Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт.Сез чикләнгән CSS ярдәме белән браузер версиясен кулланасыз.Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та туры килү режимын сүндерегез).Моннан тыш, дәвамлы ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәбез.
Слайдка өч мәкалә күрсәтүче слайдерлар.Слайдлар аша хәрәкәт итү өчен арткы һәм киләсе төймәләрне кулланыгыз, яки һәр слайд аша хәрәкәт итү өчен ахырдагы слайд контроллер төймәләрен кулланыгыз.
Күптән түгел күрсәтелде, УЗИ куллану гадәти нечкә энә аспирациясе биопсиясе (FNAB) белән чагыштырганда, УЗИ көчәйтелгән нечкә энә аспирация биопсиясендә (USeFNAB) тукымалар җитештерүчәнлеген яхшырта ала.Бевел геометриясе белән энә очлары арасындагы бәйләнеш әле тикшерелмәгән.Бу тикшеренүдә без энә резонансы һәм төрле бевель озынлыгы булган төрле энә бев геометриясе өчен амплитуда үзлекләрен тикшердек.3,9 мм киселгән гадәти ланцетны кулланып, һавада һәм суда очны сүндерү көче факторы (DPR) 220 һәм 105 µm / W булган.Бу аксимметрик 4 мм бевель очыннан югарырак, алар һавада һәм суда 180 һәм 80 µm / W DPRга ирештеләр.Бу тикшеренү төрле кыстыргычлар контекстында бевел геометриясенең бөкләнү катылыгы арасындагы бәйләнешнең мөһимлегенә басым ясый, һәм шулай итеп USeFNAB өчен мөһим булган энә бевел геометриясен үзгәртеп тишүдән соң кисүне контрольдә тоту ысулларын аңларга мөмкин.Куллану мәсьәләләре.
Нечкә энә аспирациясе биопси (FNAB) - анномальлек шикләнгәндә тукымалар үрнәген алу өчен энә кулланыла торган техника.Француз тибындагы киңәшләр традицион Lancet4 һәм Menghini5 киңәшләренә караганда югары диагностик күрсәткеч бирә.Аксимиметрик (ягъни әйләнә-тирә) бевеллар шулай ук ​​гистопатология өчен адекват үрнәк алу мөмкинлеген арттырырга тәкъдим иттеләр6.
Биопсия вакытында шикле патологияне ачу өчен энә тире һәм тукымалар катламнары аша уза.Соңгы тикшеренүләр күрсәткәнчә, УЗИ активлаштыру йомшак тукымаларга керү өчен кирәк булган тешләү көчен киметә ала 7,8,9,10.Ине бевел геометриясе энә үзара тәэсир итү көченә тәэсир итә, мәсәлән, озын бевелларның түбән тукымаларга үтеп керү көче 11 булган.Энҗе тукымалар өслегенә үтеп кергәннән соң, ягъни тишелгәннән соң, энә кисүче көче энә-тукымаларның үзара тәэсир итү көченең 75% булырга мөмкин12.УЗИ (АКШ) диагностик йомшак тукымалар биопсиясенең сыйфатын яхшырту өчен күрсәтелде.Сөяк биопси сыйфатын яхшырту өчен башка ысуллар каты тукымаларны сайлау өчен эшләнде14,15, ләкин биопси сыйфатын яхшыртучы нәтиҗәләр юк.Берничә тикшеренүләр шулай ук ​​ачыклады, механик күчерү УЗИ көчәнешенең көчәю белән 16,17,18 арта.Энҗе-тукымаларның үзара тәэсирендә аксаль (озын) статик көчләрне өйрәнү күп булса да, 19,20, УЗИ көчәйтелгән FNAB (USeFNAB) вакытлы динамикасы һәм энә бевел геометриясе буенча тикшеренүләр чикләнгән.
Бу тикшерүнең максаты - төрле бевел геометрияләренең УЗИ ешлыкларында энә флексионы белән идарә иткән энә очына тәэсирен тикшерү.Аерым алганда, без инъекция средстволарының гадәти энә кисәкләре (мәсәлән, ланцетлар), аксимметрик һәм асимметрик бер бевел геометрияләре өчен тишелгәннән соң энә очының бозылуына тәэсирен тикшердек (USEFNAB энәләрен сайлап алу кебек төрле максатларда үсешне җиңеләйтү өчен рәсем. керү яки йомшак тукымалар.
Бу тикшеренүдә төрле бевел геометрияләре кертелде.) градус, градусларда (\ (^ \ circ \)).б) сызыклы асимметрик бер адым камералар (DIN 13097: 201937 "стандарт" дип атала) һәм (в) сызыклы аксимметрик (әйләнә) бер адымлы камералар.
Безнең алым - гадәттәге ланцет, аксимметрик һәм асимметрик бер этаплы геометрия өчен тау буйлап бөкләнү дулкын озынлыгының үзгәрүен модельләштерү.Аннары без параметрик өйрәнүне исәпләдек, бевел почмагы һәм труба озынлыгының транспорт механизм хәрәкәтенә тәэсирен тикшерү өчен.Бу прототип энә ясау өчен оптималь озынлыкны билгеләү өчен эшләнә.Симуляция нигезендә энә прототиплары ясалды һәм аларның һавада, суда һәм 10% (w / v) баллистик желатинда резонанс тотышы эксперименталь рәвештә көчәнешнең чагылдыру коэффициентын үлчәү һәм эш ешлыгы булган энергия тапшыру эффективлыгын исәпләү белән характерланды. тәвәккәл..Ниһаять, югары тизлектәге сурәтләү һава һәм судагы энә очындагы бөкләнү дулкынының туры килүен турыдан-туры үлчәү өчен, һәм һәр эретеп җибәрелгән электр көчен һәм инъекциянең дефлекция факторы (DPR) геометриясен бәяләү өчен кулланыла. урта.
