Grazzi talli żort Nature.com.Il-verżjoni tal-browser li qed tuża għandha appoġġ limitat għal CSS.Għall-aħjar esperjenza, nirrakkomandaw li tuża browser aġġornat (jew tiddiżattiva l-Modalità ta' Kompatibbiltà fl-Internet Explorer).Sadanittant, biex niżguraw appoġġ kontinwu, aħna se nirrendu s-sit mingħajr stili u JavaScript.
Riċentement intwera li l-użu tal-ultrasound iżid ir-rendiment tat-tessuti fl-aspirazzjoni tal-labra fina assistita mill-ultrasound (USeFNAB) meta mqabbla mal-aspirazzjoni tal-labra fina konvenzjonali (FNAB).Sal-lum, ir-relazzjoni bejn il-ġeometrija taċ-ċanfrin u l-moviment tal-ponta ma ġietx studjata bir-reqqa.F'dan l-istudju, investigajna l-proprjetajiet tar-reżonanza tal-labra u l-amplitudni tad-deflessjoni għal diversi ġeometriji taċ-ċanfrin tal-labra b'tulijiet ta 'ċanfrin differenti.Bl-użu ta 'lancet ċanfrin konvenzjonali ta' 3.9 mm, il-fattur tal-qawwa tad-deflessjoni tal-ponta (DPR) fl-arja u fl-ilma kien 220 u 105 µm/W, rispettivament.Dan huwa ogħla mit-tarf ċanfrin assisimetriku ta' 4mm, li jipprovdi 180 u 80 µm/W DPR fl-arja u fl-ilma, rispettivament.Dan l-istudju jenfasizza l-importanza tar-relazzjoni bejn l-ebusija tal-liwi tal-ġeometrija taċ-ċanfrin fil-kuntest ta 'mezzi differenti ta' inserzjoni, u għalhekk jista 'jipprovdi ħarsa lejn metodi għall-kontroll ta' azzjoni ta 'qtugħ ta' wara t-titqib billi tinbidel il-ġeometrija taċ-ċanfrin tal-labra, li hija importanti.għal applikazzjoni USeFNAB hija kritika.
Bijopsija ta 'aspirazzjoni bil-labra fina (FNA) hija metodu ta' kif jinkisbu kampjuni ta 'tessut għal patoloġija suspettata1,2,3 bl-użu ta' labra.Il-ponta Franseen intwera li tipprovdi prestazzjoni dijanjostika ogħla mill-ponot konvenzjonali tal-lancet4 u Menghini5.Inklinazzjonijiet assisimmetriċi (jiġifieri ċirkonferenzjali) huma ssuġġeriti wkoll biex tiżdied il-probabbiltà ta' kampjuni istopatoloġikament adegwati.
Waqt bijopsija, labra tgħaddi minn saffi ta’ ġilda u tessut biex tikseb aċċess għal feriti suspettużi.Studji riċenti wrew li l-ultrasound jista 'jnaqqas il-forza ta' penetrazzjoni meħtieġa biex taċċessa tessuti rotob7,8,9,10.Ġeometrija taċ-ċanfrin tal-labra intweriet li taffettwa l-forzi ta 'interazzjoni tal-labra, pereżempju, ċanfrin itwal intwerew li għandhom forzi ta' penetrazzjoni tat-tessuti aktar baxxi11.Wara li l-labra tkun ippenetrat il-wiċċ tat-tessut, jiġifieri wara t-titqib, il-forza tat-tqattigħ tal-labra tista 'tkun 75% tal-forza ta' interazzjoni tal-labra mat-tessut12.Intwera li fil-fażi ta 'wara t-titqib, l-ultrasound (ultrasound) iżid l-effiċjenza tal-bijopsija dijanjostika tat-tessut artab.Ġew żviluppati tekniki oħra ta 'bijopsija tal-għadam imsaħħa bl-ultrasound għat-teħid ta' kampjuni ta 'tessut iebes, iżda ma ġew irrappurtati l-ebda riżultati li jtejbu r-rendiment tal-bijopsija.Bosta studji kkonfermaw ukoll li l-ispostament mekkaniku jiżdied meta jkun soġġett għal stress ultrasoniku16,17,18.Filwaqt li hemm ħafna studji dwar il-forzi statiċi assjali (lonġitudinali) fl-interazzjonijiet tal-labra-tessut19,20, hemm studji limitati dwar id-dinamika temporali u l-ġeometrija tat-tastatur tal-labra taħt FNAB ultrasoniku (USeFNAB).
L-għan ta 'dan l-istudju kien li jinvestiga l-effett ta' ġeometriji taċ-ċanfrin differenti fuq il-moviment tal-ponta tal-labra f'labra misjuqa minn liwi ultrasoniku.B'mod partikolari, investigajna l-effett tal-mezz tal-injezzjoni fuq id-deflessjoni tal-ponta tal-labra wara t-titqib għal ċanfrin tal-labra tradizzjonali (jiġifieri, labar USeFNAB għal skopijiet varji bħal aspirazzjoni selettiva jew akkwist ta 'tessut artab.
Ġeometriji taċ-ċanfrin varji ġew inklużi f'dan l-istudju.(a) L-ispeċifikazzjoni ta' Lancet tikkonforma ma' ISO 7864:201636 fejn \(\alpha\) hija ċ-ċanfrin primarju, \(\theta\) huwa l-angolu ta' rotazzjoni taċ-ċanfrin sekondarju, u \(\phi\) huwa ċ-ċanfrin sekondarju angolu., meta ddur, fi gradi (\(^\circ\)).(b) Ċanfrini lineari asimmetriċi b'pass wieħed (imsejħa "standard" f'DIN 13097:201937) u (c) Ċanfrini lineari assisimetriċi (ċirkonferenzjali) b'pass wieħed.
L-approċċ tagħna jibda billi timmudella l-bidla fil-wavelength tal-liwi tul iċ-ċanfrin għal ġeometriji ta 'ċanfrin konvenzjonali ta' lancet, assisimetriċi u asimmetriċi ta 'stadju wieħed.Imbagħad ikkalkulajna studju parametriku biex neżaminaw l-effett tal-inklinazzjoni tal-pajp u t-tul fuq il-fluwidità mekkanika tat-trasferiment.Dan huwa meħtieġ biex jiġi ddeterminat it-tul ottimali biex issir labra prototip.Ibbażat fuq is-simulazzjoni, saru prototipi tal-labra u l-imġieba reżonanti tagħhom ġiet ikkaratterizzata b'mod sperimentali billi tkejlu l-koeffiċjenti ta' riflessjoni tal-vultaġġ u kkalkulaw l-effiċjenza tat-trasferiment tal-enerġija fl-arja, ilma u ġelatina ballistika ta '10% (w/v), li minnha ġiet iddeterminata l-frekwenza operattiva .Fl-aħħarnett, immaġini b'veloċità għolja tintuża biex titkejjel direttament id-deflessjoni tal-mewġ tal-liwi fil-ponta tal-labra fl-arja u fl-ilma, kif ukoll biex tiġi stmata l-qawwa elettrika mogħtija f'kull angolu oblikwu u l-ġeometrija tal-proporzjon tal-qawwa tad-deflessjoni ( DPR) għall-mezz injettat..
