}:{\дугуур зураас{\varepsilon}}\ болно.
Тооцоололд 8 мкм элементийн хэмжээ \(\le\) бүхий 10 зангилаа тетраэдр элементийг ашигладаг.Зүүг вакуум орчинд загварчлах ба шилжүүлсэн механик хөдөлгөөний утгыг (ms-1 N-1) \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, энд \(\tilde{v}_y\vec {j}\) нь гар хэрэгслийн гаралтын нийлмэл хурд ба \( \ tilde) {F}_y\ vec {j }\) нь 2б-р зурагт үзүүлсэн шиг хоолойн проксимал төгсгөлд байрлах цогц хөдөлгөгч хүч юм.Механик шингэнийг децибелээр (дБ) хамгийн их утгыг ишлэл болгон хөрвүүлнэ, өөрөөр хэлбэл \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .Бүх FEM судалгааг 29.75 кГц давтамжтайгаар хийсэн.
Зүүний загвар (Зураг 3) нь ердийн 21 хэмжигч арьсан доорх зүү (Cat. No 4665643, Sterican\(^\circledR\), гадна диаметр 0.8 мм, урт 120 мм, AISI 304 зэвэрдэггүй хром-никель) зэргээс бүрдэнэ. ган , B. Braun Melsungen AG, Мелсунген, Герман) ойрын төгсгөлд нь полипропиленээр хийсэн хуванцар Luer Lock ханцуйвчаар тоноглогдсон бөгөөд төгсгөлд нь тохирсон өөрчилсөн.Зүү хоолойг 3б-р зурагт үзүүлсний дагуу долгионы дамжуулагч руу гагнаж байна.Долгион хөтлүүрүүдийг зэвэрдэггүй ган 3D принтер (EOS 316L зэвэрдэггүй ган EOS M 290 3D принтер, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Финлянд) дээр хэвлэж, дараа нь M4 боолт ашиглан Langevin мэдрэгчтэй холбосон.Langevin мэдрэгч нь хоёр масстай хоёр төгсгөлд ачаалагдсан 8 пьезоэлектрик цагираг элементээс бүрдэнэ.
Дөрвөн төрлийн үзүүр (зураг), худалдаанд гарсан ланцет (L) болон үйлдвэрлэсэн гурван тэнхлэгт тэгш хэмтэй нэг үе шаттай налуу (AX1-3) нь 4, 1.2 ба 0.5 мм-ийн налуу урттай (BL) тодорхойлогддог.(a) Бэлэн болсон зүүний үзүүрийг ойроос харах.(б) 3D хэвлэсэн долгионы хөтлүүрт гагнаж, дараа нь M4 боолтоор Langevin мэдрэгчтэй холбосон дөрвөн тээглүүрийн дээд харагдах байдал.
Гурван тэнхлэгт налуу үзүүрийг (Зураг 3) үйлдвэрлэсэн (TAs Machine Tools Oy) налуу урттай (BL, Зураг 2а-д тодорхойлсон) 4.0, 1.2 ба 0.5 мм-ийн \(\ойролцоогоор) 2 \(^ \) харгалзах. circ\), 7\(^\circ\) ба 18\(^\circ\) тус тус.Долгион хөтлүүр ба зүүний масс нь L ба AX1-3 налуугийн хувьд 3.4 ± 0.017 г (дундаж ± sd, n = 4) байна (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, Герман) .Зураг 3b-ийн L ба AX1-3 налуугийн хувьд зүүний үзүүрээс хуванцар ханцуйны төгсгөл хүртэлх нийт урт нь тус бүр 13.7, 13.3, 13.3, 13.3 см байв.
Зүүний бүх тохиргооны хувьд зүүний үзүүрээс долгионы үзүүр хүртэл (өөрөөр хэлбэл гагнуурын хэсэг хүртэл) урт нь 4.3 см байсан бөгөөд зүүний хоолой нь зүсэлтээрээ дээш чиглэсэн (өөрөөр хэлбэл Y тэнхлэгтэй параллель) байна. , зурагт үзүүлсэн шиг.c (Зураг 2).
Компьютер дээр ажилладаг MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Массачусетс, АНУ) тусгай скриптийг (Latitude 7490, Dell Inc., Техас, АНУ) 7 секундын турш 25-35 кГц давтамжтай шугаман синусоид шүүрэлтийг үүсгэхэд ашигласан. дамжуулах Дижитал-аналог (DA) хөрвүүлэгч (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Вашингтон, АНУ) аналог дохио руу хөрвүүлдэг.Аналог дохио \(V_0\) (0.5 Vp-p) дараа нь тусгай зориулалтын радио давтамж (RF) өсгөгчөөр (Мариачи Ой, Турку, Финлянд) өсгөв.50 Ом-ын гаралтын эсэргүүцэлтэй RF өсгөгчөөс унасан олшруулсан хүчдэл \({V_I}\) нь 50 Ом-ын оролтын эсэргүүцэлтэй зүүний бүтцэд суурилуулсан трансформатор руу тэжээгддэг.Лангевин хувиргагчийг (урд болон хойд хүнд даацын олон давхаргат пьезоэлектрик хувиргагч) механик долгион үүсгэхэд ашигладаг.Захиалгат RF өсгөгч нь аналог-тоон (AD) горимд тохиолдох \({V_I}\) ба тусгагдсан олшруулсан хүчдэлийг\(V_R\) бүртгэдэг хоёр сувгийн байнгын долгионы чадлын коэффициент (SWR) тоолуураар тоноглогдсон.300 кГц хөрвүүлэгчийн дээж авах хурдтай (аналог Discovery 2).Өсгөгчийн оролтыг түр зуурын үед хэт ачаалахаас сэргийлэхийн тулд өдөөх дохио нь эхэн ба төгсгөлд далайцын модуляцтай байдаг.