2а рәсемдә күрсәтелгәнчә, No. 21 торбаны кулланыгыз (0,80 мм ОД, 0,49 мм ID, 0,155 мм торба дивар калынлыгы, ISO 9626: 201621 күрсәткәнчә стандарт стена) 316 дат басмаган корычтан (Яшь модул 205).\ (\ текст {GN / m} ^ {2} \), тыгызлыгы 8070 кг / м \ (^ {3} \), Пайсон катнашлыгы 0,275).
Бөкләнү дулкын озынлыгын билгеләү һәм энә һәм чик шартларының чикләнгән элемент моделен (FEM) көйләү.а) бевел озынлыгын (BL) һәм торба озынлыгын (TL) билгеләү.б) Өч үлчәмле (3D) чикләнгән элемент моделе (FEM) гармоник нокта көчен кулланып \ (\ tilde {F} _y \ vec {j} \) проксималь очта энә дулкынландыру, ноктаны бозу һәм тизлекне үлчәү өчен механик транспорт хәрәкәтен исәпләү өчен (\ (\ tilde {u} _y \ vec {j} \), \ (\ tilde {v} _y \ vec {j} \)).\ (\ lambda _y \) вертикаль көч белән бәйләнгән бөкләнү дулкын озынлыгы дип билгеләнә \ (\ tilde {F} _y \ vec {j} \).в) тарту үзәген, А киселеш өлкәсен, инерция моментларын билгеләгез \ (I_ {xx} \) һәм \ (I_ {yy} \) р-о һәм у күчәре тирәсендә.
Инҗирдә күрсәтелгәнчә.2б, с, чиксез (чиксез) нур өчен А кисемтәсе мәйданы булган һәм зур дулкын озынлыгында, нурның кисемтәсе зурлыгы белән чагыштырганда, бөкләнү (яки бөкләнү) фаза тизлеге \ (c_ {EI} \ ) 22 дип билгеләнә:
монда E - Яшьнең модуле (\ (\ текст {N / m} ^ {2} \)), \ (\ омега _0 = 2 \ pi f_0 \) - дулкынлану почмак ешлыгы (рад / с), монда \ (f_0 \) - сызыклы ешлык (1 / с яки Гц), мин кызыксыну күчәре тирәсендәге инерция моменты \ ((\ текст {m} ^ {4}) \) һәм \ (m '= \ rho _0 A \) - берәмлек озынлыгында масса (кг / м), монда \ (\ rho _0 \) тыгызлык \ ((\ текст {кг / м} ^ {3}) \) һәм А - кросс - нурның кисемтә мәйданы (xy яссылыгы) (\ (\ текст {м} ^ {2} \)).Безнең очракта кулланылган көч вертикаль у күчәренә параллель булганлыктан, ягъни \ (\ tilde {F} _y \ vec {j} \), без горизонталь x тирәсендәге инерция моменты белән кызыксынабыз. күчәр, ягъни \ (I_ {xx} \), Шуңа күрә:
Соңгы элемент моделе (FEM) өчен саф гармоник күчерү (м) күздә тотыла, шуңа күрә тизләнеш (\ (\ текст {m / s} ^ {2} \)) \ (\ өлешчә ^ 2 \ vec) итеп күрсәтелә. {u} / \ өлешчә t ^ 2 = - \ омега ^ 2 \ vec {u} \), мәсәлән \ (\ vec {u} (x, y, z, t): = u_x \ vec {i} + u_y \ vec {j} + u_z \ vec {k} \) - киңлек координаталарында билгеләнгән өч үлчәмле күчерү векторы.Соңгысын COMSOL Multiphysics программа пакетында (5.4-5.5, COMSOL Inc., Массачусетс, АКШ) тормышка ашыру буенча момент баланс законының чиксез деформацияләнгән Лагранг формасы белән алыштыру бирә:
Кайда \ (\ vec {\ nabla}: = \ frac {\ өлешчә}} {\ өлешчә x} \ vec {i} + \ frac {\ өлешчә}} {\ өлешчә y} \ vec {j} + \ frac { \ өлешчә} {\ өлешчә z} \ vec {k} \) - тензорның дивергенция операторы, һәм \ ({\ сызык {\ сигма}} \) - Пиола-Кирхов стресс тензоры (икенче тәртип, \ (\ текст) {N / m} ^ {2} \)), һәм \ (\ vec {F_V}: = F_ {V_x} \ vec {i} + F_ {V_y} \ vec {j} + F_ {V_z} \ vec { k} \) - һәр деформацияләнгән күләмнең тән көченең векторы (\ (\ текст {N / m} ^ {3} \)), һәм \ (e ^ {j \ phi} \) - фаза тән көче, фаз почмагы бар \ (\ phi \) (рад).Безнең очракта тәннең көче нуль, һәм безнең модель геометрик сызыклы һәм кечкенә саф эластик деформацияне күздә тота, ягъни \ ({\ сызык {\ варепсилон}} ^ {el} = {\ сызык {\ варепсилон}} \ ), монда \ ({\ сызык {\ варепсилон}} ^ {el} \) һәм \ ({\ сызык {\ варепсилон}} \) - эластик деформация һәм гомуми деформация (икенче тәртипнең үлчәмсез).Кальянның конструктив изотроп эластиклыгы тензоры \ (\ сызык {\ сызык {C)) \) Яшь модуласы E (\ (\ текст {N / m} ^ {2} \)) ярдәмендә алынган һәм Poisson нисбәте v билгеләнгән, шулай итеп \.Шулай итеп, стрессны исәпләү \ ({\ сызык {\ сигма}}: = \ сызык {\ сызык {C}}: {\ сызык {\ варепсилон}} \) була.