Kif muri fil-Figura 2a, uża tubu ta 'gauge 21 (0.80 mm OD, 0.49 mm ID, ħxuna tal-ħajt tat-tubu 0.155 mm, ħajt standard) biex tiddefinixxi t-tubu tal-labra b'tul tat-tubu (TL) u angolu taċ-ċanfrin (BL) skont l-ISO 9626:201621) fl-istainless steel 316 (il-modulu ta 'Young 205 \(\text {GN/m}^{2}\), densità 8070 kg/m\(^{3}\) u l-proporzjon ta' Poisson 0.275 ).
Determinazzjoni tal-wavelength tal-liwi u l-irfinar tal-mudell tal-element finit (FEM) għal kundizzjonijiet tal-labra u tal-konfini.(a) Determinazzjoni tat-tul taċ-ċanfrin (BL) u t-tul tal-pajp (TL).(b) Mudell ta' elementi finiti (3D) tridimensjonali (FEM) bl-użu ta' forza ta' punt armoniku \(\tilde{F}_y\vec {j}\) biex issuq il-labra b'mod proximali, tiddevja l-punt, u tkejjel il-veloċità fil- ponta (\ (\tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) biex tikkalkula t-trasferiment tal-fluwidità mekkanika.\(\lambda _y\) huwa definit bħala l-wavelength tal-liwi relattiv għall-forza vertikali \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(c) Definizzjonijiet taċ-ċentru tal-gravità, l-erja tas-sezzjoni trasversali A, u l-mumenti ta 'inerzja \(I_{xx}\) u \(I_{yy}\) madwar l-assi x u y, rispettivament.
Kif muri fil-fig.2b,c, għal raġġ infinit (infinit) b'erja ta' sezzjoni trasversali A u b'tul ta' mewġ akbar mid-daqs tas-sezzjoni trasversali tar-raġġ, il-veloċità tal-fażi mgħawġa (jew mgħawweġ) \( c_{EI }\) hija determinata minn 22 :
fejn E huwa l-modulu ta' Young (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) hija l-frekwenza angolari ta' eċitazzjoni (rad/s), fejn \( f_0 \ ) hija l-frekwenza lineari (1/s jew Hz), I hija l-mument ta' inerzja taż-żona madwar l-assi ta' interess\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) hija l-massa fuq unità ta' tul (kg/m), fejn \(\rho _0\) hija d-densità\((\text {kg/m}^{3})\) u A hija s-salib sezzjoni taż-żona tar-raġġ (pjan xy) (\(\ test {m}^{2}\)).Peress li l-forza applikata fl-eżempju tagħna hija parallela għall-assi vertikali y, jiġifieri \(\tilde{F}_y\vec {j}\), aħna huma interessati biss fil-mument reġjonali ta 'inerzja madwar l-assi x orizzontali, jiġifieri \(I_{xx}\), allura:
Għall-mudell ta' elementi finiti (FEM), huwa preżunt spostament armoniku pur (m), għalhekk l-aċċelerazzjoni (\(\text {m/s}^{2}\)) hija espressa bħala \(\partial ^2 \vec {u}/ \ parzjali t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) bħala \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) huwa vettur ta' spostament tridimensjonali mogħti f'koordinati spazjali.Minflok ta 'l-aħħar, skond l-implimentazzjoni tagħha fil-pakkett tas-softwer COMSOL Multiphysics (verżjonijiet 5.4-5.5, COMSOL Inc., Massachusetts, USA), il-forma Lagrangian ta' deformazzjoni finita tal-liġi tal-bilanċ tal-momentum hija mogħtija kif ġej:
fejn \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) huwa l-operatur tad-diverġenza tat-tensor, \({\underline{\sigma}}\) huwa t-tieni tensor tal-istress Piola-Kirchhoff (it-tieni ordni, \(\ text { N/ m}^{2}\)) u \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) huwa l-vettur tal-forza tal-ġisem (\(\text {N/m}^{3}\)) għal kull volum deformat, u \(e^{j\phi }\) huwa l-vettur tal-angolu tal-fażi\(\ phi \ ) ( kuntent).Fil-każ tagħna, il-forza tal-volum tal-ġisem hija żero, il-mudell tagħna jassumi linearità ġeometrika u deformazzjoni żgħira purament elastika, jiġifieri , fejn \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) u \({\underline {\varepsilon}}\) huma strain elastiku u strain totali (it-tieni ordni, bla dimensjoni), rispettivament.It-tensor tal-elastiċità iżotropika kostituttiva ta' Hooke \(\underline{\underline{C}}\) huwa kkalkulat bl-użu tal-modulu E ta' Young (\(\text {N/m}^{2}\)) u l-proporzjon ta' Poisson v huwa determinat, għalhekk ie \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (ir-raba' ordni).Allura l-kalkolu tal-istress isir \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
Il-kalkolu juża element tetraedriku b'10 nodi b'daqs tal-element \(\le\) ta' 8 µm.Il-labra hija mmudellata fil-vakwu, u l-valur tal-mobilità mekkanika trasferita (ms-1 N-1) huwa definit bħala \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, fejn \(\tilde{v}_y\vec {j}\) hija l-veloċità kumplessa tal-ħruġ tal-handpiece u \( \ tilde {F}_y\ vec {j }\) hija forza ta 'sewqan kumplessa li tinsab fit-tarf prossimali tat-tubu, kif muri fil-Figura 2b.Ittraduċi l-fluwidità mekkanika f'decibels (dB) billi tuża l-valur massimu bħala referenza, jiġifieri \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \ ) .L-istudji kollha tal-FEM saru bi frekwenza ta' 29.75 kHz.
