د ستنې بیول جیومیټري په الټراساؤنډ - امپلیفایډ فاین نیډل بایپسي کې د بینډ طولیت اغیزه کوي

د Nature.com لیدلو لپاره مننه.د براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ محدود CSS ملاتړ لري.د غوره تجربې لپاره، موږ وړاندیز کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ).په ورته وخت کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ وړاندې کړو.
دا په دې وروستیو کې ښودل شوي چې د الټراساؤنډ کارول د الټراساؤنډ په مرسته د نفیس ستنې تمویل (USeFNAB) کې د دودیز ښی انجکشن تمویل (FNAB) په پرتله د نسج حاصل زیاتوي.تر اوسه پورې، د بیول جیومیټري او د ټیپ حرکت ترمنځ اړیکه په بشپړه توګه نه ده مطالعه شوې.په دې څیړنه کې، موږ د بیلابیلو ستنو بیول جیومیټریزونو لپاره د مختلف بیول اوږدوالی سره د ستنې د ریزونانس او ​​انعطاف طولیت ملکیتونه وڅیړل.د دودیز 3.9 mm بیول شوي لانسیټ په کارولو سره ، په هوا او اوبو کې د ټیپ انعکاس بریښنا فاکتور (DPR) په ترتیب سره 220 او 105 µm/W وو.دا د محور متناسب 4mm بیول شوي ټیپ څخه لوړ دی، په ترتیب سره په هوا او اوبو کې 180 او 80 µm/W DPR چمتو کوي.دا څیړنه د داخلولو مختلف وسیلو په شرایطو کې د بیول جیومیټري د ضعف سختۍ ترمینځ د اړیکې اهمیت په ګوته کوي ، او له همدې امله ممکن د ستنې بیول جیومیټري بدلولو سره د پوزې کولو وروسته پرې کولو عمل کنټرولولو میتودونو ته بصیرت چمتو کړي ، کوم چې مهم دی.د USeFNAB غوښتنلیک لپاره خورا مهم دی.
Fine-needle aspiration biopsy (FNA) د ستنې په کارولو سره د شکمن رنځپوهنې 1,2,3 لپاره د نسجونو نمونې ترلاسه کولو میتود دی.د فرانسین ټیپ د دودیز لانسیټ 4 او مینګیني 5 لارښوونو په پرتله د لوړ تشخیصي فعالیت چمتو کولو لپاره ښودل شوي.Axisymmetric (یعنې محیطي) سلیپونه هم وړاندیز کیږي چې د هسټوپیتولوژیکي پلوه مناسب نمونو احتمال زیات کړي.
د بایپسي په جریان کې، ستنه د پوستکي او نسجونو له پرتونو څخه تیریږي ترڅو شکمن زخمونو ته لاسرسی ومومي.وروستیو څیړنو ښودلې چې الټراساؤنډ کولی شي نرم نسجونو ته د لاسرسي لپاره د ننوتلو ځواک کم کړي 7,8,9,10.د ستنې بیول جیومیټري ښودل شوي چې د ستنې د تعامل ځواک اغیزه کوي، د بیلګې په توګه، اوږده بیولونه ښودل شوي چې د نسج د ننوتلو کم ځواک لري11.وروسته له دې چې ستنه د نسج سطحې ته ننوځي، د بیلګې په توګه د پنکچر وروسته، د ستنې پرې کولو ځواک د نسج سره د ستنې د تعامل ځواک 75٪ کیدی شي.دا وښودل شوه چې د پنکچر وروسته مرحله کې، الټراساؤنډ (الټراساؤنډ) د تشخیصي نرم نسج بایپسي موثریت زیاتوي.نور د الټراساؤنډ پرمختللي هډوکي بایپسي تخنیکونه د سخت نسجونو نمونو اخیستلو لپاره رامینځته شوي ، مګر هیڅ پایلې ندي راپور شوي چې د بایپسي حاصل ښه کړي.ډیری مطالعاتو دا هم تایید کړې چې میخانیکي بې ځایه کیدل د الټراسونیک فشار سره مخ کیږي 16,17,18.پداسې حال کې چې د ستنې نسج تعاملاتو کې د محوری (تندرویه) جامد ځواکونو په اړه ډیری مطالعات شتون لري 19,20، د الټراسونک FNAB (USeFNAB) لاندې د ستنې بیول د لنډمهاله متحرکاتو او جیومیټري په اړه محدودې مطالعې شتون لري.
د دې مطالعې هدف دا و چې د الټراسونک بډنګ لخوا پرمخ وړل شوي ستنې کې د ستنې د نوک حرکت باندې د مختلف بیول جیومیټریز اغیزې وڅیړي.په ځانګړې توګه، موږ د دودیزو ستنو بیولونو لپاره د پنکچر وروسته د ستنې ټیپ انعطاف باندې د انجیکشن مینځنۍ اغیزې پلټنه وکړه (د بیلګې په توګه د USeFNAB ستنې د مختلف اهدافو لپاره لکه انتخابي امید یا نرم نسج استملاک.
په دې څیړنه کې مختلف بیول جیومیټرې شاملې وې.(a) د لانسیټ مشخصات د ISO 7864:201636 سره سمون لري چیرې چې \(\alpha\) لومړنی بیول دی، \(\theta\) د ثانوي بیول د گردش زاویه ده، او \(\phi\) ثانوي بیول دی زاویه، کله چې څرخیږي، په درجو کې (\(^\circ\)).(b) خطي غیر متناسب واحد مرحلې چیمفرونه (په DIN 13097: 201937 کې "معیاري" په نوم یادیږي) او (c) خطي محور متناسب (حلقه) واحد مرحله چیمفرونه.
زموږ کړنلاره د عنعنوي لانسیټ، محور متناسب او غیر متناسب واحد مرحلې بیول جیومیټریز لپاره د بیول په اوږدو کې د موج طول موج کې د بدلون ماډل کولو سره پیل کیږي.بیا موږ د لیږد میخانیکي مایعیت باندې د پایپ سلیپ او اوږدوالي اغیزې معاینه کولو لپاره د پیرامیټریک مطالعه محاسبه کړه.دا اړینه ده چې د پروټوټایپ ستنې جوړولو لپاره مطلوب اوږدوالی وټاکئ.د سمولیشن پراساس، د ستنې پروټوټایپونه جوړ شوي او د دوی د ګونګ چلند چلند په تجربوي ډول د ولتاژ انعکاس کوفیفینټس اندازه کولو او په هوا ، اوبو او 10٪ (w/v) بالستیک جیلاتین کې د بریښنا لیږد موثریت محاسبه کولو سره مشخص شوی و ، له کوم څخه چې عملیاتي فریکونسۍ ټاکل شوې وه. .په نهایت کې ، د تیز سرعت امیجنگ په مستقیم ډول په هوا او اوبو کې د ستنې په څنډه کې د زنګونکي څپې انعطاف اندازه کولو لپاره کارول کیږي ، په بیله بیا په هرې زاویه کې ورکړل شوي بریښنایی بریښنا اټکل کولو لپاره او د انعکاس بریښنا تناسب جیومیټري ( DPR) د انجکشن شوي منځني ته..