Хисаплау элемент зурлыгы \ (\ le \) 8 мм булган 10 төенле тетрэдраль элементлар белән башкарылды.Энә вакуумда модельләштерелгән, һәм механик хәрәкәтне күчерү бәясе (ms-1 H-1) \ (| \ tilde {Y} _ {v_yF_y} | = | \ tilde {v} _y \ vec {j as дип билгеләнә. | / | \ tilde {F} _y \ vec {j} | \) 24, монда \ (\ tilde {v} _y \ vec {j} \) - кул эшенең катлаулы тизлеге, һәм \ (\ tilde { F} _y \ vec {j} \) - 2б рәсемдә күрсәтелгәнчә, трубаның проксималь очында урнашкан катлаулы йөртү көче.Күчергеч механик хәрәкәт десибелларда (dB) максималь кыйммәтне кулланып күрсәтелә, ягъни \ (20 \ log _ {10} (| \ tilde {Y} | / | \ tilde {Y} _ {max} |) \ ), Барлык FEM тикшеренүләре 29,75 кГц ешлыгында үткәрелде.
Энҗенең дизайны (3 нче рәсем) гадәти 21 үлчәүле гиподермик энәдән тора (каталог номеры: 4665643, Стерикан \ (^ \ circledR \), тышкы диаметры 0,8 мм, озынлыгы 120 мм, AISIдан. хром-никель дат басмас корыч 304., Б. Браун Мельсунген АГ, Мельсунген, Германия) полипропилен проксималь пластик җиңне тиешле оч модификациясе белән урнаштырдылар.Энҗе трубасы 3-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә дулкын саклагычына эретелә.Дулкын саклагыч тотрыксыз корыч 3D принтерда бастырылган (EOS M 290 3D принтерда EOS Датсыз Корыч 316L, 3D Форметех Ой, Йявскилә, Финляндия), аннары M4 болтлары ярдәмендә Лангевин сенсорына беркетелде.Лангевин трансдуктеры 8 пиезоэлектрик боҗра элементыннан тора, аларның һәр очында ике авырлык.
Дүрт төр киңәш (рәсемдә), коммерцияле ланцет (L), һәм өч җитештерелгән аксимметрик бер этаплы бевеллар (AX1–3) 4, 1,2, һәм 0,5 мм озынлыктагы бевел озынлыгы белән аерылып тордылар.а) әзер энә очын ябу.б) 3D басма дулкын саклагычына эретелгән, аннары M4 болтлары белән Лангевин сенсорына тоташтырылган дүрт кадакның өске күренеше.
Өч аксимметрик бевел киңәшләре (3 нче рәсем) (TAs Machine Tools Oy) 4,0, 1,2 һәм 0,5 мм га туры килгән (\ \ якынча \) 2 \ (^ \) туры килгән бевел озынлыгы белән эшләнгән (BL, 2а рәсемдә билгеләнгән). түгәрәк \), 7 \ (^ \ әйләнеш \) һәм 18 \ (^ \ түгәрәк \).Дулкын саклагыч һәм стилус авырлыклары L һәм AX1–3 бевел өчен 3,4 ± 0.017 г (уртача ± SD, n = 4) (Quintix \ (^ \ circledR \) 224 Дизайн 2, Сарторий АГ, Геттинген, Германия).Энҗе очыннан пластик җиң ахырына кадәр гомуми озынлык, 3б рәсемдә L һәм AX1-3, L һәм AX1-3 өчен 13,7, 13,3, 13,3, 13,3 см.
Барлык энә конфигурацияләре өчен, энә очыннан дулкын саклагыч очына кадәр озынлык (ягъни, эретү мәйданы) 4,3 см, һәм энә трубасы бевел өскә юнәлтелгән (ягъни Y күчәренә параллель); ).), (2 нче рәсем) кебек.
Компьютерда эшләүче MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Массачусетс, АКШ) махсус сценарийы (Latitude 7490, Dell Inc., Техас, АКШ) 7 секунд эчендә 25-35 кГц сызыклы синусоидаль сөртү ясау өчен кулланылды, санлы-аналог (DA) конвертеры белән аналог сигналга әйләндерелде (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, АКШ).Аналог сигнал \ (V_0 \) (0,5 Vp-p) аннары махсус радио ешлыгы (RF) көчәйткеч белән көчәйтелде (Мариачи Ой, Турку, Финляндия).Төшә торган көчәйткеч көчәнеш \ ({V_I} \) - RF көчәйткеченнән 50 \ (\ Омега \) чыгу импеденциясе белән, 50 \ (\ Омега) кертү импеденциясе белән энә структурасына салынган трансформаторга чыгу. Механик дулкыннар тудыру өчен Лангевин трансдуктеры (алгы һәм арткы күпкатлы пиезоэлектрик трансдуктерлар).Гадәттәге RF көчәйткеч ике каналда торучы дулкын көче факторы (SWR) белән җиһазландырылган, вакыйганы ачыклый ала ({V_I} \) һәм көчәйтелгән көчәнеш \ (V_R \) 300 кГц аналог-санлы (AD) аша. ) конвертер (Аналог ачыш 2).Дулкынландыру сигналы амплитуда башында һәм ахырында модульләштерелгән, көчәйткеч кертүне күчергечләр белән артык йөкләмәсен өчен.