Id-disinn tal-labra (Fig. 3) jikkonsisti f'labra ipodermika konvenzjonali ta' 21-gauge (Kat. Nru 4665643, Sterican\(^\circledR\), dijametru ta' barra 0.8 mm, tul 120 mm, AISI 304 stainless chromium-nickel azzar , B. Braun Melsungen AG, Melsungen, il-Ġermanja) mgħammra bi kmiem Luer Lock tal-plastik magħmul minn polypropylene fit-tarf prossimali u modifikat b'mod xieraq fit-tarf.It-tubu tal-labra huwa issaldjat mal-waveguide kif muri fil-Fig. 3b.Il-gwidi tal-mewġ ġew stampati fuq printer 3D tal-istainless steel (istainless steel EOS 316L fuq printer EOS M 290 3D, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Finlandja) u mbagħad imwaħħla mas-sensor Langevin bl-użu ta 'boltijiet M4.Is-sensor Langevin jikkonsisti fi 8 elementi ċrieki pjeżoelettriċi mgħobbija fiż-żewġt itruf b'żewġ mases.
L-erba 'tipi ta' ponot (ritratt), lancet disponibbli kummerċjalment (L) u tliet ċanfrin assisimmetriċi ta 'stadju wieħed manifatturati (AX1-3) kienu kkaratterizzati minn tulijiet ta' ċanfrin (BL) ta '4, 1.2 u 0.5 mm, rispettivament.(a) Close-up tat-tarf tal-labra lest.(b) Veduta ta 'fuq ta' erba 'pinnijiet issaldjati mal-gwida tal-mewġ stampata 3D u mbagħad imqabbda mas-sensor Langevin b'boltijiet M4.
Ġew manifatturati tliet ponot taċ-ċanfrin assisimetriċi (Fig. 3) (TAs Machine Tools Oy) b'tulijiet taċ-ċanfrin (BL, kif definit f'Fig. 2a) ta' 4.0, 1.2 u 0.5 mm, li jikkorrispondu għal \(\approx) 2 \(^ \ circ\), 7\(^\circ\) u 18\(^\circ\) rispettivament.Il-massa tal-waveguide u l-labra hija 3.4 ± 0.017 g (medja ± sd, n = 4) għal ċanfrin L u AX1-3, rispettivament (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, il-Ġermanja) .Għall-ċanfrin L u AX1-3 fil-Figura 3b, it-tul totali mill-ponta tal-labra sat-tarf tal-kmiem tal-plastik kien 13.7, 13.3, 13.3, u 13.3 ċm, rispettivament.
Għall-konfigurazzjonijiet kollha tal-labra, it-tul mill-ponta tal-labra sal-ponta tal-waveguide (jiġifieri, għaż-żona tal-weldjatura) kien 4.3 ċm, u t-tubu tal-labra kien orjentat bil-qatgħa 'l fuq (jiġifieri, parallel mal-assi Y) , kif muri fil-figura.c (Fig. 2).
Intuża skript personalizzat f'MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) li jaħdem fuq kompjuter (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) biex jiġġenera knis sinusojdali lineari minn 25 sa 35 kHz għal 7 sekondi, jgħaddi Konvertitur minn diġitali għal analogu (DA) (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) jikkonverti f'sinjal analogu.Is-sinjal analogu \(V_0\) (0.5 Vp-p) imbagħad ġie amplifikat b'amplifikatur dedikat tal-frekwenza tar-radju (RF) (Mariachi Oy, Turku, Finlandja).Vultaġġ amplifikat li jaqa '\({V_I}\) mill-amplifikatur RF b'impedenza tal-ħruġ ta' 50 ohm jiġi mitmugħ għal transformer mibni fl-istruttura tal-labra b'impedenza tad-dħul ta '50 ohms.Transducers Langevin (transducers pjeżoelettriċi b'ħafna saffi heavy-duty ta 'quddiem u ta' wara) jintużaw biex jiġġeneraw mewġ mekkaniku.L-amplifikatur RF tad-dwana huwa mgħammar b'miter tal-fattur tal-qawwa tal-mewġ wieqfa (SWR) b'kanal doppju li jirreġistra l-inċident \({V_I}\) u l-vultaġġ amplifikat rifless\(V_R\) f'modalità analogu għal diġitali (AD).b'rata ta' kampjunar ta' 300 kHz Converter (Analogue Discovery 2).Is-sinjal ta 'eċitazzjoni huwa amplitudni modulat fil-bidu u fl-aħħar biex jipprevjeni t-tagħbija żejda tal-input tal-amplifikatur b'transients.
Bl-użu ta' skript personalizzat implimentat f'MATLAB, il-funzjoni tar-rispons tal-frekwenza (FRF), jiġifieri \(\tilde{H}(f)\), ġiet stmata offline bl-użu ta' metodu ta' kejl tal-knis sinusojdali b'żewġ kanali (Fig. 4), li jassumi linearità fiż-żmien.sistema invarjanti.Barra minn hekk, jiġi applikat filtru tal-pass tal-banda ta' 20 sa 40 kHz biex jitneħħew kwalunkwe frekwenzi mhux mixtieqa mis-sinjal.B'referenza għat-teorija tal-linji ta' trażmissjoni, f'dan il-każ \(\tilde{H}(f)\) hija ekwivalenti għall-koeffiċjent ta' riflessjoni tal-vultaġġ, jiġifieri \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) tonqos għal \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) hija ugwali għal \(|\rho _{V}|^2\).F'każijiet fejn huma meħtieġa valuri assoluti ta 'enerġija elettrika, qawwa inċidentali \(P_I\) u qawwa riflessa \(P_R\) qawwa (W) huma kkalkulati billi jittieħed il-valur rms (rms) tal-vultaġġ korrispondenti, pereżempju.għal linja ta' trażmissjoni b'eċitazzjoni sinusojdali \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26, fejn \(Z_0\) hija ugwali għal 50 \(\Omega\).L-enerġija elettrika fornuta lit-tagħbija \(P_T\) (jiġifieri, il-mezz imdaħħal) tista' tiġi kkalkulata bħala \(|P_I – P_R |\) (W RMS), kif ukoll l-effiċjenza tat-trasferiment tal-enerġija (PTE) u l-perċentwali ( %) jista' jiġi determinat kif tingħata l-forma, għalhekk 27:
Il-frekwenzi modali aċikulari \(f_{1-3}\) (kHz) u l-fatturi ta' trasferiment tal-qawwa korrispondenti tagħhom \(\text {PTE}_{1{-}3} \) huma mbagħad stmati bl-użu tal-FRF.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) stmat direttament minn \(\text {PTE}_{1{-}3}\), minn Tabella 1 A naħa waħda spettru lineari jinkiseb fil-frekwenza modali deskritta \(f_{1-3}\).