لکه څنګه چې په 2a شکل کې ښودل شوي، د 21 ګیج ټیوب (0.80 mm OD، 0.49 mm ID، د ټیوب دیوال ضخامت 0.155 mm، معیاري دیوال) وکاروئ ترڅو د ټیوب اوږدوالی (TL) او د بیول زاویه (BL) سره د ISO سره سم تعریف کړئ. 9626:201621) په 316 سټینلیس سټیل کې (د ځوان ماډل 205 \(\text {GN/m}^{2}\)، کثافت 8070 kg/m\(^{3}\) او د Poisson تناسب 0.275).
د ستنې او حدودو شرایطو لپاره د محدود عنصر ماډل (FEM) د موج موج اوږدوالی او ټینګ کول.(a) د بیول اوږدوالی (BL) او پایپ اوږدوالی (TL) ټاکل.(b) درې اړخیز (3D) محدود عنصر ماډل (FEM) د هارمونیک پوائنټ ځواک \(\tilde{F}_y\vec {j}\) په کارولو سره ستنه په نژدي ډول چلوي، نقطه انعطاف کوي، او سرعت اندازه کوي tip (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) د میخانیکي مایعیت لیږد محاسبه کولو لپاره.\(\lambda _y\) د عمودی قوې په نسبت د موج موج په توګه تعریف شوی \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(c) د جاذبې د مرکز تعریف، د کراس سیکشنال ساحه A، او په ترتیب سره د x او y محورونو په شاوخوا کې د inertia شیبې \(I_{xx}\) او \(I_{yy}\).
لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي.2b,c، د لامحدود (لامحدود) بیم لپاره چې د کراس برخې برخې A سره وي او د بیم د کراس برخې برخې اندازه څخه ډیر د څپې اوږدوالی کې، د خړوب (یا خړوب) پړاو سرعت \(c_{EI }\) د 22 لخوا ټاکل کیږي :
چیرې چې E د ځوان ماډل (\(\text {N/m}^{2}\))، \(\omega _0 = 2\pi f_0\) د اتکا زاویې فریکونسۍ (rad/s) ده، چیرته چې \( f_0 \ ) د خطي فریکونسۍ (1/s یا Hz) دی، I د علاقې د محور د محور په شاوخوا کې د انرتیا شیبه ده\((\text {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) د واحد په اوږدوالي (kg/m) کې ډله ده، چیرته چې \(\rho _0\) کثافت دی\((\text {kg/m}^{3})\) او A کراس دی د بیم ساحې برخه (xy الوتکه) (\(\ متن {m}^{2}\)).څرنګه چې زموږ په مثال کې پلي شوی ځواک د عمودی y محور سره موازي دی، لکه \(\tilde{F}_y\vec {j}\)، موږ یوازې د افقی ایکس محور په شاوخوا کې د جمود سیمه ایزې شیبې سره علاقه لرو، لکه \(I_{xx}\)، نو:
د محدود عنصر ماډل (FEM) لپاره، یو خالص هارمونیک بې ځایه کیدنه (m) فرض شوې، نو سرعت (\(\text {m/s}^{2}\)) د \(\partial ^2\vec) په توګه څرګند شوی. { u}/ \ جزوی t^2 = -\omega ^2\vec {u}\) لکه \(\vec {u}(x, y, z, t): = u_x\vec {i} + u_y\ vec {j } + u_z\vec {k}\) یو درې اړخیز بې ځایه کیدونکی ویکتور دی چې په ځایي همغږي کې ورکړل شوی.د وروستنۍ پرځای، د COMSOL ملټي فزیک سافټویر کڅوړه کې د هغې پلي کولو سره سم (5.4-5.5 نسخه، COMSOL Inc., Massachusetts, USA)، د حرکت توازن قانون محدود اختراع Lagrangian بڼه په لاندې ډول ورکړل شوې ده:
چیرته \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) د ټینسر انحراف چلونکی دی، \({\underline{\sigma}}\) دوهم Piola-Kirchhoff فشار ټینسر دی (دوهم ترتیب، \(\ متن { N/ m}^{2}\)) او \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {k} \) د هر خراب شوي حجم لپاره د بدن ځواک ویکتور (\(\text {N/m}^{3}\)) دی، او \(e^{j\phi }\) د پړاو زاویه ویکتور دی\(\ phi \) (خوشحاله).زموږ په قضیه کې، د بدن حجم ځواک صفر دی، زموږ ماډل جیومیټریک خطي او یو کوچنی خالص انعطاف انګیرنه کوي، د بیلګې په توګه، چیرې چې \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) او \({\underline) {\varepsilon}}\) په ترتیب سره لچک لرونکي فشار او ټول فشار (دوهم ترتیب، بې ابعاد) دي.د هوک جوړښتي اسوټروپک لچک ټینسر \(\underline{\underline{C}}\) د Young's modulus E (\(\text {N/m}^{2}\)) په کارولو سره محاسبه شوی او د Poisson تناسب v ټاکل شوی، نو د بیلګې په توګه \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (څلورم ترتیب).نو د فشار محاسبه \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
محاسبه د 10-node tetrahedral عنصر کاروي د عنصر اندازه \(\le\) د 8 µm سره.ستنه په خلا کې نمونه شوې، او د لیږدول شوي میخانیکي خوځښت ارزښت (ms-1 N-1) په توګه تعریف شوی \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec} j} {F}_y\ vec {j }\) یو پیچلی چلونکی ځواک دی چې د ټیوب په نږدې پای کې موقعیت لري، لکه څنګه چې په 2b شکل کې ښودل شوي.په ډیسیبل (dB) کې میخانیکي جریان وژباړئ د اعظمي ارزښت په کارولو سره د حوالې په توګه ، لکه \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|)\) .ټولې FEM مطالعات د 29.75 kHz په فریکونسۍ کې ترسره شوي.