MATLAB-д хэрэгжүүлсэн захиалгат скриптийг ашиглан давтамжийн хариу үйлдэл (FRF), өөрөөр хэлбэл \(\tilde{H}(f)\)-ийг хоёр сувгийн синусоид хэмжилтийн аргыг (Зураг 4) ашиглан офлайн байдлаар тооцоолсон. цаг хугацааны шугаман байдал.инвариант систем.Нэмж дурдахад дохионоос хүсээгүй давтамжийг арилгахын тулд 20-40 кГц зурвасын дамжуулагч шүүлтүүрийг ашигладаг.Дамжуулах шугамын онолд дурьдвал, энэ тохиолдолд \(\tilde{H}(f)\) нь хүчдэлийн тусгалын коэффициенттэй тэнцүү, өөрөөр хэлбэл \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) нь \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) бол \(|\rho _{V}|^2\) тэнцүү байна.Үнэмлэхүй цахилгаан эрчим хүчний утгыг авах шаардлагатай тохиолдолд ослын хүч \(P_I\) ба тусгагдсан хүч \(P_R\) хүчийг (W) тооцоолно, жишээлбэл, харгалзах хүчдэлийн rms утгыг (rms) авна.синусоид өдөөлт бүхий дамжуулах шугамын хувьд \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26, энд \(Z_0\) нь 50 \(\Омега\)-тай тэнцүү байна.\(P_T\) ачаалалд нийлүүлсэн цахилгаан эрчим хүчийг (өөрөөр хэлбэл оруулсан орчин) \(|P_I – P_R |\) (W RMS), мөн эрчим хүчний дамжуулалтын үр ашиг (PTE) болон хувь () гэж тооцоолж болно. %) нь хэлбэр хэрхэн өгөгдсөнийг тодорхойлж болох тул 27:
Acicular модаль давтамж \(f_{1-3}\) (kHz) ба тэдгээрийн харгалзах чадлын дамжуулалтын хүчин зүйлс \(\text {PTE}_{1{-}3} \) нь FRF ашиглан тооцоологддог.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Гц) шууд \(\text {PTE}_{1{-}3}\)-аас тооцоолсон, Хүснэгт 1-ээс А нэг талын шугаман спектрийг тайлбарласан модаль давтамжаар \(f_{1-3}\) авна.
Зүүний бүтцийн давтамжийн хариу урвалыг (AFC) хэмжих.Давтамжийн хариу үйлдэл \(\tilde{H}(f)\) ба түүний импульсийн хариу H(t)-ийг олж авахын тулд синусоид хэлбэрийн хоёр сувгийн шүүрэлтийн хэмжилтийг25,38 ашигладаг.\({\mathcal {F}}\) ба \({\mathcal {F}}^{-1}\) нь дижитал таслалтын Фурье хувиргалт ба түүний урвууг тус тус илэрхийлнэ.\(\tilde{G}(f)\) нь давтамжийн муж дахь хоёр дохионы үржвэрийг хэлнэ, жишээ нь \(\tilde{G}_{XrX}\) нь урвуу сканнерийн бүтээгдэхүүн\(\tilde{ X} r) гэсэн үг юм. (f)\ ) ба уналтын хүчдэл \(\tilde{X}(f)\) тус тус.
Зураг 5-д үзүүлснээр өндөр хурдны камер (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, АНУ) макро линзээр тоноглогдсон (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\).(\times\), Canon Inc., Токио, Япон), 27.5-30 кГц давтамжтай гулзайлтын өдөөлт (нэг давтамжтай, тасралтгүй синусоид) үед үзүүрийн хазайлтыг бүртгэх.Сүүдрийн зураг үүсгэхийн тулд өндөр эрчимтэй цагаан LED-ийн хөргөсөн элементийг зүүний үзүүрийн ард байрлуулсан (хэсгийн дугаар: 4052899910881, цагаан LED, 3000 K, 4150 лм, Osram Opto Semiconductors GmbH, Регенсбург, Герман).
Туршилтын тохиргооны урд талын зураг.Гүнийг орчны гадаргуугаас хэмждэг.Зүүгийн бүтцийг хавчих ба моторт шилжүүлэх ширээн дээр суурилуулсан.Ташуу өнцгийн хазайлтыг хэмжихийн тулд өндөр томруулдаг линзтэй (5\(\x\)) өндөр хурдны камер ашиглана уу.Бүх хэмжээсийг миллиметрээр илэрхийлнэ.