Kejl tar-rispons tal-frekwenza (AFC) ta 'strutturi tal-labra.Kejl tal-knis sinusojdali b'żewġ kanali25,38 jintuża biex tinkiseb il-funzjoni tar-rispons tal-frekwenza \(\tilde{H}(f)\) u r-rispons tal-impuls tagħha H(t).\({\mathcal {F}}\) u \({\mathcal {F}}^{-1}\) jirrappreżentaw it-trasformata ta' Fourier tat-truncation diġitali u l-invers tagħha, rispettivament.\(\tilde{G}(f)\) tfisser il-prodott ta' żewġ sinjali fid-dominju tal-frekwenza, eż. \(\tilde{G}_{XrX}\) tfisser il-prodott tal-iskannjar invers\(\tilde{ X} r (f)\ ) u waqgħa tal-vultaġġ \(\tilde{X}(f)\) rispettivament.
Kif muri fil-Figura 5, il-kamera b'veloċità għolja (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, USA) hija mgħammra b'lenti makro (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\).(\times\), Canon Inc., Tokyo, Ġappun), biex jirreġistra t-tgħawwiġ tal-ponta waqt l-eċitazzjoni tal-liwi (frekwenza waħda, sinusoid kontinwu) fi frekwenzi ta '27.5-30 kHz.Biex tinħoloq mappa dell, element imkessaħ ta 'LED abjad ta' intensità għolja (numru tal-parti: 4052899910881, LED abjad, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, il-Ġermanja) tqiegħed wara l-ponta tal-labra.
Veduta ta 'quddiem tas-setup sperimentali.Il-fond huwa mkejjel mill-wiċċ tal-mezz.L-istruttura tal-labra hija kklampjata u mmuntata fuq mejda ta 'trasferiment motorizzata.Uża kamera b'veloċità għolja b'lenti ta 'ingrandiment għoli (5\(\x\)) biex tkejjel id-devjazzjoni tal-angolu oblikwu.Id-dimensjonijiet kollha huma f'millimetri.
Għal kull tip ta’ ċanfrin tal-labra, irreġistrajna 300 frejm ta’ kamera b’veloċità għolja li tkejjel 128 \(\x\) 128 pixel, kull wieħed b’riżoluzzjoni spazjali ta’ 1/180 mm (\(\approx) 5 µm), b’ riżoluzzjoni temporali ta’ 310,000 frame kull sekonda.Kif muri fil-Figura 6, kull frejm (1) huwa maqtugħ (2) b'tali mod li l-ponta tal-labra tkun fl-aħħar linja (qiegħ) tal-qafas, u l-istogramma tal-immaġni (3) hija kkalkulata, għalhekk il-Canny jistgħu jiġu determinati limiti ta' 1 u 2.Imbagħad applika l-iskoperta tat-tarf Canny 28(4) bl-operatur Sobel 3 \(\times\) 3 u kkalkula pożizzjonijiet għal pixels mhux ipotenużi (ittikkettati \(\mathbf {\times }\)) mingħajr cavitation 300 pass ta 'ħin.Biex tiddetermina l-firxa tad-deflessjoni tal-ponta, ikkalkula d-derivattiva (bl-użu tal-algoritmu tad-differenza ċentrali) (6) u ddetermina l-qafas (7) li fih l-estremi lokali (jiġifieri l-quċċata) tad-diflessjoni.Wara spezzjoni viżwali tat-tarf ħieles mill-kavitazzjoni, intgħażlet par frejms (jew żewġ frejms b'intervall ta' nofs ħin) (7) u tkejjel id-deflessjoni tat-tarf (immarkat bħala \(\mathbf {\times } \) ).Dan ta 'hawn fuq huwa implimentat f'Python (v3.8, Python Software Foundation, python.org) bl-użu tal-algoritmu ta' skoperta ta 'tarf OpenCV Canny (v4.5.1, librerija tal-viżjoni tal-kompjuter b'sors miftuħ, opencv.org).Fl-aħħarnett, il-fattur tal-qawwa tad-deflessjoni (DPR, µm/W) huwa kkalkulat bħala l-proporzjon tad-diflessjoni mill-quċċata għall-quċċata mal-qawwa elettrika trażmessa \(P_T\) (Wrms).
Bl-użu ta 'algoritmu ta' 7 stadji (1-7), inkluż il-ħsad (1-2), Sejbien tat-tarf Canny (3-4), kalkolu, kejjel il-pożizzjoni tal-pixel tat-tarf tad-deflessjoni tal-ponta billi tuża serje ta 'frejms meħuda minn għoli. kamera tal-veloċità fi 310 kHz ( 5) u d-derivattiva tal-ħin tagħha (6), u, finalment, il-firxa tad-deflessjoni tal-ponta titkejjel fuq pari ta 'frejms verifikati viżwalment (7).
Mkejla fl-arja (22.4-22.9°C), ilma dejonizzat (20.8-21.5°C) u 10% (w/v) ġelatina ballistika milwiema (19.7-23.0°C , \(\text {Honeywell}^{ \ text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) Ġelatina tal-għadam tal-bovini u tal-majjal għal Analiżi Ballistika tat-Tip I, Honeywell International, North Carolina, USA).It-temperatura kienet imkejla b'amplifikatur termokoppja tat-tip K (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) u termokoppja tat-tip K (Fluke 80PK-1 Bead Probe Nru 3648 tip-K, Fluke Corporation, Washington, USA).Uża stadju tal-assi Z bil-mutur vertikali (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, il-Litwanja) biex tkejjel il-fond mill-wiċċ tal-midja (settjat bħala l-oriġini tal-assi Z) b'riżoluzzjoni ta '5 µm kull pass.
Peress li d-daqs tal-kampjun kien żgħir (n = 5) u ma setgħetx tiġi preżunta n-normalità, intuża t-test tas-somma tal-rank Wilcoxon b'żewġ kampjuni b'żewġ denbu (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) biex tqabbel l-ammont tal-ponta tal-labra tal-varjanza għal diversi ċanfrin.Saru tliet paraguni għal kull inklinazzjoni, għalhekk ġiet applikata korrezzjoni Bonferroni b'livell ta 'sinifikat aġġustat ta' 0.017 u rata ta 'żball ta' 5%.
Issir referenza għal Fig. 7 hawn taħt.F'29.75 kHz, in-nofs wavelength mgħawġa (\(\lambda _y/2\)) ta 'labra ta' 21-gauge hija \(\approssimament) 8 mm.Il-wavelength tal-liwi jonqos tul l-inklinazzjoni hekk kif joqrob lejn il-ponta.Fil-ponta \(\lambda _y/2\) hemm ċanfrin imfassla ta '3, 1 u 7 mm, rispettivament, għal lancets ordinarji (a), asimmetriċi (b) u assisimmetriċi (ċ).Għalhekk, dan ifisser li l-lancet se jvarja b'\(\madwar\) 5 mm (minħabba l-fatt li ż-żewġ pjani tal-lancet jiffurmaw punt ta '29.30), l-inklinazzjoni asimmetrika se tvarja b'7 mm, u l-inklinazzjoni simmetrika b'1 mm.Inklinazzjonijiet assisimetriċi (iċ-ċentru tal-gravità jibqa 'l-istess, għalhekk il-ħxuna tal-ħajt biss tinbidel tul l-inklinazzjoni).