MATLABда кулланылган махсус сценарий кулланып, ешлыкка җавап функциясе (АФК), ягъни сызыклы стационар система күздә тотыла.Шулай ук, сигналдан кирәкмәгән ешлыкларны бетерү өчен 20-40 кГц диапазон фильтрын кулланыгыз.Тапшыру линиясе теориясенә мөрәҗәгать итеп, \ (\ tilde {H} (f) \) бу очракта көчәнеш чагылдыру коэффициентына тиң, ягъни \ (\ rho _ {V} \ equiv {V_R} / {V_I} \) 26 .Күпләткечнең чыгу импедициясе \ (Z_0 \) конвертерның урнаштырылган трансформаторының кертү импеденциясенә туры килә, һәм электр энергиясен чагылдыру коэффициенты \ ({P_R} / {P_I} \) \ (). {V_R} ^ 2 / {V_I} ^ 2 \) тигез \ (| \ rho _ {V} | ^ 2 \).Электр көченең абсолют кыйммәте кирәк булган очракта, вакыйганы исәпләгез \ (P_I \) һәм чагылган \ (P_R \) көче (W) тиешле көчәнешнең уртача квадрат (rms) кыйммәтен алып, мәсәлән, синусоидаль дулкынлану белән тапшыру линиясе өчен, \ (P = {V} ^ 2 / (2Z_0) \) 26, монда \ (Z_0 \) 50 \ (\ Омега \) тигез.Йөккә китерелгән электр көче \ (P_T \) (ягъни кертелгән урта) \ (| P_I - P_R | \) (W RMS) белән исәпләнергә мөмкин һәм электр тапшыру эффективлыгы (PTE) билгеләнергә һәм а итеп күрсәтелергә мөмкин. процент (%) шулай итеп 27 бирә:
Аннан соң ешлык реакциясе стилус дизайнының модаль ешлыкларын \ (f_ {1-3} \) (кГц) бәяләү өчен кулланыла, һәм \ (\ текст {PTE} _ {1 {-} 3} \) .FWHM (\ (\ текст {FWHM} _ {1 {-} 3} \), Hz) турыдан-туры \ (\ текст {PTE} _ {1 {-} 3} \), 1 таблицадан бәяләнә. тасвирланган ешлыклар \ (f_ {1-3} \).
Асикуляр структураның ешлык реакциясен (АФК) үлчәү ысулы.Ике каналлы сүндерү-үлчәү 25,38 ешлыкка җавап бирү функциясен алу өчен кулланыла \ (\ tilde {H} (f) \) һәм аның импульс реакциясе H (t).\.\ (\ tilde {G} (f) \) ике сигналның ешлык доменында күбәюен аңлата, мәсәлән \ ) \) һәм көчәнеш төшү сигналы \ (\ tilde {X} (f) \).
Инҗирдә күрсәтелгәнчә.5, югары тизлекле камера (Phantom V1612, Vision Research Inc., Нью-Джерси, АКШ) макро линза белән җиһазландырылган (MP-E 65mm, \ (f) /2.8, 1-5 \ (\ times \), Canon Inc ., Токио, Япония) 27,5-30 кГц ешлыгында флексур дулкынлануга (бер ешлык, өзлексез синусоид) энә очының кимүен язу өчен кулланылды.Күләгә картасын ясау өчен, югары интенсив ак LEDның суытылган элементы (өлеш саны: 4052899910881, Ак Лед, 3000 К, 4150 лм, Осрам Опто Ярымүткәргечләр GmbH, Регенсбург, Германия) энә башы артына куелды.
Эксперименталь урнаштыруның алгы күренеше.Тирәнлек медиа өслегеннән үлчәнә.Энҗе структурасы кысылган һәм моторлы тапшыру өстәленә куелган.Киселгән очның бозылуын үлчәү өчен югары зурлыктагы линза (5 \ (\ тапкыр \)) белән югары тизлекле камераны кулланыгыз.Барлык үлчәмнәр дә миллиметрда.
Энҗе бевеленең һәр төре өчен без 128 \ (\ x \) 128 пиксельле 300 югары тизлекле камера рамкаларын яздырдык, аларның һәрберсенең киңлеге 1/180 мм (\ (\ якынча) 5 µm), вакытлы резолюциясе белән. секундына 310,000 кадр.6-нчы рәсемдә күрсәтелгәнчә, һәр рам (1) киселгән (2), шулай итеп оч рамның соңгы сызыгында (аскы), аннары рәсемнең гистограммасы (3) исәпләнә, шуңа күрә Канни бусагасы 1 һәм 2 билгеле булырга мөмкин.Аннары Canny28 (4) кырын ачыклауны Sobel операторы 3 \ (\ times \) 3 ярдәмендә кулланыгыз һәм кавитация булмаган гипотенузаның пиксель торышын исәпләгез (\ (\ mathbf {\ times} \)) 300 катлы адым өчен .Ахырда читкә китү арасын билгеләр өчен, туем исәпләнә (үзәк аерма алгоритмын кулланып) (6) һәм дефлекциянең җирле экстремасын (ягъни иң югары) булган рамка билгеләнә.Кавитацияләнмәгән кырны визуаль рәвештә тикшергәннән соң, пар рамкалар (яки ярты вакыт белән аерылган ике рамка) (7) сайланды һәм очның читкә китүе үлчәнде (билгеле (\ mathbf {\ times} \) aboveгарыда күрсәтелгән Python'да (v3.8, Python Software Foundation, python.org) OpenCV Canny кырын ачыклау алгоритмы ярдәмендә (v4.5.1, ачык чыганак компьютер күренеше китапханәсе, opencv.org) (W, rms) .