د ستنې ډیزاین (3 شکل) د دودیز 21 ګیج هایپوډرمیک ستنې څخه جوړ دی (د بلی نمبر 4665643، سټیریکن\(^\circledR\)، بهرنی قطر 0.8 ملي میتر، اوږدوالی 120 ملي میتر، AISI 304 سټینلیس کرومیم - نیکیل فولاد، B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany) د پلاستيکي Luer لاک آستین سره مجهز دی چې په نږدې پای کې د پولی پروپیلین څخه جوړ شوی او په پای کې مناسب تعدیل شوی.د ستنې ټیوب د ویو ګایډ سره سولډر شوی لکه څنګه چې په 3b شکل کې ښودل شوي.ویوګایډونه په سټینلیس سټیل 3D پرنټر کې چاپ شوي (EOS 316L سټینلیس سټیل په EOS M 290 3D پرنټر کې ، 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Finland) او بیا د M4 بولټونو په کارولو سره د لینګیوین سینسر سره وصل شوي.د لینګوین سینسر د 8 پیزو الیکٹرک حلقوي عناصرو څخه جوړ دی چې په دواړو سرونو کې د دوه ډله ایزو سره بار شوي.
د لارښوونو څلور ډوله (عکس)، په سوداګریزه توګه شتون لري لینسټ (L) او درې تولید شوي محوري واحد مرحلې بیولونه (AX1-3) په ترتیب سره د 4، 1.2 او 0.5 mm د بیول اوږدوالی (BL) لخوا مشخص شوي.(a) د پای شوي ستنې نخښه تړل.(b) د څلورو پنونو پورتنۍ لید د 3D چاپ شوي ویو ګایډ سره سولډر شوی او بیا د M4 بولټونو سره د لینګوین سینسر سره وصل شوی.
درې محوري بیول لارښوونو (انځور 3) د 4.0، 1.2 او 0.5 ملي میتر د بیول اوږدوالی (BL، لکه څنګه چې په انځور کې 2a تعریف شوی) سره جوړ شوي (TAs Machine Tools Oy) د \(\ نږدې) 2 \(^ \ circ\)، 7\(^\circ\) او 18\(^\circ\) په ترتیب سره.د ویوګایډ او ستنې وزن په ترتیب سره د بیول L او AX1-3 لپاره 3.4 ± 0.017 g (معنی ± sd، n = 4) دی (Quintix\(^\circledR\) 224 ډیزاین 2, Sartorius AG, Göttingen, Germany) .په 3b شکل کې د L او AX1-3 بیولونو لپاره، د ستنې د پای څخه د پلاستيکي آستین پای پورې ټول اوږدوالی په ترتیب سره 13.7، 13.3، 13.3، او 13.3 سانتي متره و.
د ستنې د ټولو تشکیلاتو لپاره، د ستنې له پورتنۍ برخې څخه تر څپې پورې (لکه د ویلډ ساحې ته) اوږدوالی 4.3 سانتي متره و، او د ستنې ټیوب د پورتنۍ برخې سره (یعنې د Y محور سره موازي) و. لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي.ج (2 انځور).
په MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) کې یو دودیز سکریپټ په کمپیوټر کې روان دی (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) د 7 ثانیو لپاره د 25 څخه تر 35 kHz پورې خطي سینوسایډل سویپ رامینځته کولو لپاره کارول شوی و. د ډیجیټل څخه انلاګ (DA) کنورټر تیریدل (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) په انلاګ سیګنال بدلوي.د انلاګ سیګنال \(V_0\) (0.5 Vp-p) بیا د وقف شوي راډیو فریکوینسي (RF) امپلیفیر (ماریاچي اوی، تورکو، فنلینډ) سره پراخ شو.د RF امپلیفیر څخه د 50 ohms د تولید خنډ سره راټیټ شوي امپلیفایډ ولتاژ \({V_I}\) یو ټرانسفارمر ته تغذیه کیږي چې د ستنې جوړښت کې جوړ شوی د 50 ohms input impedance سره.د لینګوین ټرانسډوسرونه (مخکې او شاته درانه ډیوټ ملټي لییر پیزو الیکٹرک ټرانسډوسر) د میخانیکي څپې رامینځته کولو لپاره کارول کیږي.دودیز RF امپلیفیر د دوه ګونی چینل سټینډ ویو پاور فاکتور (SWR) میټر سره مجهز دی چې پیښه ثبتوي \({V_I}\) او د انلاګ څخه ډیجیټل (AD) حالت کې پراخه شوي ولتاژ\(V_R\) منعکس کوي.د نمونې اخیستنې نرخ سره د 300 kHz کنورټر (انالوګ کشف 2).د جوش سیګنال په پیل کې او په پای کې د امپلیفیر انپټ د لیږدونکو سره د ډیر باریدو مخنیوي لپاره طول موډل شوی.
په MATLAB کې د پلي شوي دودیز سکریپټ په کارولو سره، د فریکونسۍ غبرګون فعالیت (FRF)، د بیلګې په توګه \(\tilde{H}(f)\)، د دوه چینل سینوسایډل سویپ اندازه کولو میتود (انځور 4) په کارولو سره آفلاین اټکل شوی و. په وخت کې خطاطي.متغیر سیسټم.سربیره پردې ، د 20 څخه تر 40 kHz بانډ پاس فلټر پلي کیږي ترڅو له سیګنال څخه هر ډول ناغوښتل فریکونسۍ لرې کړي.د ټرانسمیشن لینونو تیوري ته اشاره کول، پدې حالت کې \(\tilde{H}(f)\) د ولتاژ د انعکاس کوفیینټ سره مساوي دی، لکه \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) کمیږي \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\ ) مساوي \(|\rho _{V}|^2\).په هغه حالتونو کې چې د مطلق بریښنا بریښنا ارزښتونو ته اړتیا وي، د پیښې ځواک \(P_I\) او منعکس شوي بریښنا \(P_R\) بریښنا (W) د ورته ولتاژ د rms ارزښت (rms) په اخیستلو سره محاسبه کیږي، د بیلګې په توګه.د sinusoidal excitation سره د لیږد لین لپاره \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26، چیرې چې \(Z_0\) د 50 \(\Omega\) سره مساوي دی.د برښنا بریښنا چې بار ته ورکول کیږي \(P_T\) (یعنی داخل شوی منځنی) د \(|P_I – P_R |\) (W RMS) په توګه محاسبه کیدی شي ، او همدارنګه د بریښنا لیږد موثریت (PTE) او سلنه ( %) ټاکل کیدی شي چې شکل څنګه ورکول کیږي، نو 27:
د اکیکولر موډل فریکونسی \(f_{1-3}\) (kHz) او د دوی اړوند د بریښنا لیږد عوامل \(\text {PTE}_{1{-}3} \) بیا د FRF په کارولو سره اټکل کیږي.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) په مستقیم ډول د \(\text {PTE}_{1{-}3}\) څخه اټکل شوی، د جدول 1 څخه یو اړخیز خطي طیف په بیان شوي ماډل فریکونسۍ کې ترلاسه کیږي \(f_{1-3}\).