Applikazzjoni tal-istudju FEM f'29.75 kHz u l-ekwazzjoni.(1) Ikkalkula l-bidla tan-nofs tal-mewġ tal-liwi (\(\lambda _y/2\)) għal ġeometrija oblikwa tal-lancet (a), asimmetrika (b) u assisimmetrika (c) (bħal Fig. 1a,b,c).).Il-medja \(\lambda_y/2\) għall-inklinazzjonijiet lancet, asimmetriċi, u assisimetriċi hija 5.65, 5.17, u 7.52 mm, rispettivament.Innota li l-ħxuna tat-tarf għal ċanfrin asimmetriċi u assisimetriċi hija limitata għal \(\approx) 50 µm.
L-ogħla mobilità \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) hija kombinazzjoni ta 'tul ta' tubu ottimali (TL) u tul ta 'inklinazzjoni (BL) (Fig. 8, 9).Għal lancet konvenzjonali, peress li d-daqs tiegħu huwa fiss, it-TL ottimali huwa \(\approx\) 29.1 mm (Fig. 8).Għal għoljiet asimmetriċi u assisimmetriċi (Fig. 9a, b, rispettivament), l-istudju FEM inkluda BL minn 1 sa 7 mm, għalhekk il-meded TL ottimali kienu minn 26.9 sa 28.7 mm (medda 1.8 mm) u minn 27.9 sa 29.2 mm (firxa 1.3 mm).) ), rispettivament.Għal għoljiet asimmetriċi (Fig. 9a), it-TL ottimali żdied b'mod lineari, laħaq plateau f'BL 4 mm, u mbagħad naqas drastikament minn BL 5 sa 7 mm.Għal għoljiet assisimmetriċi (Fig. 9b), it-TL ottimali jiżdied b'mod lineari mat-titwil BL u finalment jistabbilizza f'BL minn 6 sa 7 mm.Studju estiż ta 'għoljiet assisimetriċi (Fig. 9c) wera sett differenti ta' TLs ottimali li jinsabu f'\(\approssimattivament) 35.1-37.1 mm.Għall-BLs kollha, id-distanza bejn żewġ settijiet ta' TLs ottimali hija \(\approx\) 8 mm (ekwivalenti għal \(\lambda _y/2\)).
Mobilità tat-trażmissjoni tal-lancet f'29.75 kHz.It-tubu tal-labra kien imfellel bi frekwenza ta '29.75 kHz, il-vibrazzjoni kienet imkejla fl-aħħar u espressa bħala l-ammont ta' mobilità mekkanika trażmessa (dB relattiv għall-valur massimu) għal TL 26.5-29.5 mm (pass ta '0.1 mm).
Studji parametriċi tal-FEM bi frekwenza ta '29.75 kHz juru li l-mobilità tat-trasferiment tal-ponta assisimetrika hija inqas affettwata minn bidliet fit-tul tat-tubu mill-kontroparti asimmetrika tagħha.Studji tat-tul taċ-ċanfrin (BL) u tat-tul tal-pajp (TL) għal ġeometriji taċ-ċanfrin asimetriċi (a) u assisimmetriċi (b, c) fi studji ta 'dominju tal-frekwenza bl-użu ta' FEM (kundizzjonijiet tal-konfini huma murija fil-Figura 2).(a, b) TL varjaw minn 26.5 sa 29.5 mm (pass ta '0.1 mm) u BL 1-7 mm (pass ta' 0.5 mm).(c) Studju ta 'angolu oblikwu assisimmetriku estiż inkluż TL 25-40mm (pass ta' 0.05mm) u 0.1-7mm (pass ta '0.1mm) li juri l-proporzjon mixtieq \(\lambda_y/2\) Kundizzjonijiet tal-konfini li jiċċaqilqu sfużi għal ponta huma sodisfatti.
L-istruttura tal-labra għandha tliet frekwenzi naturali \(f_{1-3}\) maqsuma f'reġjuni modali baxxi, medji u għoljin kif muri fit-Tabella 1. Id-daqs tal-PTE huwa muri fil-Figura 10 u mbagħad analizzat fil-Figura 11. Hawn taħt huma l- riżultati għal kull żona modali:
Amplituditajiet tipiċi rreġistrati ta 'effiċjenza ta' trasferiment ta 'enerġija istantanja (PTE) miksuba bl-użu ta' eċitazzjoni sinusojdali bi frekwenza miknusa f'fond ta '20 mm għal lancet (L) u inklinazzjonijiet assisimmetriċi AX1-3 fl-arja, ilma u ġelatina.Jintwera spettru fuq naħa waħda.Ir-rispons tal-frekwenza mkejjel (rata ta 'kampjun ta' 300 kHz) ġie ffiltrat b'pass baxx u mbagħad kampjunat 'l isfel b'fattur ta' 200 għal analiżi modali.Il-proporzjon tas-sinjal għall-ħoss huwa \(\le\) 45 dB.Il-fażi PTE (linja bit-tikek vjola) hija murija fi gradi (\(^{\circ}\)).
L-analiżi tar-rispons modali hija murija fil-Figura 10 (medja ± devjazzjoni standard, n = 5) għall-inklinazzjonijiet L u AX1-3 fl-arja, ilma, u ġelatina 10% (fond ta '20 mm) bi (fuq) tliet reġjuni modali (baxxa) , medju, għoli).), u l-frekwenzi modali korrispondenti tagħhom\(f_{1-3}\) (kHz), l-effiċjenza (medja) tal-enerġija\(\text {PTE}_{1{-}3 }\) juża ekwazzjonijiet tad-disinn.(4) u (qiegħ) huma l-wisa' sħiħ f'nofs il-valur massimu mkejjel \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz), rispettivament.Innota li meta tirreġistra PTE baxx, jiġifieri fil-każ ta 'inklinazzjoni AX2, il-kejl tal-wisa' tal-frekwenza jitħalla barra, \(\text {FWHM}_{1}\).Il-mod \(f_2\) huwa meqjus bħala l-aktar adattat għat-tqabbil tad-deflessjoni ta' pjani inklinati, peress li juri l-ogħla livell ta' effiċjenza tat-trasferiment tal-enerġija (\(\text {PTE}_{2}\)), sa 99 %.