Зүү налуугийн төрөл бүрийн хувьд бид 128 \(\x\) 128 пикселийн хэмжээтэй, тус бүр нь 1/180 мм (\(\ойролцоогоор) 5 мкм) орон зайн нарийвчлалтай, өндөр хурдны камерын 300 фрэймийг бүртгэсэн. секундэд 310,000 фрэймийн түр зуурын нарийвчлал.Зураг 6-д үзүүлснээр (1) хүрээ бүрийг зүүний үзүүр нь хүрээний сүүлчийн мөрөнд (доод) байхаар тайрч, зургийн (3) гистограммыг тооцоолсон тул Canny 1 ба 2-ын босгыг тодорхойлж болно.Дараа нь Canny edge detection 28(4)-ийг Sobel оператор 3 \(\times\) 3-тай хэрэглэж, гипотенузын бус пикселийн байрлалыг (\(\mathbf {\times }\) шошготой) 300 цагийн алхамгүйгээр кавитацигүйгээр тооцоол.Үзүүрийн хазайлтын мужийг тодорхойлохын тулд деривативыг (төв ялгаа алгоритмыг ашиглан) (6) тооцоолж, хазайлтын орон нутгийн туйлуудыг (өөрөөр хэлбэл оргил) агуулсан хүрээг (7) тодорхойлно.Хөндийгүй ирмэгийг нүдээр шалгасны дараа хос хүрээ (эсвэл хагас цагийн завсарлагатай хоёр хүрээ) сонгоод (7) үзүүрийн хазайлтыг хэмжинэ (\(\mathbf {\times} гэж тэмдэглэнэ). \) ).Дээрхийг Python (v3.8, Python Software Foundation, python.org) дээр OpenCV Canny ирмэг илрүүлэх алгоритм (v4.5.1, нээлттэй эхийн компьютерийн харааны сан, opencv.org) ашиглан хэрэгжүүлсэн.Эцэст нь хазайлтын чадлын коэффициентийг (DPR, мкм/Вт) оргил ба оргил хазайлтыг дамжуулсан цахилгаан эрчим хүчний \(P_T\) (Wrms)-ийн харьцаагаар тооцоолно.
Тайрах (1-2), Канни ирмэгийг илрүүлэх (3-4), тооцоолол зэрэг 7 алхамт алгоритм (1-7) ашиглан өндөр хэмжигдэхүүнээс авсан хэд хэдэн хүрээ ашиглан үзүүрийн хазайлтын ирмэгийн пикселийн байрлалыг хэмжинэ. 310 кГц хурдны камер ( 5) ба түүний цаг хугацааны дериватив (6), эцэст нь үзүүрийн хазайлтын хүрээг нүдээр шалгасан хос хүрээ (7) дээр хэмждэг.
Агаарт (22.4-22.9°C), ионгүйжүүлсэн ус (20.8-21.5°C) ба 10% (w/v) усан баллистик желатин (19.7-23.0°C), \(\text {Honeywell}^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) I хэлбэрийн баллистик шинжилгээнд зориулсан үхэр болон гахайн ясны желатин, Honeywell International, Хойд Каролина, АНУ).Температурыг K төрлийн термопар өсгөгч (AD595, Analog Devices Inc., MA, АНУ) болон K төрлийн термопар (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K, Fluke Corporation, Вашингтон, АНУ) ашиглан хэмжсэн.Хөдөлгүүрийн гадаргуугаас (Z тэнхлэгийн гарал үүслээр тохируулсан) гүнийг хэмжихийн тулд алхам тутамд 5 μм-ийн нарийвчлалтай босоо моторжуулсан Z тэнхлэгийн үе шатыг (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuan) ашиглана уу.
Түүврийн хэмжээ бага (n = 5) байсан бөгөөд хэвийн гэж үзэх боломжгүй байсан тул хоёр түүврийн хоёр сүүлт Wilcoxon зэрэглэлийн нийлбэр тестийг (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) ашигласан. төрөл бүрийн налуугийн зүү үзүүрийн зөрүүний хэмжээг харьцуулах.Налуу тус бүрт гурван харьцуулалт хийсэн тул 0.017-ийн ач холбогдлын түвшин, 5% алдаатай Bonferroni засварыг ашигласан.
Доорх 7-р зурагт иш татав.29.75 кГц-т 21 хэмжигч зүүний муруй хагас долгионы урт (\(\lambda _y/2\)) нь \(\ойролцоогоор) 8 мм байна.Гулзайлтын долгионы урт нь үзүүрт ойртох тусам налуугийн дагуу буурдаг.Үзүүр дээр \(\lambda _y/2\) энгийн ланцет (a), тэгш бус (b) ба тэнхлэгт тэгш бус (c) -ийн хувьд 3, 1, 7 мм-ийн шаталсан налуу байна.Тиймээс энэ нь ланцет нь \(\ойролцоогоор\) 5 мм-ээр (ланцетны хоёр хавтгай нь 29.30 цэгийг үүсгэдэг тул), тэгш бус налуу нь 7 мм-ээр, тэгш хэмтэй налуугаар ялгаатай болно гэсэн үг юм. 1 мм-ээр.Тэнхлэг тэгш хэмтэй налуу (хүндийн төв нь ижил хэвээр байгаа тул налуугийн дагуу зөвхөн хананы зузаан өөрчлөгддөг).