د ستنې جوړښتونو د فریکونسۍ غبرګون (AFC) اندازه کول.د سینوسایډل دوه چینل سویپ اندازه 25,38 د فریکونسۍ غبرګون فعالیت \(\tilde{H}(f)\) او د هغې د تحرک غبرګون H(t) ترلاسه کولو لپاره کارول کیږي.\({\mathcal {F}}\) او \({\mathcal {F}}^{-1}\) په ترتیب سره د ډیجیټل ټرنکیشن او د هغې برعکس د فویریر بدلون استازیتوب کوي.\(\tilde{G}(f)\) معنی د فریکونسۍ په ډومین کې د دوه سیګنالونو محصول دی، د بیلګې په توګه \(\tilde{G}_{XrX}\) معنی د برعکس سکین محصول\(\tilde{X}r (f)\ ) او د ولتاژ ډراپ \(\tilde{X}(f)\) په ترتیب سره.
لکه څنګه چې په 5 شکل کې ښودل شوي، د لوړ سرعت کیمره (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, USA) په میکرو لینز (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\) سمبال دی.(\times\)، Canon Inc., Tokyo, Japan) د 27.5-30 kHz په فریکونسۍ کې د خړوبولو جوش (واحد فریکونسی، دوامداره سینوسایډ) په جریان کې د ټیپ انعطاف ثبتولو لپاره.د سیوري نقشې رامینځته کولو لپاره ، د لوړ شدت سپین LED یخ عنصر (د برخې شمیره: 4052899910881, سپین LED, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, Germany) د ستنې د غاړې شاته کیښودل شو.
د تجربوي ترتیب مخکینۍ لید.ژوروالی د منځنۍ سطحې څخه اندازه کیږي.د ستنې جوړښت کلک شوی او د موټرو لیږد میز کې ایښودل شوی.د لوړ سرعت کیمره د لوړ میګنیفیکیشن لینز سره وکاروئ (5\(\x\)) د زاویه انحراف اندازه کولو لپاره.ټول ابعاد په ملی مترو کې دي.
د هر ډول ستنې بیول لپاره، موږ د لوړ سرعت کیمرې 300 چوکاټونه ثبت کړل چې اندازه یې 128 \(\x\) 128 پکسله ده، هر یو د 1/180 ملي میتر (\(\ نږدې) 5 µm) ځایي ریزولوشن سره. په یوه ثانیه کې د 310,000 چوکاټونو لنډمهاله حل.لکه څنګه چې په 6 شکل کې ښودل شوي، هر چوکاټ (1) کرپ شوی دی (2) داسې چې د ستنې نخښه د چوکاټ په وروستۍ کرښه (لاندې) کې وي، او د عکس هسټوګرام (3) حساب شوی، نو کینی. د 1 او 2 حدونه ټاکل کیدی شي.بیا د سوبل آپریټر 3 \(\times\) 3 سره د Canny edge detection 28(4) پلي کړئ او د غیر هایپوټینیز پکسلز لپاره د پوستونو محاسبه کړئ (لیبل شوی \(\mathbf {\times }\)) پرته له cavitation 300 وخت مرحلو.د ټیپ انعطاف سلسلې ټاکلو لپاره ، مشتق محاسبه کړئ (د مرکزي توپیر الګوریتم په کارولو سره) (6) او چوکاټ (7) وټاکئ چې د انعکاس ځایی حد (یعنې چوکۍ) لري.د cavitation-free څنډه د بصری معاینې وروسته، د چوکاټونو یوه جوړه (یا دوه چوکاټونه د نیم وخت وقفې سره) وټاکل شول (7) او د ټیپ انعطاف اندازه شوې (د \(\mathbf {\times } په نوم پیژندل شوی) \)).پورته په Python (v3.8, Python Software Foundation, python.org) کې د OpenCV Canny edge detection algorithm (v4.5.1، د خلاصې سرچینې کمپیوټر لید کتابتون، opencv.org) په کارولو سره پلي کیږي.په نهایت کې، د انعطاف د بریښنا فاکتور (DPR, µm/W) د لیږد شوي بریښنایی بریښنا \(P_T\) (Wrms) ته د انعطاف د لوړوالي د تناسب په توګه محاسبه کیږي.
د 7 مرحلې الګوریتم (1-7) په کارولو سره ، پشمول د کښت کولو (1-2) ، د کیني څنډه کشف (3-4) ، محاسبه ، د لوړ څخه اخیستل شوي چوکاټونو لړۍ په کارولو سره د ټیپ انعکاس څنډې د پکسل موقعیت اندازه کول د سرعت کیمره په 310 kHz (5) کې او د دې وخت مشتق (6)، او په پای کې، د ټیپ انعطاف سلسله په لید کې لیدل شوي چوکاټونو (7) کې اندازه کیږي.
په هوا کې اندازه شوی (22.4-22.9 °C)، deionized اوبه (20.8-21.5 °C) او 10% (w/v) آبی بالستیک جیلاتین (19.7-23.0 °C، \(\text {Honeywell}^{\text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) د ډول I بالیستیک تحلیل لپاره د غواګانو او خنزیر هډوکي جیلاتین، هنی ویل انټرنیشنل، شمالي کارولینا، امریکا).د تودوخې درجه د K-type thermocouple amplifier (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) او د K-ډول ترموکوپل (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K, Fluke Corporation, Washington, USA) سره اندازه شوې.د عمودی موټرو شوی Z-axis مرحله (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuania) وکاروئ ترڅو د میډیا سطح څخه ژوروالی اندازه کړئ (د Z-axis اصل په توګه ټاکل شوی) په هر ګام کې د 5 µm ریزولوشن سره.
څرنګه چې د نمونې اندازه کوچنۍ وه (n = 5) او نورمالیت یې نشي فرض کیدی، د دوه نمونو دوه اړخیزه ویلکوکسن رتبې ټیسټ (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) کارول شوی و. د مختلفو بیولونو لپاره د متغیر ستنې ټیپ اندازه پرتله کول.د هر سلپ لپاره درې پرتله کول ترسره شوي، نو د بونفروني سمون د 0.017 د تنظیم شوي اهمیت کچې او د 5% د خطا کچه سره پلي شوی.
لاندې 7 شکل ته اشاره شوې ده.په 29.75 kHz کې، د 21-ګاج ستنې منحل نیم څپې اوږدوالی (\(\lambda _y/2\)) \(\ نږدې) 8 mm دی.د ځوړند موج اوږدوالی د سوري په اوږدو کې کمیږي کله چې دا سر ته نږدې کیږي.په څنډه کې \(\lambda _y/2\) په ترتیب سره د 3، 1 او 7 ملي مترو مرحلې بیولونه شتون لري، د عادي لینسیټ (a)، غیر متناسب (b) او محوری (c) لپاره.په دې توګه، دا پدې مانا ده چې لانسیټ به د 5 ملي میتر سره توپیر ولري (د دې حقیقت له امله چې د لینسیټ دوه الوتکې د 29.30 نقطه جوړوي)، غیر متناسب سلیپ به د 7 ملي میتر سره توپیر ولري، او همغږي سلپ د 1 mm په واسطه.محوري سلپونه (د جاذبې مرکز یو شان پاتې کیږي، نو یوازې د دیوال ضخامت په حقیقت کې د سلیپ په اوږدو کې بدلیږي).