L-ewwel reġjun modali: \(f_1\) ma jiddependix ħafna fuq it-tip tal-midja mdaħħal, iżda jiddependi fuq il-ġeometrija taċ-ċanfrin.\(f_1\) jonqos bit-tnaqqis fit-tul taċ-ċanfrin (27.1, 26.2 u 25.9 kHz għal AX1-3, rispettivament, fl-arja).Il-medji reġjonali \(\text {PTE}_{1}\) u \(\text {FWHM}_{1}\) huma \(\approx\) 81% u 230 Hz rispettivament.\(\text {FWHM}_{1}\) kien l-ogħla fil-ġelatina minn Lancet (L, 473 Hz).Innota li \(\text {FWHM}_{1}\) għal AX2 fil-ġelatina ma jistax jiġi stmat minħabba l-kobor baxx tar-risponsi tal-frekwenza rrappurtati.
It-tieni reġjun modali: \(f_2\) jiddependi fuq it-tip ta 'pejst u midja ċanfrin.Fl-arja, fl-ilma u fil-ġelatina, il-valuri medji \(f_2\) huma 29.1, 27.9 u 28.5 kHz, rispettivament.Il-PTE għal dan ir-reġjun modali laħaq ukoll id-99%, l-ogħla fost il-gruppi kollha ta’ kejl, b’medja reġjonali ta’ 84%.Il-medja taż-żona \(\text {FWHM}_{2}\) hija \(\approx\) 910 Hz.
It-tielet reġjun modali: \(f_3\) Il-frekwenza tiddependi fuq it-tip ta 'mezz ta' inserzjoni u ċanfrin.Il-valuri medji \(f_3\) huma 32.0, 31.0 u 31.3 kHz fl-arja, ilma u ġelatina, rispettivament.\(\text {PTE}_{3}\) għandu medja reġjonali ta' \(\madwar\) 74%, l-aktar baxxa minn kwalunkwe reġjun.Il-medja reġjonali \(\text {FWHM}_{3}\) hija \(\madwar\) 1085 Hz, li hija ogħla mill-ewwel u t-tieni reġjun.
Dan li ġej jirreferi għal Fig.12 u Tabella 2. Il-lancet (L) iddevjat l-aktar (b'sinifikat għoli għall-ponot kollha, \(p<\) 0.017) kemm fl-arja kif ukoll fl-ilma (Fig. 12a), u kisbet l-ogħla DPR (sa 220 µm/ W fl-arja). 12 u Tabella 2. Il-lancet (L) iddevjat l-aktar (b'sinifikat għoli għall-ponot kollha, \(p<\) 0.017) kemm fl-arja kif ukoll fl-ilma (Fig. 12a), u kisbet l-ogħla DPR (sa 220 µm/ W fl-arja). Следующее относится к рисунку 12 и таблице 2. Ланцет (L) отклонялся больше всего стой всего ех наконечников, \(p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого высокого . Dan li ġej japplika għall-Figura 12 u t-Tabella 2. Lancet (L) devjat l-aktar (b'sinifikat għoli għall-ponot kollha, \(p<\) 0.017) kemm fl-arja kif ukoll fl-ilma (Fig. 12a), li jikseb l-ogħla DPR .(do 220 μm/W fl-arja).Issir referenza għall-Figura 12 u t-Tabella 2 hawn taħt.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高度意义Ｎ（（（对所有尖端具有高度意义度意 0.最高DPR （空气中高达220 µm/W）。柳叶刀(L) għandu l-ogħla deflessjoni fl-arja u fl-ilma (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017), u kiseb l-ogħla DPR (sa µm/220) W fl-arja). 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 (до 220 мкм/Вт в воздухе). Lancet (L) għandha l-akbar devjazzjoni (sinifikanti ħafna għall-ponot kollha, \(p<\) 0.017) fl-arja u fl-ilma (Fig. 12a), li tilħaq l-ogħla DPR (sa 220 µm/W fl-arja). Fl-arja, AX1 li kellu BL ogħla, devjat ogħla minn AX2–3 (b'sinifikat, \(p<\) 0.017), filwaqt li AX3 (li kellu l-inqas BL) iddevja aktar minn AX2 b'DPR ta' 190 µm/W. Fl-arja, AX1 li kellu BL ogħla, devjat ogħla minn AX2–3 (b'sinifikat, \(p<\) 0.017), filwaqt li AX3 (li kellu l-inqas BL) iddevja aktar minn AX2 b'DPR ta' 190 µm/W. В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (со значимостью \(p<\) 0,017 сога 3), со мостью м BL) отклонялся больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Fl-arja, AX1 b'BL ogħla devjat ogħla minn AX2–3 (b'sinifikat \(p<\) 0.017), filwaqt li AX3 (bl-inqas BL) devjat aktar minn AX2 b'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），偏转高于AX2-3（具有显着性，\(p<\) 0.017），耼BLACK3.转大于AX2，DPR 为190 µm/W。 Fl-arja, id-deflessjoni ta 'AX1 b'BL ogħla hija ogħla minn dik ta' AX2-3 (b'mod sinifikanti, \(p<\) 0.017), u d-deflessjoni ta 'AX3 (bl-inqas BL) hija ogħla minn dik ta' AX2, DPR hija 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, \(p<\) см 0,01AXд), см 0,01AX зким BL) имеет большее отклонение, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. Fl-arja, AX1 b'BL ogħla għandu devjazzjoni akbar minn AX2-3 (sinifikanti, \(p<\) 0.017), filwaqt li AX3 (bl-inqas BL) għandu devjazzjoni akbar minn AX2 b'DPR ta '190 μm/W. Fl-ilma f'20 mm, ma nstabu l-ebda differenzi sinifikanti (\(p>\) 0.017) fid-deflessjoni u PTE għal AX1-3. Fl-ilma f'20 mm, ma nstabu l-ebda differenzi sinifikanti (\(p>\) 0.017) fid-deflessjoni u PTE għal AX1-3. В воде на глубине 20 мм достоверных различий (\(p>\) 0,017) по прогибу и ФТР для AX1–3 наруж 3 . Fl-ilma f'fond ta '20 mm, ġew skoperti differenzi sinifikanti (\(p>\) 0.017) fid-deflessjoni u FTR għal AX1-3.在20 mm 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017)。 F'20 mm ta 'ilma, ma kien hemm l-ebda differenza sinifikanti bejn AX1-3 u PTE (\(p>\) 0.017). На глубине 20 мм прогиб и PTE AX1-3 существенно не отличались (\(p>\) 0,017). Fil-fond ta '20 mm id-deflessjoni u PTE AX1-3 ma kinux differenti b'mod sinifikanti (\(p>\) 0.017).Il-livelli ta 'PTE fl-ilma (90.2-98.4%) kienu ġeneralment ogħla milli fl-arja (56-77.5%) (Fig. 12c), u l-fenomenu ta' cavitation kien innutat waqt l-esperiment fl-ilma (Fig. 13, ara wkoll addizzjonali informazzjoni).