29.75 кГц давтамжтай FEM судалгааны хэрэглээ ба тэгшитгэл.(1) Гулзайлтын хагас долгионы өөрчлөлтийг (\(\lambda _y/2\)) ланцет (a), тэгш бус (b) ба тэнхлэгийн тэгш бус (в) ташуу геометрийн хувьд тооцоолно (Зураг 1a,b,c).).Лансет, тэгш бус, тэнхлэгт тэгш бус налуугийн дундаж \(\lambda_y/2\) нь тус тус 5.65, 5.17, 7.52 мм байна.Тэгш бус ба тэнхлэгт бус налуугийн үзүүрийн зузаан нь \(\ойролцоогоор) 50 мкм-ээр хязгаарлагддаг гэдгийг анхаарна уу.
Хөдөлгөөний оргил \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) нь хоолойн оновчтой урт (TL) ба налуугийн урт (BL) хоёрын хослол юм (Зураг 8, 9).Уламжлалт ланцетны хувьд хэмжээ нь тогтмол байдаг тул оновчтой TL нь \(\ойролцоогоор\) 29.1 мм байна (Зураг 8).Тэгш бус ба тэнхлэгт тэгш бус налуугийн хувьд (Зураг 9a, b, тус тус) FEM судалгаанд BL 1-ээс 7 мм-ийн хооронд орсон тул хамгийн оновчтой TL-ийн хүрээ нь 26.9-аас 28.7 мм (1.8 мм-ийн хүрээ) ба 27.9-аас 29.2 мм-ийн хооронд байв. 1.3 мм).) ) тус тус.Тэгш бус налуугийн хувьд (Зураг 9a) оновчтой TL нь шугаман байдлаар нэмэгдэж, BL 4 мм-ийн өндөрлөгт хүрч, дараа нь BL 5-аас 7 мм хүртэл огцом буурсан.Тэнхлэг тэгш хэмтэй налуугийн хувьд (Зураг 9б) оновчтой TL нь BL суналтаар шугаман нэмэгдэж, эцэст нь BL-д 6-7 мм хүртэл тогтворжино.Тэнхлэг тэгш хэмтэй налуугийн өргөтгөсөн судалгаа (Зураг 9c) нь \(\ойролцоогоор) 35.1-37.1 мм-т байрлах өөр өөр оновчтой TL-уудыг харуулсан.Бүх BL-ийн хувьд оновчтой TL-ийн хоёр багцын хоорондох зай нь \(\ойролцоогоор\) 8 мм (\(\lambda _y/2\)-тай тэнцүү).
29.75 кГц давтамжтай Lancet дамжуулах хөдөлгөөн.Зүү хоолойг 29.75 кГц давтамжтайгаар нугалж, чичиргээг төгсгөлд нь хэмжиж, 26.5-29.5 мм-ийн (0.1 мм-ийн алхам) дамжуулсан механик хөдөлгөөний хэмжээ (хамгийн их утгатай харьцуулахад дБ) хэлбэрээр илэрхийлэв.
29.75 кГц давтамжтай FEM-ийн параметрийн судалгаа нь тэнхлэгийн тэгш хэмтэй үзүүрийг дамжуулах хөдөлгөөн нь түүний тэгш хэмтэй харьцуулахад хоолойн уртын өөрчлөлтөөс бага нөлөөлдөг болохыг харуулж байна.FEM ашиглан давтамжийн мужийг судлахад тэгш бус (a) ба тэнхлэгт тэгш бус (b, c) налуу геометрийн налуу урт (BL) ба хоолойн урт (TL) судалгаа (хилийн нөхцөлийг Зураг 2-т үзүүлэв).(a, b) TL нь 26.5-аас 29.5 мм (0.1 мм алхам) ба BL 1-7 мм (0.5 мм алхам) хооронд хэлбэлздэг.(в) 25-40мм (0.05мм алхам) ба 0.1-7мм (0.1мм алхам) зэрэг тэнхлэгт тэгш хэмтэй ташуу өнцгийн өргөтгөсөн судалгаа нь хүссэн харьцааг харуулдаг \(\lambda_y/2\) үзүүрийн сул хөдлөх хилийн нөхцөл хангагдсан.
Зүүний бүтэц нь 1-р хүснэгтэд үзүүлсний дагуу бага, дунд, өндөр модаль мужид хуваагдсан байгалийн гурван давтамжтай \(f_{1-3}\). модаль хэсэг бүрийн үр дүн:
Ердийн бүртгэгдсэн агшин зуурын цахилгаан дамжуулах үр ашгийн (PTE) далайцыг агаар, ус, желатин дахь ланцет (L) ба AX1-3 тэнхлэгт тэгш хэмтэй налуугийн хувьд 20 мм-ийн гүнд шүүрсэн давтамжтай синусоид өдөөлтийг ашиглан олж авсан.Нэг талт спектрийг үзүүлэв.Хэмжсэн давтамжийн хариу урвалыг (300 кГц дээжийн давтамж) нам дамжуулалтаар шүүж, дараа нь модаль шинжилгээнд зориулж 200 дахин түүвэрлэсэн.Дохио-дуу чимээний харьцаа нь \(\le\) 45 дБ байна.PTE үе шатыг (ягаан өнгийн тасархай шугам) градусаар харуулав (\(^{\circ}\)).