په 29.75 kHz کې د FEM مطالعې پلي کول او مساوات.(1) د لینسیټ (a)، غیر متناسب (b) او محور متناسب (c) ترویج جیومیټري (لکه څنګه چې په 1a، b،c شکل کې دی) لپاره د نیمایي څپې بدلون (\(\lambda _y/2\)) محاسبه کړئ.).منځنی \(\lambda_y/2\) د لینسیټ، غیر متناسب، او محور متناسب سلیپونو لپاره په ترتیب سره 5.65، 5.17، او 7.52 mm دی.په یاد ولرئ چې د غیر متناسب او محور متناسب بیولونو لپاره د ټیپ ضخامت تر \(\ نږدې) 50 µm پورې محدود دی.
لوړ حرکت \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) د غوره ټیوب اوږدوالی (TL) او د انډول اوږدوالی (BL) ترکیب دی (انځور 8, 9).د دودیز لینسیټ لپاره، ځکه چې د هغې اندازه ټاکل شوې ده، غوره TL \(\ نږدې\) 29.1 mm (8 انځور).د غیر متناسب او محوري سلیپونو لپاره (په ترتیب سره. 9a، b، شکل)، د FEM مطالعې BL له 1 څخه تر 7 mm پورې شامل وو، نو د TL غوره حدونه له 26.9 څخه تر 28.7 mm (1.8 mm رینج) او د 27.9 څخه تر 29.2 mm پورې وو. 1.3 mm).)، په ترتیب سره.د غیر متناسب سلیپونو (انځور 9a) لپاره، غوره TL په خطي ډول لوړ شوی، د BL 4 mm په سطحه سطحه ته رسیږي، او بیا د BL 5 څخه تر 7 mm پورې په چټکۍ سره کم شوی.د محور متناسب سلیپونو لپاره (9b شکل)، غوره TL د BL اوږدوالي سره په لیکه کې لوړیږي او په پای کې په BL کې له 6 څخه تر 7 ملي میتر پورې ثبات لري.د محور متناسب سلیپونو پراخې مطالعې (9c) د غوره TLs مختلف سیټ په \(\ نږدې) 35.1–37.1 mm کې موقعیت ښودلی.د ټولو BLs لپاره، د غوره TLs د دوو سیټونو تر مینځ فاصله \(\ نږدې\) 8 ملي میتر (مساوي \(\lambda _y/2\)) دی.
د لینسیټ لیږد حرکت په 29.75 kHz کې.د ستنې ټیوب د 29.75 kHz فریکونسۍ کې انعطاف شوی و، کمپن په پای کې اندازه شوی و او د TL 26.5-29.5 mm (0.1 mm ګام) لپاره د لیږد شوي میخانیکي خوځښت (د اعظمي ارزښت په پرتله dB) اندازه ښودل شوی.
د 29.75 kHz په فریکونسۍ کې د FEM پارامیټریک مطالعات ښیې چې د محور متناسب ټیپ لیږد حرکت د دې غیر متناسب مقابل په پرتله د ټیوب په اوږدوالي کې د بدلونونو لخوا لږ اغیزمن کیږي.د بیول اوږدوالی (BL) او پایپ اوږدوالی (TL) د غیر متناسب (a) او axisymmetric (b، c) بیول جیومیټریز لپاره د FEM په کارولو سره د فریکونسۍ ډومین مطالعاتو کې مطالعه (د حد شرایط په 2 شکل کې ښودل شوي).(a, b) TL له 26.5 څخه تر 29.5 mm (0.1 mm step) او BL 1-7 mm (0.5 mm مرحله) پورې اړه لري.(c) پراخ شوي محوري متروک زاویه مطالعه په شمول د TL 25-40mm (0.05mm ګام) او 0.1-7mm (0.1mm ګام) کوم چې مطلوب تناسب څرګندوي \(\lambda_y/2\) د ټیپ لپاره د خوځنده حرکت حد شرایط مطمئن دي.
د ستنې جوړښت درې طبیعي فریکونسۍ لري \(f_{1-3}\) په ټیټ، متوسط ​​​​او لوړ ماډل سیمو ویشل شوي لکه څنګه چې په 1 جدول کې ښودل شوي. د PTE اندازه په 10 شکل کې ښودل شوې او بیا په 11 شکل کې تحلیل شوي. لاندې دي. د هرې موډل ساحې لپاره پایلې:
د عادي ثبت شوي سمدستي بریښنا لیږد وړتیا (PTE) امپلیټیوډونه چې د 20 ملی مترو په ژوروالي کې د لینسټ (L) او محور متناسب سلیپونو AX1-3 په هوا ، اوبو او جیلاتین کې د سویپ فریکونسۍ سره د سینوسایډال جوش په کارولو سره ترلاسه شوي.یو اړخیز طیف ښودل شوی.د اندازه شوي فریکونسۍ غبرګون (300 kHz نمونې نرخ) د ټیټ پاس فلټر شوی او بیا د ماډل تحلیل لپاره د 200 فکتور لخوا نمونه شوی.د سیګنال او شور نسبت \(\le\) 45 dB دی.د PTE مرحله (جامني نقطه کرښه) په درجو (\(^{\circ}\)) کې ښودل شوې.
د موډل غبرګون تحلیل په 10 شکل کې ښودل شوی (معنی ± معیاري انحراف، n = 5) په هوا، اوبو کې د L او AX1-3 سلیپونو لپاره، او 10٪ جیلاتین (20 ملی متره ژور) سره (پورته) درې ماډل سیمې (ټیټ) متوسط، لوړ).)، او د دوی اړوند موډل فریکونسی \(f_{1-3}\) (kHz)، (اوسط) د انرژي موثریت\(\text {PTE}_{1{-}3}\) د ډیزاین معادلې کاروي.(4) او (لاندې) په ترتیب سره د اعظمي اندازه شوي ارزښت په نیمایي کې بشپړ عرض دی \(\text {FWHM__{1{-}3}\) (Hz).په یاد ولرئ چې کله د ټیټ PTE ثبت کول، د بیلګې په توګه د AX2 سلیپ په حالت کې، د بډ ویت اندازه کول پریښودل کیږي، \(\text {FWHM__{1}\).د \(f_2\) موډ د متقابلو الوتکو د انحراف پرتله کولو لپاره خورا مناسب ګڼل کیږي، ځکه چې دا د بریښنا لیږد وړتیا لوړه کچه ښیي (\(\text {PTE}_{2}\))، تر ۹۹٪
لومړی موډل سیمه: \(f_1\) د داخل شوي میډیا ډول پورې اړه نلري ، مګر د بیول جیومیټري پورې اړه لري.\(f_1\) د بیول اوږدوالی په کمیدو سره کمیږي (په ترتیب سره د AX1-3 لپاره 27.1, 26.2 او 25.9 kHz په هوا کې).سیمه ایز اوسط \(\text {PTE}_{1}\) او \(\text {FWHM}_{1}\) په ترتیب سره \(\approx\) 81% او 230 Hz دي.\(\text {FWHM__{1}\) د لانسیټ (L, 473 Hz) څخه په جیلاتین کې ترټولو لوړ و.په یاد ولرئ چې په جیلاتین کې د AX2 لپاره \(\text {FWHM__{1}\) د راپور شوي فریکونسۍ ځوابونو د ټیټ شدت له امله اټکل کیدی نشي.