Il-kejl tal-amplitudni tal-liwi tal-ponta (medja ± devjazzjoni standard, n = 5) għal ċanfrini L u AX1-3 fl-arja u fl-ilma (fond ta '20 mm) żvelaw l-effett tal-bdil tal-ġeometrija taċ-ċanfrin.Il-kejl jinkiseb bl-użu ta' eċċitazzjoni sinusojdali ta' frekwenza waħda kontinwa.(a) L-ogħla devjazzjoni (\(u_y\vec {j}\)) fil-vertiċi, imkejla fi (b) il-frekwenzi modali rispettivi tagħhom \(f_2\).(c) Effiċjenza tat-trażmissjoni tal-enerġija (PTE, rms, %) bħala ekwazzjoni.(4) u (d) Fattur tal-qawwa tad-devjazzjoni (DPR, µm/W) ikkalkulat bħala l-ogħla devjazzjoni u qawwa tat-trażmissjoni \(P_T\) (Wrms).
Plot tipiku ta 'dell ta' kamera b'veloċità għolja li turi d-deflessjoni totali tat-tarf tal-lancet (linji bit-tikek ħodor u ħomor) tal-lancet (L) u ponta assisimmetrika (AX1-3) fl-ilma (fond ta '20mm), nofs ċiklu, frekwenza tas-sewqan \(f_2\) (kampjunar ta' frekwenza 310 kHz).L-immaġni ta' skala griża maqbuda għandha dimensjonijiet ta' 128×128 pixel b'daqs tal-pixel ta' \(\madwar) 5 µm.Il-vidjo jista' jinstab f'informazzjoni addizzjonali.
Għalhekk, immudellajna l-bidla fil-wavelength tal-liwi (Fig. 7) u kkalkulajna l-mobilità mekkanika għat-trasferiment għal kombinazzjonijiet konvenzjonali lanceolate, asimmetriċi, u assjali ta 'tul tat-tubu u ċanfrin (Fig. 8, 9).Ġeometrija ċanfrinata simmetrika.Ibbażat fuq dan tal-aħħar, aħna stmat id-distanza ottimali tat-tarf għall-iwweldjar bħala 43 mm (jew \(\approx\) 2.75\(\lambda_y\) f'29.75 kHz) kif muri fil-Figura 5, u ffabbrikajna tliet ċanfrin assisimetriċi b' tulijiet differenti taċ-ċanfrin.Imbagħad ikkaratterizzajna r-risponsi tal-frekwenza tagħhom meta mqabbla ma 'lancets konvenzjonali fl-arja, fl-ilma, u ġelatina ballistika ta' 10% (w/v) (Figuri 10, 11) u ddeterminajna l-aħjar każ għat-tqabbil tal-mod ta 'deflessjoni tal-inklinazzjoni.Fl-aħħarnett, kejlna d-deflessjoni tal-ponta billi tgħawweġ mewġa fl-arja u fl-ilma f'fond ta '20 mm u kkwantifikajna l-effiċjenza tat-trasferiment tal-enerġija (PTE, %) u l-fattur tal-qawwa tad-deflessjoni (DPR, µm/W) tal-medju injettat għal kull tilt.tip (Fig. 12).
Ir-riżultati juru li l-assi tal-inklinazzjoni tal-ġeometrija jaffettwa d-devjazzjoni tal-amplitudni tal-assi tal-ponta.Il-lancet kellu l-ogħla kurvatura u wkoll l-ogħla DPR meta mqabbla mal-tastatur assisimetriku, filwaqt li ċ-ċanfrin assisimetriku kellu devjazzjoni medja iżgħar (Fig. 12). Iċ-ċanfrin assi-simetriku ta' 4 mm (AX1) li għandu l-itwal tul taċ-ċanfrin, kiseb l-ogħla deflessjoni statistikament sinifikanti fl-arja (\(p < 0.017\), Tabella 2), meta mqabbel ma' labar assi-simetriċi oħra (AX2–3), iżda ma ġew osservati l-ebda differenzi sinifikanti, meta l-labra tqiegħdet fl-ilma. Iċ-ċanfrin assi-simetriku ta' 4 mm (AX1) li għandu l-itwal tul taċ-ċanfrin, kiseb l-ogħla deflessjoni statistikament sinifikanti fl-arja (\(p < 0.017\), Tabella 2), meta mqabbel ma' labar assi-simetriċi oħra (AX2–3), iżda ma ġew osservati l-ebda differenzi sinifikanti, meta l-labra tqiegħdet fl-ilma. Осесимметричный скос 4 мм (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистичесточ знго ьнь лонения в воздухе (\(p <0,017\), таблица 2) по сравнению с другими осесимметричными иглами (AX2–3ми). Ċanfrin assisimmetriku 4 mm (AX1), li għandu l-itwal tul taċ-ċanfrin, kiseb devjazzjoni akbar statistikament sinifikanti fl-arja (\(p <0.017\), Tabella 2) meta mqabbla ma 'labar assisimmetriċi oħra (AX2-3).iżda ma ġewx osservati differenzi sinifikanti meta tpoġġiet il-labra fl-ilma.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(AX1)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。 Meta mqabbel ma 'labar simetriċi axjali oħra (AX2-3), għandu l-itwal angolu oblikwu ta' 4 mm simetriku axialment (AX1) fl-arja, u kisbet deflessjoni massima statistikament sinifikanti (\(p < 0.017\), Tabella 2) , iżda meta l-labra tqiegħdet fl-ilma, ma ġiet osservata l-ebda differenza sinifikanti. Осесиметричный скос 4 м (ax1) с наболшей длиной скоса обесп pagaчивает статистически ззоое максимное по сравнению с другими осесиметричныи иглами (ax2-3) (\ (p <0,017 \), таблица 2), но сщестessiv? L-inklinazzjoni assisimetrika bl-itwal tul tal-inklinazzjoni ta '4 mm (AX1) ipprovdiet devjazzjoni massima statistikament sinifikanti fl-arja meta mqabbla mal-inklinazzjonijiet assisimmetriċi l-oħra (AX2-3) (\(p <0.017\), Tabella 2), iżda ma kien hemm l-ebda differenza sinifikanti.jiġi osservat meta l-labra titqiegħed fl-ilma.Għalhekk, tul itwal taċ-ċanfrin m'għandux vantaġġi ovvji f'termini ta 'deflessjoni tal-ponta tal-quċċata.Meta wieħed iqis dan, jirriżulta li l-ġeometrija tal-inklinazzjoni, li hija investigata f'dan l-istudju, għandha influwenza akbar fuq id-deflessjoni tal-amplitudni mit-tul tal-inklinazzjoni.Dan jista 'jkun relatat ma' l-ebusija tal-liwi, pereżempju, skont il-materjal li jkun mgħawweġ u l-ħxuna ġenerali tal-labra tal-kostruzzjoni.