Киңәшнең бозылуы 310 кГц югары тизлекле камерадан алынган рамкалар сериясен кулланып үлчәнде, 7 адымлы алгоритм (1-7) ярдәмендә рамманы (1-2), Канны читен ачыклау (3-4), пиксель урнашу кыры. исәпләү (5) һәм аларның вакыт туемнары (6), һәм, ниһаять, иң югары ноктадан читкә китү визуаль тикшерелгән пар рамкаларда үлчәнде (7).
Airава үлчәве һавада (22,4-22,9 ° C), деонизацияләнгән суда (20,8-21,5 ° C) һәм баллистик желатин 10% (w / v) (19.7-23.0 ° C, \ (\ текст {Honeywell} ^ {\ текст) {TM}} \) \ (\ текст {Флука} ^ {\ текст {ТМ}} \) I типтагы баллистик анализ өчен Бовин һәм дуңгыз ите сөяге гелатины, Honeywell International, Төньяк Каролина, АКШ).Температура K тибындагы термокупл көчәйткеч (AD595, Analog Devices Inc., MA, АКШ) һәм K тибындагы термокупл белән үлчәнде (Fluke 80PK-1 Bead Probe 48 3648 тип-К, Флюк Корпорациясе, Вашингтон, АКШ).Урта тирәнлектән вертикаль моторлы z-күч этапы (8MT50-100BS1-XYZ, Станда ООО, Вильнюс, Литва) ярдәмендә 5 мм резолюция белән өслектән үлчәделәр (z-күчәренең килеп чыгышы итеп куелган).адым саен.
Ampleрнәкнең күләме кечкенә булганлыктан (n = 5) һәм нормальлекне күз алдына китереп булмый, ике койрыклы Wilcoxon дәрәҗәсе суммасы тесты (R, v4.0.3, Статистика исәпләү фонды, r-проект .org) кулланылды. төрле бевеллар өчен вариантлы энә очын чагыштыру.Бер тау өчен 3 чагыштыру бар иде, шуңа күрә Бонферрони коррекциясе көйләнгән әһәмият дәрәҗәсе 0.017 һәм хата 5% белән кулланылды.
Әйдәгез хәзер 7 нче рәсемгә мөрәҗәгать итик.29,75 кГц ешлыгында, 21 үлчәүле энәнең бөкләнгән ярты дулкыны (\ (\ lambda_y / 2 \)) \ (\ якынча) 8 мм.Берсе очка якынлашканда, бөкләнү дулкын озынлыгы облига почмагы буенча кими.Очында \ (\ lambda _y / 2 \) \ (\ якынча \) гадәти лансолат (а), асимметрик (б) һәм аксимметрик (в) бер энә омтылышы өчен 3, 1 һәм 7 мм адымнар бар. , тиешенчә.Шулай итеп, димәк, ланцет диапазоны \ (\ якынча) 5 мм (ланцетның ике самолеты бер нокта 29,30 булганга), асимметрик бевел 7 мм, асимметрик бевел 1 мм.Аксимметрик кырлар (тарту үзәге даими кала, шуңа күрә торба стенасының калынлыгы гына тау буйлап үзгәрә).
29,75 кГц ешлыгында FEM өйрәнү һәм тигезләмәләрне куллану.. ).Ланцетның, асимметрик һәм аксимметрик бевелларның уртача бәясе \ (\ lambda_y / 2 \) тиешенчә 5,65, 5.17 һәм 7,52 мм булган.Игътибар итегез, асимметрик һәм аксимметрик бевеллар өчен калынлык \ (\ якынча) 50 мм белән чикләнгән.
Пик хәрәкәтчәнлеге \ (| \ tilde {Y} _ {v_yF_y} | \) - труба озынлыгы (TL) һәм бевел озынлыгы (BL) оптималь кушылмасы (8, 9 рәсем).Гадәттәге ланцет өчен, аның зурлыгы тотрыклы булганлыктан, оптималь TL \ (\ якынча) 29,1 мм (8 нче рәсем).Асимметрик һәм аксимметрик бевеллар өчен (рәсем 9а, б), FEM тикшеренүләре 1-7 мм арасында BL кертте, шуңа күрә оптималь TL 26,9 - 28,7 мм (диапазоны 1,8 мм) һәм 27,9 - 29 .2 мм (диапазон) 1,3 мм).Асимметрик тау өчен (9а рәсем) оптималь TL сызыклы рәвештә артты, платформага 4 мм җитте, аннары кискен кимеде BL 5-7 мм.Аксимметрик бевел өчен (рәсем 9б), оптималь TL BL арту белән турыдан-туры артты һәм ниһаять 6-7 мм арасында BLда тотрыклыланды.Аксимметрик омтылышны киңәйтелгән өйрәнү (9-нчы рәсем) оптималь TL-ның төрле комплектын \ (\ якынча) 35.1–37.1 мм ачыклады.Барлык BL-лар өчен иң яхшы ике TL арасы \ (\ якынча \) 8 мм (эквивалент \ (\ lambda_y / 2 \)).
Ланцет тапшыру хәрәкәте 29,75 кГц.Энҗе 29,75 кГц ешлыгында сыгылучан дулкынланды һәм тибрәнү энә очында үлчәнде һәм 26.5-29,5 мм (0,1 мм артуда) өчен механик хәрәкәт күләме (максималь кыйммәткә карата dB) итеп күрсәтелде. .