دوهم ماډل سیمه: \(f_2\) د پیسټ او بیول میډیا ډول پورې اړه لري.په هوا، اوبو او جیلاتین کې، اوسط \(f_2\) ارزښتونه په ترتیب سره 29.1، 27.9 او 28.5 kHz دي.د دې ماډل سیمې لپاره PTE هم 99٪ ته رسیدلی، د ټولو اندازه کولو ګروپونو کې ترټولو لوړ، د سیمه ایز اوسط 84٪ سره.د ساحې اوسط \(\text {FWHM__{2}\) \(\تقریبا\) 910 Hz دی.
دریم موډل سیمه: \(f_3\) فریکونسۍ د دننه کولو منځنۍ او بیول ډول پورې اړه لري.اوسط \(f_3\) ارزښتونه په ترتیب سره په هوا، اوبو او جیلاتین کې 32.0، 31.0 او 31.3 kHz دي.\(\text {PTE}_{3}\) سیمه ایز اوسط \(\ نږدې\) 74% لري، د هرې سیمې ترټولو ټیټ دی.سیمه ایز اوسط \(\text {FWHM__{3}\) \(\ نږدې\) 1085 Hz دی، کوم چې د لومړي او دویمې سیمې څخه لوړ دی.
لاندې انځور ته اشاره کوي.12 او جدول 2. لانسیټ (L) په هوا او اوبو دواړو کې تر ټولو ډیر (د ټولو لارښوونو لپاره د لوړ اهمیت سره، \(p<\) 0.017) په دواړو هوا او اوبو کې (انځور 12a) انعکاس کړی، تر ټولو لوړ DPR ترلاسه کوي (تر 220 µm/ پورې. W په هوا کې). 12 او جدول 2. لانسیټ (L) په هوا او اوبو دواړو کې تر ټولو ډیر (د ټولو لارښوونو لپاره د لوړ اهمیت سره، \(p<\) 0.017) په دواړو هوا او اوبو کې (انځور 12a) انعکاس کړی، تر ټولو لوړ DPR ترلاسه کوي (تر 220 µm/ پورې. W په هوا کې). 12 7) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR . لاندې په 12 شکل او جدول 2 کې تطبیق کیږي. لینسټ (L) په هوا او اوبو دواړو کې خورا ډیر (د ټولو لارښوونو لپاره د لوړ اهمیت سره، \(p<\) 0.017) منحل کړی (12a انځور)، لوړ DPR ترلاسه کوي.(په هوا کې 220 μm/W ترسره کړئ).لاندې 12 شکل او 2 جدول ته مراجعه شوې ده.د PR （空气中高达220 µm/W）.柳叶刀(L) په هوا او اوبو کې تر ټولو لوړ انعطاف لري (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017)، او تر ټولو لوړ DPR (تر 2µm/2m) ترلاسه کړی W په هوا کې). لانس (L) имеет наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) в воздухе и воздухе (воздухе) высокого DPR (до 220 мкм/Вт в воздухе). Lancet (L) په هوا او اوبو کې تر ټولو لوی انحراف لري (د ټولو لارښوونو لپاره خورا مهم، \(p<\) 0.017) په هوا او اوبو کې (12a انځور)، تر ټولو لوړ DPR ته رسي (تر 220 µm/W په هوا کې). په هوا کې، AX1 چې لوړ BL لري، د AX2–3 څخه لوړ منحل شوی (د اهمیت سره، \(p<\) 0.017)، په داسې حال کې چې AX3 (چې ټیټ BL لري) د 190 µm/W د DPR سره د AX2 څخه ډیر انعطاف کړی. په هوا کې، AX1 چې لوړ BL لري، د AX2–3 څخه لوړ منحل شوی (د اهمیت سره، \(p<\) 0.017)، په داسې حال کې چې AX3 (چې ټیټ BL لري) د 190 µm/W د DPR سره د AX2 څخه ډیر انعطاف کړی. В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 ше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. په هوا کې، AX1 د لوړ BL سره د AX2–3 څخه لوړ منحل شوی (د اهمیت سره \(p<\) 0.017)، پداسې حال کې چې AX3 (د ټیټ BL سره) د AX2 څخه ډیر د DPR 190 µm/W سره منحل شوی.在空气中，具有较高BL 的AX1 偏转高于AX2-3（具有显着性,\(p<\) AX2، DPR 为190 µm/W. په هوا کې، د AX1 انعکاس د لوړ BL سره د AX2-3 څخه لوړ دی (د پام وړ، \(p<\) 0.017)، او د AX3 انعطاف (د ټیټ BL سره) د AX2 څخه لوړ دی، DPR 190 دی. µm/W В воздухе AX1 с более высоким BL имеет большее отклонение, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), тогда как AX3 (сбымет) отклонение, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. په هوا کې، AX1 د لوړ BL سره د AX2-3 (د پام وړ، \(p<\) 0.017 څخه ډیر انحراف لري، پداسې حال کې چې AX3 (د ټیټ BL سره) د 190 μm/W DPR سره د AX2 څخه ډیر انحراف لري. په 20 mm اوبو کې، د AX1-3 لپاره په انعطاف او PTE کې کوم مهم توپیرونه (\(p>\) 0.017) ونه موندل شول. په 20 mm اوبو کې، د AX1-3 لپاره په انعطاف او PTE کې کوم مهم توپیرونه (\(p>\) 0.017) ونه موندل شول. В воде на глубине 20 mm достоверных различий (\(p>\) 0,017) по прогибу и ФТР для AX1–3 не обнаружено. په اوبو کې د 20 ملي مترو په ژوروالي کې، د پام وړ توپیرونه (\(p>\) 0.017) په انعطاف او FTR کې د AX1–3 لپاره کشف شوي.د 20 mm په 水中، AX1-3 کې 挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017). په 20 ملي متر اوبو کې، د AX1-3 او PTE (\(p>\) 0.017) ترمنځ کوم مهم توپیر نه و. На глубине 20 mm прогиб и PTE AX1-3 существенно не отличались (\(p>\) 0,017). د 20 ملي مترو په ژوروالي کې انعطاف او PTE AX1-3 د پام وړ توپیر نه درلود (\(p>\) 0.017).په اوبو کې د PTE کچه (90.2-98.4%) په عمومي ډول د هوا په پرتله لوړه وه (56-77.5%) (انځور 12c)، او د cavitation پدیده په اوبو کې د تجربې په جریان کې یادونه شوې (13 انځور، اضافي وګورئ. معلومات).