Агаар, ус, 10% желатин (20 мм-ийн гүн) дэх L ба AX1-3 налууг (дээд) гурван модаль бүстэй (бага , дунд, өндөр).) болон тэдгээрийн харгалзах модаль давтамжууд\(f_{1-3}\) (кГц), (дундаж) эрчим хүчний үр ашиг\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) нь дизайны тэгшитгэлийг ашигладаг.(4) ба (доод) нь хэмжсэн хамгийн их утгын хагаст бүрэн өргөн байна \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Гц).Бага PTE бичих үед, өөрөөр хэлбэл AX2 налуу үед зурвасын өргөний хэмжилтийг орхигдуулдаг болохыг анхаарна уу, \(\text {FWHM}_{1}\).\(f_2\) горим нь налуу хавтгайн хазайлтыг харьцуулахад хамгийн тохиромжтой гэж үздэг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний дамжуулалтын үр ашгийн хамгийн дээд түвшинг харуулдаг (\(\текст {PTE}_{2}\)), хүртэл 99%.
Эхний модаль муж: \(f_1\) нь оруулсан зөөвөрлөгчийн төрлөөс тийм ч их хамаардаггүй, харин налуугийн геометрээс хамаарна.\(f_1\) налуугийн урт багасах тусам буурдаг (агаарт AX1-3-ийн хувьд 27.1, 26.2 ба 25.9 кГц).Бүс нутгийн дундаж \(\text {PTE}_{1}\) ба \(\text {FWHM}_{1}\) нь \(\ойролцоогоор\) 81% ба 230 Гц байна.\(\text {FWHM}_{1}\) нь Lancet-ийн желатины хамгийн өндөр агууламжтай байсан (L, 473 Гц).Желатин дахь AX2-д зориулсан \(\text {FWHM}_{1}\)-ийг мэдээлсэн давтамжийн хариуны хэмжээ бага учир тооцоолох боломжгүйг анхаарна уу.
Хоёрдахь модаль муж: \(f_2\) нь налуу болон налуу зөөгчийн төрлөөс хамаарна.Агаар, ус, желатин дахь дундаж утгууд нь 29.1, 27.9, 28.5 кГц байна.Энэ загварын бүсийн PTE нь мөн 99% -д хүрсэн нь бүх хэмжилтийн бүлгүүдийн дунд хамгийн өндөр буюу бүс нутгийн дундаж 84% байна.Талбайн дундаж \(\текст {FWHM}_{2}\) нь \(\ойролцоогоор\) 910 Гц.
Гурав дахь модаль муж: \(f_3\) Давтамж нь оруулах орчин ба налуугийн төрлөөс хамаарна.\(f_3\) дундаж утгууд нь агаар, ус, желатин дахь 32.0, 31.0 ба 31.3 кГц байна.\(\text {PTE}_{3}\) нь бүс нутгийн дундаж \(\ойролцоогоор\) 74%-тай байгаа нь бусад бүс нутгийн хамгийн бага үзүүлэлт юм.Бүс нутгийн дундаж \(\текст {FWHM}_{3}\) нь \(\ойролцоогоор\) 1085 Гц бөгөөд энэ нь эхний болон хоёрдугаар бүсээс өндөр байна.
Дараахь зурагт хамаарна.12 ба Хүснэгт 2. Ланцет (L) нь агаар, усанд аль алинд нь хамгийн их хазайсан (бүх үзүүрт өндөр ач холбогдолтой, \(p<\) 0.017) (Зураг 12а), хамгийн өндөр DPR-д хүрсэн (220 мкм/ хүртэл) W агаарт). 12 ба Хүснэгт 2. Ланцет (L) нь агаар, усанд аль алинд нь хамгийн их хазайсан (бүх үзүүрт өндөр ач холбогдолтой, \(p<\) 0.017) (Зураг 12а), хамгийн өндөр DPR-д хүрсэн (220 мкм/ хүртэл) W агаарт). Следующее относится к рисунку 12 ба таблице 2. Ланцет (L) отклонялся больше всего (с высокой значимостью для бүх наконечников, \(p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (ристига PR), samыm. . Дараах нь Зураг 12 ба Хүснэгт 2-т хамаарна. Лансет (L) нь агаар, усны аль алинд нь хамгийн их хазайсан (бүх зөвлөмжийн хувьд өндөр ач холбогдолтой, \(p<\) 0.017) (Зураг 12а), хамгийн өндөр DPR-д хүрсэн.(агаарт 220 мкм/Вт хийнэ).Доорх Зураг 12, Хүснэгт 2-оос иш татав.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具有高度意(义0.，缌，)最高DPR （空气中高达220 μm/W）。柳叶刀(L) нь агаар, усны хамгийн их хазайлттай (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017) бөгөөд хамгийн өндөр DPR (2/20м хүртэл) хүрсэн. W агаарт). Ланцет (L) imeet наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) в воздухе и воде (рис. 12а), 220 мкм/Вт в воздухе хүртэл өндөр түвшинд хүрэх боломжтой. Lancet (L) нь агаар, усанд хамгийн том хазайлттай (бүх үзүүрт маш чухал, \(p<\) 0.017) (Зураг 12а), хамгийн өндөр DPR (агаарт 220 мкм/Вт хүртэл) хүрдэг. Агаарт BL өндөртэй AX1 нь AX2–3-аас илүү хазайсан (чухал ач холбогдолтой, \(p<\) 0.017), харин AX3 (хамгийн бага BL) нь 190 мкм/Вт-ын DPR-тай AX2-ээс илүү хазайсан. Агаарт BL өндөртэй AX1 нь AX2–3-аас илүү хазайсан (чухал ач холбогдолтой, \(p<\) 0.017), харин AX3 (хамгийн бага BL) нь 190 мкм/Вт-ын DPR-тай AX2-ээс илүү хазайсан. В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (тийм значимостью \(p<\) 0,017), тогда как как AX3 (с хамгийн бага зэрэг BL) otklonyalsya больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Агаарт BL өндөртэй AX1 нь AX2–3-аас их хазайсан (чухал \(p<\) 0.017), харин AX3 (хамгийн бага BL) нь DPR 190 мкм/Вт-тай AX2-ээс илүү хазайсан.