29,75 кГц ешлыгында FEM параметрик тикшеренүләре шуны күрсәтә: аксимметрик очның күчерү хәрәкәте аның асимметрик хезмәттәшенә караганда трубаның озынлыгы үзгәрүенә азрак тәэсир итә.FEM ярдәмендә ешлык доменын өйрәнүдә бевел озынлыгы (BL) һәм торба озынлыгы (TL) асимметрик (а) һәм аксимметрик (б, в) бевел геометриясен өйрәнү (чик шартлары 2 нче рәсемдә күрсәтелгән).(а, б) TL 26,5 дән 29,5 ммга кадәр (0,1 мм адым) һәм BL 1-7 мм (0,5 мм адым).в) киңәйтелгән аксимметрик эретү тикшеренүләре, шул исәптән TL 25-40 мм (0,05 мм артуда) һәм BL 0,1-7 мм (0,1 мм артуда) \ (\ lambda_y / 2 \) оч таләпләренә туры килергә тиешлеген күрсәтә.хәрәкәт итүче чик шартлары.
Энә конфигурациясендә өч эигенфрекция бар \ (f_ {1-3} \) 1, таблицада күрсәтелгәнчә түбән, урта һәм югары режимлы төбәкләргә бүленгән. PTE зурлыгы инҗирдә күрсәтелгәнчә язылган.10, аннары 11 нче рәсемдә анализ ясала. Түбәндә һәр модаль өлкә өчен табышмаклар бар:
20 мм тирәнлектә ланцет (L) һәм аксимметрик бевел AX1-3 өчен ешлыклы синусоидаль дулкынлану белән алынган типик моментлы электр тапшыру эффективлыгы (PTE) амплитудасы.Бер яклы спектрлар күрсәтелә.Kлчелгән ешлык реакциясе (300 кГц үрнәге) аз пассажир фильтрланган, аннары модаль анализ өчен 200 фактор белән киметелгән.Сигнал-шу коэффициенты \ (\ le \) 45 dB.PTE этаплары (куе кызыл нокталар) градусларда күрсәтелә (\ (^ {\ circ} \)).
Модаль җавап анализы (уртача ± стандарт тайпылыш, n = 5) 10-нчы рәсемдә күрсәтелгән, L һәм AX1-3 таулары өчен, һавада, суда һәм 10% желатинда (20 мм тирәнлектә), (өске) өч модаль төбәктә ( түбән, урта һәм югары) һәм аларга туры килгән модаль ешлыклар \ (f_ {1-3} \) (кГц), (уртача) энергия нәтиҗәлелеге \ (\ текст {PTE} _ {1 {-} 3} \) эквивалентлар ярдәмендә исәпләнә .(4) һәм (аскы) тулы киңлек ярты максималь үлчәүдә \ (\ текст {FWHM} _ {1 {-} 3} \) (Hz).Игътибар итегез, түбән PTE теркәлгәндә, киңлек киңлеген үлчәү үткәрелде, ягъни AX2 тау булган очракта \ (\ текст {FWHM} _ {1} \).\ (F_2 \) режимы 99% га кадәр электр энергиясен тапшыруның эффективлыгын күрсәтте (\ (\ текст {PTE} _ {2} \)), бу биттәге кимчелекләрне чагыштыру өчен иң кулай дип табылды.
Беренче модаль өлкә: \ (f_1 \) кертелгән урта төргә күп бәйле түгел, ә тау геометриясенә бәйле.\ (f_1 \) бевел озынлыгы кимү белән кими (тиешенчә AX1-3 өчен һавада 27,1, 26.2 һәм 25,9 кГц).Төбәк уртача \ (\ текст {PTE} _ {1} \) һәм \ (\ текст {FWHM} _ {1} \) тиешенчә \ (\ якынча \) 81% һәм 230 Hz.\ (\ текст {FWHM} _ {1} \) Ланцетта иң югары гелатин эчтәлеге бар (L, 473 Hz).Игътибар итегез, \ (\ текст {FWHM} _ {1} \) Гелатиндагы AX2 түбән язылган FRF амплитудасы аркасында бәяләнә алмый.
Икенче модаль өлкә: \ (f_2 \) кертелгән медиа төренә һәм бевелга бәйле.Уртача кыйммәтләр \ (f_2 \) 29,1, 27,9 һәм 28,5 кГц һавада, суда һәм желатинда.Бу модаль регион шулай ук ​​югары PTE 99% күрсәтте, үлчәнгән төркемнәрнең иң югарысы, региональ уртача 84%.\ (\ текст {FWHM} _ {2} \) региональ уртача \ (\ якынча \) 910 Гц.
Өченче режим өлкәсе: ешлык \ (f_3 \) медиа төренә һәм бевелга бәйле.Уртача ((f_3 \) кыйммәтләр, тиешенчә, 32,0, 31.0 һәм 31,3 кГц һавада, суда һәм желатинда.\ (\ Текст {PTE} _ {3} \) региональ уртача \ (\ якынча \) 74% иде, теләсә кайсы төбәктә иң түбән.Региональ уртача \ (\ текст {FWHM} _ {3} \) \ (\ якынча \) 1085 Гц, бу беренче һәм икенче төбәкләрдән югарырак.