په هوا او اوبو کې د L او AX1-3 چیمفرونو (20 mm ژوروالی) لپاره د ټیپ موډنګ طول اندازه اندازه (معنی ± معیاري انحراف، n = 5) د چیمفر جیومیټري بدلولو اغیز څرګند کړ.اندازه کول د دوامداره واحد فریکونسۍ سینوسایډال جوش په کارولو سره ترلاسه کیږي.(a) لوړ انحراف (\(u_y\vec {j}\)) په عمودي کې، په (b) د دوی اړوند ماډل فریکونسی \(f_2\) کې اندازه کیږي.(c) د بریښنا لیږد موثریت (PTE، rms،٪) د مساوات په توګه.(4) او (d) د انحراف بریښنا فاکتور (DPR, µm/W) د لوړ انحراف او لیږد بریښنا \(P_T\) (Wrms) په توګه محاسبه کیږي.
د تیز رفتار کیمرې عادي سیوري پلاټ په اوبو کې د لانسیټ ټیپ (شنه او سور نقطو لینونو) د لینسټ (L) او محور متناسب ټیپ (AX1-3) ټول انعطاف ښیې (ژوروالی 20mm) ، نیم دوره ، د چلولو فریکوینسي \(f_2\) (فریکونسی 310 kHz نمونه اخیستل).نیول شوی خړ سکیل عکس د 128 × 128 پکسل ابعاد لري د پکسل اندازه \(\ نږدې) 5 µm.ویډیو په اضافي معلوماتو کې موندل کیدی شي.
په دې توګه، موږ د موج طول موج کې بدلون موډل کړی (انځور. 7) او د تیوب اوږدوالی او بیول د دودیز لینسولیٹ، غیر متناسب او محوری ترکیبونو لپاره د لیږد لپاره میخانیکي خوځښت محاسبه کړ (انځور 8, 9).سمیټریک بیولډ جیومیټری.د وروستي پراساس، موږ د ویلډ څخه تر ویلډ پورې مطلوب فاصله 43 mm (یا \(\(\(\n\n\) 2.75\(\lambda_y\) په 29.75 kHz کې)) اټکل کړې لکه څنګه چې په 5 شکل کې ښودل شوي، او د درې محور متناسب بیولونه مو جوړ کړل. مختلف بیول اوږدوالی.بیا موږ په هوا، اوبو، او 10٪ (w/v) بالستیک جیلاتین (شکل 10, 11) کې د دودیز لینسټونو په پرتله د دوی د فریکونسۍ ځوابونه مشخص کړل او د ټیټ انعکاس حالت پرتله کولو لپاره غوره قضیه وټاکله.په نهایت کې، موږ په هوا او اوبو کې د 20 ملي مترو په ژوروالي کې د څپې د څپې په واسطه د ټیپ انعطاف اندازه کړه او د بریښنا لیږد موثریت (PTE, %) او د انعکاس بریښنا فاکتور (DPR, µm/W) د هر خښتو لپاره د انجیکشن شوي میډیم اندازه کړه.ډول (انځور 12).
پایلې ښیي چې د جیومیټري د خښتو محور د ټیپ محور د انحراف انحراف اغیزه کوي.لانسیټ د محور متناسب بیول په پرتله خورا لوړ منحل او همدارنګه ترټولو لوړ DPR درلود ، پداسې حال کې چې د محور متناسب بیول یو کوچنی انحراف درلود (شکل 12). د محور سمیټریک 4 mm بیول (AX1) تر ټولو اوږد بیول اوږدوالی لري، په هوا کې د احصایې له پلوه د پام وړ لوړ انعطاف ترلاسه کړ (\(p <0.017\)، جدول 2)، د نورو محوري سمیټریک ستنو (AX2–3) په پرتله. مګر د پام وړ توپیرونه ونه لیدل شول، کله چې ستنه په اوبو کې کیښودل شوه. د محور سمیټریک 4 mm بیول (AX1) تر ټولو اوږد بیول اوږدوالی لري، په هوا کې د احصایې له پلوه د پام وړ لوړ انعطاف ترلاسه کړ (\(p <0.017\)، جدول 2)، د نورو محوري سمیټریک ستنو (AX2–3) په پرتله. مګر د پام وړ توپیرونه ونه لیدل شول، کله چې ستنه په اوبو کې کیښودل شوه. Осесимметричный скос 4 mm (AX1) \), таблица 2) по сравнению с другими осесимметричными иглами (AX2–3). د محور متناسب بیول 4 mm (AX1)، چې تر ټولو اوږد بیول اوږدوالی لري، په هوا کې د احصایې له پلوه د پام وړ لوی انحراف ترلاسه کړ (\(p <0.017\)، جدول 2) د نورو محوري ستنو (AX2–3) په پرتله.مګر په اوبو کې د ستنې ایښودلو په وخت کې د پام وړ توپیرونه ونه لیدل شول.与其他轴对称针(AX2-3)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. د نورو محوري متضاد ستنو (AX2-3) سره پرتله کول، دا په هوا کې د 4 mm محوري سمیټریک (AX1) تر ټولو اوږده زاویه لري، او دا د احصایې له پلوه د پام وړ اعظمي انعطاف (\(p <0.017\)، جدول 2) ترلاسه کړی. ، مګر کله چې ستنه په اوبو کې کیښودل شوه ، کوم مهم توپیر ونه لیدل شو. Осесимметричный скос 4 мм (AX1) с наибольшей длиной скоса обеспечивает статистически значимое максимальное отповечное максимальное отвоке с другими осесимметричными иглами (AX2-3) (\(p < 0,017\), таблица 2), но существенной разницы не было. د 4 mm (AX1) تر ټولو اوږده سلیپ اوږدوالی سره د محور متناسب سلپ د نورو محوري سلیپونو (AX2-3) (\(p <0.017\)، جدول 2) په پرتله په هوا کې د احصایې له پلوه د پام وړ اعظمي انحراف چمتو کړی، مګر هیڅ شتون نلري. د پام وړ توپیر.لیدل کیږي کله چې ستن په اوبو کې کیښودل شي.په دې توګه، د بیول اوږد اوږدوالی د چوټي ټیپ انعکاس په شرایطو کې هیڅ څرګند ګټې نلري.د دې په پام کې نیولو سره، دا معلومه شوه چې د سلیپ جیومیټری، چې پدې څیړنه کې څیړل شوی، د څرخ د اوږدوالي په پرتله د طول په انعطاف باندې ډیر نفوذ لري.دا کیدای شي د زنګون د سختوالي سره تړاو ولري، د بیلګې په توګه، د موادو د مینځلو او د ساختماني ستنې ټول ضخامت پورې اړه لري.