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）（）有月（BL（BL（开开转大于AX2，DPR 为190 μm/W。 Агаарт BL өндөртэй AX1-ийн хазайлт AX2-3-аас их (их их, \(p<\) 0.017), AX3-ийн хазайлт (хамгийн бага BL-тэй) AX2-ээс их, DPR 190 байна. мкм/Вт. В воздухе AX1 с более высоким BL имеет большее отклонение, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), тогда как как AX3 (с хамгийн хямд BL) имеет большее отклонение, чем AX2 с DPR В 190 мкм/. Агаарт BL өндөртэй AX1 нь AX2-3-аас их хазайлттай (чухал, \(p<\) 0.017), харин AX3 (хамгийн бага BL) нь 190 мкм/Вт-ын DPR-тай AX2-ээс илүү хазайлттай байна. 20 мм-ийн усанд AX1-3-ын хувьд хазайлт ба PTE-д мэдэгдэхүйц ялгаа (\(p>\) 0.017) илрээгүй. 20 мм-ийн усанд AX1-3-ын хувьд хазайлт ба PTE-д мэдэгдэхүйц ялгаа (\(p>\) 0.017) илрээгүй. В воде на глубине 20 мм достоверных различий (\(p>\) 0,017) по прогибу и ФТР AX1–3-д тохирохгүй. 20 мм-ийн гүн дэх усанд AX1–3-ийн хувьд хазайлт ба FTR-ийн мэдэгдэхүйц ялгаа (\(p>\) 0.017) илэрсэн.在20 мм 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017)。 20 мм-ийн усанд AX1-3 болон PTE (\(p>\) 0.017) хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгаагүй. Глубине 20 мм прогиб ба PTE AX1-3 ямар ч ялгаагүй (\(p>\) 0,017). 20 мм-ийн гүнд хазайлт ба PTE AX1-3 нь мэдэгдэхүйц ялгаагүй (\(p>\) 0.017).Усан дахь PTE-ийн түвшин (90.2-98.4%) ерөнхийдөө агаараас (56-77.5%) өндөр байсан (Зураг 12c) бөгөөд усан дахь туршилтын явцад хөндийн үзэгдлийг тэмдэглэсэн (Зураг 13, мөн нэмэлтийг үзнэ үү). мэдээлэл).
Агаар ба усан дахь (20 мм-ийн гүн) L ба AX1-3 ховилын үзүүрийн гулзайлтын далайцын хэмжилт (дундаж ± стандарт хазайлт, n = 5) нь фазын геометрийн өөрчлөлтийн нөлөөг илрүүлсэн.Хэмжилтийг тасралтгүй нэг давтамжийн синусоид өдөөлтийг ашиглан олж авдаг.(a) Оргил хазайлт (\(u_y\vec {j}\)) орой дээрх (b) тэдгээрийн холбогдох модаль давтамжаар \(f_2\) хэмжигдэнэ.(в) Цахилгаан дамжуулах үр ашиг (PTE, rms, %) тэгшитгэл болгон.(4) ба (г) хазайлтын чадлын коэффициент (DPR, мкм/Вт)-ийг оргил хазайлт ба дамжуулах чадлын \(P_T\) (Wrms) гэж тооцсон.
Усан дахь ланцет үзүүр (ногоон ба улаан тасархай шугам) ба тэнхлэгийн тэгш хэмтэй үзүүр (AX1-3) (20 мм-ийн гүн), хагас эргэлт, хөтчийн давтамжийн нийт хазайлтыг харуулсан өндөр хурдны камерын ердийн сүүдрийн зураг. \(f_2\) (давтамж 310 кГц дээж авах).Авсан саарал өнгийн зураг нь 128×128 пикселийн хэмжээтэй, пикселийн хэмжээ \(\ойролцоогоор) 5 микрон байна.Видеог нэмэлт мэдээллээс үзэх боломжтой.
Тиймээс бид гулзайлтын долгионы уртын өөрчлөлтийг загварчилсан (Зураг 7) ба хоолойн урт ба налуу хэлбэрийн ердийн юлдэн, тэгш бус, тэнхлэгийн хослолуудад шилжүүлэх механик хөдөлгөөнийг тооцоолсон (Зураг 8, 9).Симметрик налуу геометр.Сүүлд үндэслэн бид гагнуурын үзүүр хүртэлх хамгийн оновчтой зайг Зураг 5-д үзүүлсэн шиг 43 мм (эсвэл \(\ойролцоогоор) 2,75\(\lambda_y\) 29,75 кГц) гэж тооцоолж, гурван тэнхлэгт тэгш хэмтэй налууг хийсэн. өөр өөр урттай налуу.Дараа нь бид тэдгээрийн давтамжийн хариу урвалыг агаар, ус, 10% (w/v) баллистик желатин дахь ердийн ланцетуудтай харьцуулахад (Зураг 10, 11) тодорхойлж, хазайлтын горимыг харьцуулах хамгийн сайн тохиолдлыг тодорхойлсон.Эцэст нь бид 20 мм-ийн гүнд агаар ба усан дахь гулзайлтын долгионоор үзүүрийн хазайлтыг хэмжиж, хазайлт тус бүрээр тарьсан орчны эрчим хүчний дамжуулалтын үр ашиг (PTE, %) болон хазайлтын хүчин чадлын коэффициентийг (DPR, мкм/Вт) хэмжсэн.төрөл (Зураг 12).