       Түбәндә Рәсем.12 һәм таблица 2. Ланцет (L) һавада да, суда да (иң зур әһәмияткә ия, \ (p <\) 0.017) иң югары КХДРга иреште (220 µm / га кадәр). W һавада). 12 һәм таблица 2. Ланцет (L) һавада да, суда да (иң зур әһәмияткә ия, \ (p <\) 0.017) иң югары КХДРга иреште (220 µm / га кадәр). W һавада). Следующее относится к рис 12у һәм зе 2. Ланцет (L) отклонялся больше всего (с визокой значимостью для всех наконечников, \ (p <\) 0,017) как возодхе, так һәм воды. . Түбәндәгеләр 12 нче рәсемгә һәм 2 нче таблицага кагыла. Ланцет (L) иң югары КДРга ирешеп, һавада да, суда да (барлык киңәшләр өчен зур әһәмияткә ия, \ (p <\) 0.017).(һавада 220 μm / W эшләгез).Смт.Рәсем 12 һәм астагы 2 таблица.柳叶 刀 (L) 在 空气 和 ((((柳叶 刀 (L) һавада һәм суда иң зур дефлекциягә ия (对 所 记 尖端 高 \ \, \ (p <\) 0.017) (图 12a), һәм иң югары КДРга ирештеләр (220 µm / W кадәр) һава). Ланцет (L) отклонялся больше всего (всокая значимость для всех наконечников, \ (p <\) 0,017) воздухе и воде (рис. 12а), достигая наибольшего DPR (до 220 вкм). Ланцет (L) иң югары (барлык киңәшләр өчен югары әһәмияткә ия, \ (p <\) 0.017) һавада һәм суда (12а рәсем), иң югары КХД (һавада 220 µm / W кадәр). BLавада, BL югарырак булган AX1, AX2–3-тан югарырак үзгәрде (әһәмияте белән, \ (p <\) 0.017), ә AX3 (иң түбән BL булган) AX2-тан күбрәк DPR белән 190 µm / W булган. BLавада, BL югарырак булган AX1, AX2–3-тан югарырак үзгәрде (әһәмияте белән, \ (p <\) 0.017), ә AX3 (иң түбән BL булган) AX2-тан күбрәк DPR белән 190 µm / W булган. В воздухе AX1 с более высоким Б.Л. Airавада, югары BL булган AX1 AX2–3-тан югарырак үзгәрде (әһәмияте белән \ (p <\) 0.017), ә AX3 (иң түбән BL белән) AX2-тан DPR 190 μm / W.在 空气 中 更高 更高 更高 BL 的 AX1 比 AX2-3 偏转 更高 （(( 。 Airавада, югары BL белән AX1 дефлекциясе AX2-3ныкыннан югарырак (сизелерлек, \ (p <\) 0.017), һәм AX3 (иң түбән BL белән) дефлекциясе AX2ныкыннан зуррак, DPR 190 µm / W. В воздухе AX1 с более высоким Б.Л. Airавада, югары BL булган AX1 AX2-3-тан күбрәк (мөһим, \ (p <\) 0.017), ә AX3 (иң түбән BL белән) DPR 190 µm / W белән AX2-тан күбрәк бозыла.20 мм суда, дефлекция һәм PTE AX1–3 аерылып тормады (\ (p> \) 0.017).Судагы PTE дәрәҗәсе (90,2–98,4%), гадәттә, һавага караганда (56-77,5%) югарырак иде (12с рәсем), һәм суда эксперимент вакытында кавитация күренеше билгеләнде (13 нче рәсем, өстәмә карагыз) мәгълүмат).
Airавада һәм суда L һәм AX1-3 бевел өчен үлчәнгән очның дефлекциясе күләме (уртача ± SD, n = 5) бевел геометриясен үзгәртү эффектын күрсәтә.Usлчәүләр өзлексез бер ешлыктагы синусоидаль дулкынлану ярдәмендә алынган.а) иң югары читкә тайпылу (\ (u_y \ vec {j} \)) очында, б) тиешле модаль ешлыкларда үлчәнә \ (f_2 \).в) тигезләмәнең энергия тапшыру эффективлыгы (PTE, RMS,%)..
Гадәттәге югары тизлекле камера күләгәсе сюжеты, ланцетның (L) һәм аксимметрик очның (AX1–3) ярты циклда иң югарыдан тайпылышын күрсәтә (яшел һәм кызыл нокталы сызыклар).цикл, дулкынлану ешлыгында \ (f_2 \) (сайлау ешлыгы 310 кГц).Соры соры рәсемнең зурлыгы 128 × 128 пиксель һәм пиксель зурлыгы \ (\ якынча \) 5 мм.Видеоны өстәмә мәгълүматта табып була.
Шулай итеп, без бөкләнү дулкын озынлыгының үзгәрүен модельләштердек һәм торба озынлыгы һәм камера комбинацияләре өчен күчерелә торган механик хәрәкәтне исәпләдек (геометрик формаларның асимметрик һәм аксимметрик камералары).Соңгысына нигезләнеп, без оптималь дистанцияне 43 мм (яки \ (\ якынча) 2,75 \ (\ lambda _y \) 29,75 кГц) очыннан эретеп эретеп, 5 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә бәяләдек һәм Өч аксимметрик ясадык. төрле озынлыктагы бевеллар.Аннары без һава, су, һәм 10% (w / v) баллистик желатиндагы ешлык тәртибен характерладык, гадәти ланцетлар белән чагыштырганда (10, 11 нче рәсемнәр) һәм бевел дефлекциясен чагыштыру өчен иң кулай режимны билгеләдек.Ниһаять, без 20 мм тирәнлектә һавада һәм суда дулкынны бөгеп, очның дефлекциясен үлчәттек һәм һәр бевел өчен кертү чарасының энергия күчерү эффективлыгын (PTE,%) һәм дефлекция көче факторын (DPR, µm / W) бәяләдек.почмак тибы (12 нче рәсем).
Энҗе бевел геометриясе энә очының кимү күләменә тәэсир итә.Ланцет аксимметрик бевел белән чагыштырганда иң югары дефлекциягә һәм иң югары КДРга иреште (12 нче рәсем).Иң озын бевел белән 4 мм аксимметрик бевел (AX2–3) (\ (p <0.017 \), 2 таблица) һавада статистик яктан максималь дефлекциягә иреште, ләкин зур аерма юк иде. .энә суга салынган вакытта күзәтелә.Шулай итеп, очның иң югары ноктасы ягыннан озынрак озынлыкка ия ​​булуның ачык өстенлеге юк.Шуны истә тотып, бу тикшеренүдә өйрәнелгән бевел геометриясе бевел озынлыгына караганда читкә китү күләменә зуррак йогынты ясый.Бу бөкләнү каты булуы белән булырга мөмкин, мәсәлән, бөкләнгән материалның гомуми калынлыгына һәм энә дизайнына карап.