په تجربوي مطالعاتو کې، د انعکاس شوي انعطاف څپې شدت د ټیپ د حدودو شرایطو لخوا اغیزمن کیږي.کله چې د ستنې نخښه په اوبو او جیلاتین کې دننه شوه، \(\text {PTE}_{2}\) اوسط \(\approx\) 95% او \(\text {PTE}_{2}\) اوسط ارزښتونه په ترتیب سره 73٪ او 77٪ (\text {PTE}_{1}\) او \(\text {PTE}_{3}\)، په ترتیب سره (11 انځور).دا په ګوته کوي چې د کاسټینګ میډیم (د مثال په توګه اوبه یا جیلاتین) ته د اکوسټیک انرژي اعظمي لیږد په \(f_2\) کې پیښیږي.ورته چلند په تیرو څیړنو کې د 41-43 kHz په فریکونسیو کې د ساده وسیلو جوړښتونو په کارولو سره لیدل شوی و، چیرې چې لیکوالانو د متقابل منځني میخانیکي ماډل سره تړلي ولتاژ انعکاس کوفینټ ښودلی.د ننوتلو ژوره 32 او د نسج میخانیکي ملکیتونه په ستنه کې میخانیکي بار چمتو کوي او له همدې امله تمه کیږي چې د UZeFNAB د ریزونین چلند اغیزه وکړي.له همدې امله ، د ریزونانس تعقیب الګوریتمونه لکه 17, 18, 33 د سټایلس له لارې وړاندې شوي غږ ځواک مطلوب کولو لپاره کارول کیدی شي.
د موج طول موډل کول (7 شکل) ښیي چې محور متناسب د لانسیټ او غیر متناسب بیول په پرتله په پورتنۍ برخه کې لوړ ساختماني سختۍ (یعنې د زوال لوړ سختی) لري.د (1) څخه اخستل شوي او د پیژندل شوي سرعت - فریکونسۍ اړیکې په کارولو سره، موږ په ترتیب سره د لینسټ، غیر متناسب او محور متناسب لارښوونو په ترتیب سره د 200، 20 او 1500 MPa په توګه د زنګون سختوالی اټکل کوو.دا د (\lambda _y\) 5.3، 1.7 او 14.2 mm په 29.75 kHz کې په ترتیب سره مطابقت لري (انځور 7a–c).د USeFNAB پروسیجر کلینیکي خوندیتوب په پام کې نیولو سره، د بیول ډیزاین په سختۍ باندې د جیومیټري نفوذ باید ارزونه وشي34.
د بیول د پیرامیټونو او د تیوب اوږدوالی (9 شکل) مطالعې ښودلې چې د غیر متناسب (1.8 mm) لپاره د TL مطلوب حد د محور متناسب بیول (1.3 mm) په پرتله لوړ و.برسېره پر دې، د حرکت پلاټیو په ترتیب سره له 4 څخه تر 4.5 ملي میتره پورې او له 6 څخه تر 7 ملي میتر پورې د غیر متناسب او محور متناسب خښتو لپاره (انځور 9a، b).د دې موندنې عملي تړاو د تولید برداشتونو کې څرګند شوی، د بیلګې په توګه، د مطلوب TL ټیټه لړۍ ممکن د لوړ اوږدوالی دقت اړتیا ته اشاره وکړي.په ورته وخت کې، د حاصلاتو پلیټ فارم په ورکړل شوي فریکونسۍ کې د سلیپ اوږدوالی انتخاب لپاره لوی زغم چمتو کوي پرته لدې چې په حاصل باندې د پام وړ اغیزه وکړي.
په څیړنه کې لاندې محدودیتونه شامل دي.د څنډې کشف او د لوړ سرعت امیجنگ (شکل 12) په کارولو سره د ستنې انعطاف مستقیم اندازه کول پدې معنی دي چې موږ په نظري توګه شفاف رسنیو لکه هوا او اوبو پورې محدود یو.موږ غواړو دا هم په ګوته کړو چې موږ د نقل شوي لیږد خوځښت ازموینې لپاره تجربې ندي کارولي او برعکس ، مګر د تولید شوي ستنې مطلوب اوږدوالي ټاکلو لپاره د FEM مطالعات کارولي.د عملي محدودیتونو له نظره، د لینسټ اوږدوالی له سر څخه تر آستین پورې د نورو ستنو (AX1-3) په پرتله 0.4 سانتي متره اوږد دی، انځر وګورئ.3ب.دا کیدای شي د اکیکولر جوړښت موډل غبرګون اغیزمن کړي.برسېره پردې، د ویوګایډ لیډ سولډر شکل او حجم (شکل 3 وګورئ) کولی شي د پن ډیزاین میخانیکي خنډ اغیزه وکړي، چې پایله یې په میخانیکي خنډ او د خړوبولو چلند کې تېروتنې دي.
په نهایت کې، موږ په تجربه کې ښودلې چې د بیول جیومیټري په USeFNAB کې د انحراف مقدار اغیزه کوي.په داسې حالاتو کې چې د لوړ انعطاف اندازه کولی شي په نسج باندې د ستنې په اغیز باندې مثبت اغیزه ولري، د بیلګې په توګه، د پنکچر وروسته د موثریت کمول، د USeFNAB لپاره دودیز لینسیټ سپارښتنه کیدی شي، ځکه چې دا د کافي سختۍ ساتلو په وخت کې ترټولو لوی انعطاف طول چمتو کوي. د ډیزاین په سر کې.برسېره پردې، یوې وروستي مطالعې ښودلې چې د ټیپ لوی انعطاف کولی شي بیولوژیکي اغیزو ته وده ورکړي لکه cavitation، کوم چې ممکن د لږترلږه برید کونکي جراحي مداخلو لپاره د غوښتنلیکونو پراختیا کې مرسته وکړي.د دې په پام کې نیولو سره چې د بشپړ اکوسټیک ځواک زیاتوالی د USeFNAB13 څخه د بایپسي حاصلاتو د زیاتوالي لپاره ښودل شوی، د نمونې حاصلاتو او کیفیت نور کمیتي مطالعاتو ته اړتیا ده ترڅو د مطالعې شوي ستنې جیومیټري مفصل کلینیکي ګټې ارزونه وکړي.
فریبل، WJ د ښی ستنې د تمویل بایپسي: یوه بیاکتنه.همف.ناروغه.۱۴:۹-۲۸https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).