Үр дүн нь геометрийн хазайлтын тэнхлэг нь үзүүрийн тэнхлэгийн далайцын хазайлтад нөлөөлдөг болохыг харуулж байна.Ланцет нь тэнхлэгийн тэгш хэмтэй налуутай харьцуулахад хамгийн өндөр муруйлттай, мөн хамгийн өндөр DPR-тай байсан бол тэнхлэгийн тэгш хэмтэй налуу нь дундаж хазайлтаас бага байв (Зураг 12). Хамгийн урт налуу урттай тэнхлэгт тэгш хэмтэй 4 мм-ийн налуу (AX1) нь бусад тэнхлэгт тэгш хэмтэй зүү (AX2–3)-тай харьцуулахад агаарт (\(p<0.017\), Хүснэгт 2) статистикийн хувьд хамгийн их хазайлтыг үзүүлсэн. гэхдээ зүүг усанд оруулахад мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаагүй. Хамгийн урт налуу урттай тэнхлэгт тэгш хэмтэй 4 мм-ийн налуу (AX1) нь бусад тэнхлэгт тэгш хэмтэй зүү (AX2–3)-тай харьцуулахад агаарт (\(p<0.017\), Хүснэгт 2) статистикийн хувьд хамгийн их хазайлтыг үзүүлсэн. гэхдээ зүүг усанд оруулахад мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаагүй. Осесимметричный скос 4 мм (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистик значимого наибольшего отклонения в воздухе (\(p <0,017\), таблица 2) по сравнению с другими осесимметричными (AX2–3)). Хамгийн урт налуу урттай тэнхлэгийн налуу 4 мм (AX1) нь бусад тэнхлэгийн зүүтэй (AX2–3) харьцуулахад агаарт (\(p<0.017\), Хүснэгт 2) статистикийн хувьд илүү их хазайлттай болсон.гэхдээ зүүг усанд оруулахад мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаагүй.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。 Бусад тэнхлэгийн тэгш хэмтэй зүүтэй (AX2-3) харьцуулахад энэ нь агаарт тэнхлэгийн дагуу тэгш хэмтэй 4 мм (AX1) хамгийн урт ташуу өнцөгтэй бөгөөд статистикийн хувьд хамгийн их хазайлтад хүрсэн (\(p <0.017\), Хүснэгт 2) , гэхдээ зүүг усанд оруулахад мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаагүй. Осесимметричный скос 4 мм (AX1) с наибольшей длиной скоса обеспечивает статистические значимое хамгийн их отклонение в воздухе по сравнению сравнению сравнению осесимметричными иглами (AX2-3) (\(p < 0,017\), табло бит. Хамгийн урт налуу нь 4 мм (AX1) бүхий тэнхлэгийн тэгш хэмтэй налуу нь бусад тэнхлэгт налуутай (AX2-3) харьцуулахад агаар дахь статистикийн хамгийн их хазайлтыг өгсөн (\(p < 0.017\), Хүснэгт 2), гэхдээ байхгүй байсан. мэдэгдэхүйц ялгаа.зүүг усанд оруулах үед ажиглагддаг.Тиймээс урт налуу урт нь оройн хазайлтын хувьд тодорхой давуу талтай байдаггүй.Үүнийг харгалзан үзвэл энэ судалгаанд судлагдсан налуугийн геометр нь налуугийн уртаас илүү далайцын хазайлтад илүү их нөлөө үзүүлдэг.Энэ нь гулзайлтын хөшүүн байдалтай холбоотой байж болно, жишээлбэл, нугалж буй материал болон барилгын зүүний нийт зузаанаас хамаарна.
Туршилтын судалгаагаар туссан гулзайлтын долгионы хэмжээ нь үзүүрийн хилийн нөхцлөөс хамаардаг.Зүүний үзүүрийг ус, желатин руу оруулах үед \(\текст {PTE}_{2}\) дундаж утгыг \(\ойролцоогоор\) 95%, \(\текст {PTE}_{2}\) дундаж утгыг авсан. нь 73% ба 77% (\text {PTE}_{1}\) ба \(\text {PTE}_{3}\) байна (Зураг 11).Энэ нь цутгах орчинд (жишээ нь, ус эсвэл желатин) акустик энергийн хамгийн их дамжуулалт \(f_2\) үед явагддаг болохыг харуулж байна.Өмнөх судалгаагаар 41-43 кГц давтамжтай энгийн төхөөрөмжийн бүтцийг ашиглан ижил төстэй зан үйл ажиглагдсан бөгөөд зохиогчид хоорондоо холбогдсон орчны механик модультай холбоотой хүчдэлийн тусгалын коэффициентийг харуулсан.Нэвтрэх гүн32 ба эд эсийн механик шинж чанар нь зүү дээр механик ачааллыг бий болгодог тул UZeFNAB-ийн резонансын үйл ажиллагаанд нөлөөлөх төлөвтэй байна.Тиймээс зүүгээр дамжуулж буй дууны хүчийг оновчтой болгохын тулд 17, 18, 33 гэх мэт резонансын хяналтын алгоритмуудыг ашиглаж болно.