Эксперименталь тикшеренүләрдә чагылган флексур дулкынның зурлыгы очның чик шартларына тәэсир итә.Энҗе очлары суга һәм желатинга кертелгәч, \ (\ текст {PTE} _ {2} \) \ (\ якынча \) 95%, һәм \ (\ текст {PTE} _ {2} \) \ (\ текст {PTE} _ {2} \) кыйммәтләр 73% һәм 77% (\ текст {PTE} _ {1} \) һәм \ (\ текст {PTE} _ {3} \), тиешенчә (11 нче рәсем).Бу акустик энергиянең кастингка, ягъни су яки желатинга максималь күчү \ (f_2 \) булачагын күрсәтә.Мондый тәртип алдагы өйрәнүдә 41-43 кГц ешлык диапазонында гадирәк җайланма конфигурациясе ярдәмендә күзәтелгән иде, анда авторлар көчәнеш чагылдыру коэффициентының урнаштыру механик модуласына бәйләнешен күрсәттеләр.Керү тирәнлеге32 һәм тукыманың механик үзлекләре энәгә механик йөк бирә, шуңа күрә UZEFNAB резонанс тәртибенә йогынты ясар дип көтелә.Шулай итеп, резонанс күзәтү алгоритмнары (мәсәлән, 17, 18, 33) энә аша китерелгән акустик көчен оптимальләштерү өчен кулланылырга мөмкин.
Дулкын озынлыкларында симуляция (7 нче рәсем) күрсәтә, аксимметрик оч структур яктан ланцетка һәм асимметрик бевелга караганда катырак (ягъни бөкләүдә катырак).(1) нигезендә һәм билгеле тизлек-ешлык бәйләнешен кулланып, без энә очындагы бөкләнү катгыйлыгын, тиешенчә, ланцет, асимметрик һәм аксаль очкычлар өчен 200, 20 һәм 1500 MPa дип бәялибез.Бу \ (\ lambda_y \) \ (\ якынча \) 5.3, 1,7, һәм 14,2 мм туры килә, 29,75 кГц (7а - с).USeFNAB вакытында клиник куркынычсызлыкны исәпкә алып, геометриянең омтылган яссылыкның структур катгыйлыгына тәэсире бәяләнергә тиеш34.
Труба озынлыгына караганда бевел параметрларын өйрәнү күрсәтте (9-нчы рәсем), оптималь тапшыру диапазоны асимметрик бевел өчен (1,8 мм) аксимметрик бевелга караганда (1,3 мм) югарырак иде.Моннан тыш, хәрәкәтчәнлек \ (\ якынча) 4 - 4,5 мм һәм асимметрик һәм аксимметрик иелү өчен 6-7 мм арасында тотрыклы (9а рәсем, б).Бу ачышның практик әһәмияте производство толерантлыгында күрсәтелә, мәсәлән, оптималь TLның түбән диапазоны озынлык төгәллеге таләп ителергә мөмкин.Шул ук вакытта, мобильлек платогы хәрәкәткә зур йогынты ясамыйча, билгеле ешлыкта чуму озынлыгын сайлау өчен зуррак толерантлык тәэмин итә.
Тикшеренү түбәндәге чикләүләрне үз эченә ала.Кырны ачыклау һәм югары тизлектәге сурәтләү ярдәмендә энә дефлекциясен турыдан-туры үлчәү (рәсем 12) без һава һәм су кебек оптик яктан үтә күренмәле медиа белән чикләнүебезне аңлата.Без шулай ук ​​әйтәсе килә, без симуляцияләнгән күчерү хәрәкәтен сынау өчен экспериментлар кулланмадык, киресенчә, FEM тикшеренүләрен кулландык, энә ясау өчен оптималь озынлыкны билгеләдек.Практик чикләүләргә килгәндә, ланцетның очыннан җиңгә кадәр озынлыгы \ (\ якынча) бүтән энәләргә караганда 0,4 см озынрак (AX1-3), инҗир кара.3б.Бу энә дизайнының модаль реакциясенә тәэсир итә ала.Моннан тыш, дулкын саклагыч пины ахырында эретүченең формасы һәм күләме (3 нче рәсемне кара) пин дизайнының механик импедансына тәэсир итә ала, механик импеданс һәм бөкләнү тәртибендә хаталар кертә.
Ниһаять, без эксперименталь бевел геометриянең USeFNABдагы бозылу күләменә йогынты ясавын күрсәттек.Әгәр дә зуррак читкә китү энә тукымасына тәэсир итсә, тешләүдән соң эффективлыкны кисү кебек булса, USEFNAB'да гадәти ланцет тәкъдим ителергә мөмкин, чөнки ул структур очның адекват катгыйлыгын саклап, максималь дефлекцияне тәэмин итә..Моннан тыш, күптән түгел үткәрелгән тикшеренү 35 күрсәткәнчә, минималь инвазив хирургик кушымталар үсешен җиңеләйтә торган кавитация кебек биологик эффектлар көчәйтә ала.Гомуми акустик көченең артуы USeFNAB13 биопсигы санын арттыру өчен күрсәтелүен исәпкә алып, өйрәнелгән энә геометриясенең җентекле клиник өстенлекләрен бәяләү өчен үрнәк күләмен һәм сыйфатын алга таба санлы тикшеренүләр кирәк.