Fi studji sperimentali, il-kobor tal-mewġ flexural rifless huwa affettwat mill-kundizzjonijiet tal-konfini tal-ponta.Meta l-ponta tal-labra ġiet imdaħħla fl-ilma u l-ġelatina, \(\text {PTE}_{2}\) kiseb medja ta' \(\approx\) 95% u \(\text {PTE}_{2}\) medja tal-valuri huma 73% u 77% (\text {PTE}_{1}\) u \(\text {PTE}_{3}\), rispettivament (Fig. 11).Dan jindika li t-trasferiment massimu tal-enerġija akustika għall-mezz tal-ikkastjar (per eżempju, ilma jew ġelatina) iseħħ f'\(f_2\).Imġieba simili kienet osservata fi studju preċedenti bl-użu ta 'strutturi ta' apparat aktar sempliċi fi frekwenzi ta '41-43 kHz, fejn l-awturi wrew il-koeffiċjent ta' riflessjoni tal-vultaġġ assoċjat mal-modulu mekkaniku tal-medju interkalat.Il-fond tal-penetrazzjoni32 u l-proprjetajiet mekkaniċi tat-tessut jipprovdu tagħbija mekkanika fuq il-labra u għalhekk huma mistennija li jinfluwenzaw l-imġiba reżonanti tal-UZeFNAB.Għalhekk, algoritmi ta 'traċċar tar-reżonanza bħal 17, 18, 33 jistgħu jintużaw biex jottimizzaw il-qawwa tal-ħoss mogħtija permezz tal-istilus.
L-immudellar tal-wavelength tal-liwja (Fig. 7) juri li axisymmetric għandu ebusija strutturali ogħla (jiġifieri ebusija ogħla tal-liwi) fil-ponta minn lancet u ċanfrin asimmetriku.Derivat minn (1) u bl-użu tar-relazzjoni veloċità-frekwenza magħrufa, aħna nistmaw l-ebusija tal-liwi tal-lancet, ponot asimmetriċi u assisimmetriċi bħala inklinazzjonijiet \(\madwar) 200, 20 u 1500 MPa, rispettivament.Dan jikkorrispondi għal (\lambda _y\) 5.3, 1.7 u 14.2 mm f'29.75 kHz, rispettivament (Fig. 7a–c).Meta wieħed iqis is-sigurtà klinika tal-proċedura USeFNAB, jeħtieġ li tiġi evalwata l-influwenza tal-ġeometrija fuq l-ebusija tad-disinn taċ-ċanfrin34.
L-istudju tal-parametri taċ-ċanfrin u t-tul tat-tubu (Fig. 9) wera li l-medda TL ottimali għall-asimmetrika (1.8 mm) kienet ogħla milli għall-ċanfrin assisimmetriku (1.3 mm).Barra minn hekk, il-plateau tal-mobilità tvarja minn 4 sa 4.5 mm u minn 6 sa 7 mm għal tilt asimmetriku u assisimmetriku, rispettivament (Fig. 9a, b).Ir-rilevanza prattika ta 'din is-sejba hija espressa fit-tolleranzi tal-manifattura, pereżempju, firxa aktar baxxa ta' TL ottimali tista 'timplika ħtieġa għal preċiżjoni tat-tul ogħla.Fl-istess ħin, il-pjattaforma tar-rendiment tipprovdi tolleranza akbar għall-għażla tat-tul tal-inklinazzjoni fi frekwenza partikolari mingħajr ma taffettwa b'mod sinifikanti r-rendiment.
L-istudju jinkludi l-limitazzjonijiet li ġejjin.Kejl dirett tad-deflessjoni tal-labra bl-użu ta 'sejbien tat-tarf u immaġni b'veloċità għolja (Figura 12) ifisser li aħna limitati għal midja ottikament trasparenti bħall-arja u l-ilma.Nixtiequ wkoll nirrimarkaw li ma użajnax esperimenti biex nittestjaw il-mobilità tat-trasferiment simulata u viċi versa, iżda użajna studji FEM biex niddeterminaw it-tul ottimali tal-labra manifatturata.Mil-lat tal-limitazzjonijiet prattiċi, it-tul tal-lancet mill-ponta sal-kmiem huwa 0.4 ċm itwal minn labar oħra (AX1-3), ara fig.3b.Dan seta' affettwa r-rispons modali tal-istruttura acicular.Barra minn hekk, il-forma u l-volum tal-istann taċ-ċomb tal-gwida tal-mewġ (ara l-Figura 3) jistgħu jaffettwaw l-impedenza mekkanika tad-disinn tal-pin, li jirriżultaw fi żbalji fl-impedenza mekkanika u l-imġieba tal-liwi.
Fl-aħħarnett, urejna b'mod sperimentali li l-ġeometrija taċ-ċanfrin taffettwa l-ammont ta 'deflessjoni f'USeFNAB.F'sitwazzjonijiet fejn amplitudni ta 'deflessjoni ogħla jista' jkollha effett pożittiv fuq l-effett tal-labra fuq it-tessut, pereżempju, effiċjenza tat-tqattigħ wara t-titqib, tista 'tiġi rakkomandata lancet konvenzjonali għal USeFNAB, peress li tipprovdi l-akbar amplitudni ta' deflessjoni filwaqt li żżomm riġidità suffiċjenti. fil-ponta tad-disinn.Barra minn hekk, studju reċenti wera li deflessjoni akbar tal-ponta tista 'ttejjeb l-effetti bijoloġiċi bħall-kavitazzjoni, li tista' tgħin biex tiżviluppa applikazzjonijiet għal interventi kirurġiċi minimament invażivi.Minħabba li ż-żieda fil-qawwa akustika totali ntweriet li żżid ir-rendiment tal-bijopsija minn USeFNAB13, huma meħtieġa aktar studji kwantitattivi tar-rendiment u l-kwalità tal-kampjun biex jiġi vvalutat il-benefiċċju kliniku dettaljat tal-ġeometrija tal-labra studjata.
Frable, WJ Bijopsija ta 'aspirazzjoni ta' labra fina: reviżjoni.Humph.Morda.14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).
Ħin tal-post: Ottubru-13-2022