Гулзайлтын долгионы уртын загварчлал (Зураг 7) нь тэнхлэгийн тэгш хэмт нь ланцет ба тэгш бус налуутай харьцуулахад үзүүр хэсэгт илүү бүтцийн хөшүүн чанар (өөрөөр хэлбэл илүү гулзайлтын хөшүүн чанар) байгааг харуулж байна.(1)-ээс гаргаж авсан болон мэдэгдэж буй хурд-давтамжийн хамаарлыг ашиглан бид ланцет, тэгш бус ба тэнхлэгийн тэгш хэмтэй үзүүрүүдийн гулзайлтын хөшүүн байдлыг тус тус 200, 20 ба 1500 МПа налуу гэж тооцдог.Энэ нь (\lambda _y\) 5.3, 1.7 ба 14.2 мм-д 29.75 кГц давтамжтай тохирч байна (Зураг 7a–c).USeFNAB процедурын эмнэлзүйн аюулгүй байдлыг харгалзан налуугийн дизайны хөшүүн байдалд геометрийн нөлөөллийг үнэлэх шаардлагатай34.
Налуу болон хоолойн уртын параметрүүдийг судлахад (Зураг 9) тэгш хэмт бус (1.8 мм) хамгийн оновчтой TL хүрээ нь тэнхлэгийн тэгш хэмтэй налуу (1.3 мм) -ээс өндөр байгааг харуулсан.Үүнээс гадна хөдөлгөөнт өндөрлөг нь 4-4.5 мм, тэгш бус ба тэнхлэгт тэгш хэмтэй хазайлттай бол 6-аас 7 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг (Зураг 9a, b).Энэхүү олдворын практик ач холбогдол нь үйлдвэрлэлийн хүлцэлээр илэрхийлэгддэг, жишээлбэл, оновчтой TL-ийн бага муж нь уртын нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай гэсэн үг юм.Үүний зэрэгцээ, ургацын платформ нь ургацад мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүйгээр өгөгдсөн давтамжийн налуугийн уртыг сонгоход илүү хүлцэл өгдөг.
Судалгаанд дараахь хязгаарлалтууд орно.Ирмэг илрүүлэх, өндөр хурдны дүрслэл ашиглан зүүний хазайлтыг шууд хэмжих (Зураг 12) нь бид агаар, ус гэх мэт оптик тунгалаг орчинд хязгаарлагддаг гэсэн үг юм.Мөн бид загварчлагдсан шилжүүлгийн хөдөлгөөнийг туршихын тулд туршилтыг ашиглаагүй, харин эсрэгээр нь үйлдвэрлэсэн зүүний оновчтой уртыг тодорхойлохын тулд FEM судалгааг ашигласан гэдгийг тэмдэглэхийг хүсч байна.Практик хязгаарлалтын үүднээс авч үзвэл, ланцетны үзүүрээс ханцуй хүртэл урт нь бусад зүү (AX1-3) -ээс 0.4 см урт байна. Зураг.3б.Энэ нь acicular бүтцийн модаль хариу үйлдэлд нөлөөлсөн байж магадгүй юм.Үүнээс гадна долгионы хөтлүүрийн гагнуурын хэлбэр, эзэлхүүн (3-р зургийг үз) зүү загварын механик эсэргүүцэлд нөлөөлж, механик эсэргүүцэл ба гулзайлтын үйл ажиллагаанд алдаа гардаг.
Эцэст нь бид налуу геометр нь USeFNAB-ийн хазайлтын хэмжээнд нөлөөлдөг болохыг туршилтаар нотолсон.Илүү их хазайлтын далайц нь зүүний эдэд үзүүлэх нөлөөнд эерэгээр нөлөөлж болох тохиолдолд, жишээлбэл цоолсны дараа зүсэх үр ашигтай тохиолдолд хангалттай хатуу байдлыг хадгалахын зэрэгцээ хамгийн их хазайлтын далайцыг хангадаг тул ердийн ланцетийг USeFNAB-д хэрэглэхийг зөвлөж байна. дизайны үзүүрт.Нэмж дурдахад, сүүлийн үеийн судалгаагаар оройн илүү их хазайлт нь кавитаци гэх мэт биологийн нөлөөг сайжруулж, хамгийн бага инвазив мэс заслын үйл ажиллагааны хэрэглээг хөгжүүлэхэд тусалдаг болохыг харуулж байна.Нийт акустик хүчийг нэмэгдүүлэх нь USeFNAB13-аас биопсийн гарцыг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулсан тул судлагдсан зүү геометрийн нарийвчилсан эмнэлзүйн үр ашгийг үнэлэхийн тулд дээжийн гарц болон чанарын нэмэлт тоон судалгаа хийх шаардлагатай байна.
Frable, WJ Нарийн зүү сорох биопси: тойм.Хамф.Өвчтэй.14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).
Шуудангийн цаг: 2022 оны 10-р сарын 13