Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Kei te whakamahi koe i tetahi putanga tirotiro me te tautoko CSS iti.Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer).I tua atu, hei whakarite i te tautoko tonu, ka whakaatuhia e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
Rēreti e whakaatu ana i nga tuhinga e toru mo ia kiriata.Whakamahia te patene o muri me te taha o muri hei nuku i roto i nga kiriata, ko nga paatene mana kiriata kei te pito ki te neke ma ia kiriata.
I runga i te wawaotanga o te ahupūngao me te aoiao ora, ko nga rautaki tātaritanga me nga rautaki haumanu i runga i te rongoa tuuturu kua aro nui mai na te whaihua o nga tikanga miihini hou i roto i nga waahi rongoa maha, ina koa i te oncology.I roto i tenei anga, ko te whakamahi i te ultrasound ki te whakaeke i nga pūtau mate pukupuku i roto i nga pukupuku kia taea ai te kino o nga miihini i runga i nga momo unahi kei te kaha te aro o nga kaiputaiao huri noa i te ao.Ma te whai whakaaro ki enei mea, i runga i nga otinga wa elastodynamic me nga whaihanga tau, ka whakaatuhia e matou he rangahau tuatahi mo te whakahiato rorohiko o te whakatipu ultrasound i roto i nga kopa hei whiriwhiri i nga iarere me nga mana e tika ana ma te whakamaaramatanga o te rohe.Ko te papahanga tātaritanga hou mo te taiwhanga hangarau On-Fiber, e kiia nei ko te ngira hōhipera, kua araitia.E whakaponohia ana ka taea e nga hua o te tātaritanga me nga tirohanga koiora e pa ana ki te para i te huarahi mo nga huarahi tātaritanga me nga huarahi rongoa hou e whai waahi nui ana ki te tono rongoa mo nga wa kei te heke mai, mai i nga waahanga ahupūngao.Kei te timata te tipu o te whakakotahitanga i waenga i te koiora.
Na te arotautanga o te maha o nga tono haumanu, ko te hiahia ki te whakaheke i nga paanga o te taha ki nga turoro kua timata te puta.Mo tenei mutunga, ko te rongoa tika1, 2, 3, 4, 5 kua noho hei kaupapa rautaki ki te whakaheke i te horopeta o nga raau taero e tukuna ana ki nga turoro, me te whai i nga huarahi matua e rua.Ko te mea tuatahi i runga i te maimoatanga i hangaia kia rite ki te tohu tohu ira tangata o te manawanui.Ko te tuarua, kei te noho hei paerewa koura i roto i te oncology, e whai ana ki te karo i nga tikanga tuku rongoa nahanaha ma te ngana ki te tuku i te iti o te raau taero, i te wa ano ka piki ake te tika ma te whakamahi i te rongoa a-rohe.Ko te tino whainga ko te whakakore, ko te whakaiti ranei i nga paanga kino o te maha o nga huarahi rongoa, penei i te chemotherapy, te whakahaere punaha ranei o radionuclides.I runga i te momo mate pukupuku, te waahi, te horopeta iraruke, me era atu mea, ahakoa te whakamaarama iraruke ka pa te mate nui ki te kiko hauora.I roto i te maimoatanga o te pokanga glioblastoma6,7,8,9 ka pai te tango i te mate pukupuku o raro, engari ahakoa te kore o te metastases, he maha nga mate pukupuku iti kei reira.Ki te kore e tangohia katoatia, ka tipu te papatipu mate pukupuku hou i roto i te wa poto.I roto i tenei horopaki, he uaua ki te tono nga rautaki rongoa tino tika i runga ake nei na te mea he uaua enei whakaurunga ki te kitea me te horapa ki tetahi waahi nui.Ko enei arai e aukati ana i nga hua tuturu hei aukati i te hokinga mai me te rongoa tino tika, na reira ka pai ake nga tikanga tuku nahanaha i etahi keehi, ahakoa ko nga raau taero he nui rawa te paitini.Hei whakatau i tenei raru, ko te huarahi maimoatanga pai ko te whakamahi i nga rautaki whakaeke iti ka taea te patu i nga pūtau mate pukupuku me te kore e pa ki te kiko hauora.I runga i tenei tautohetohe, ko te whakamahinga o nga wiri ultrasonic, kua whakaatuhia he rereke te pa ki nga pūtau mate pukupuku me te hauora, i roto i nga punaha unicellular me nga huinga heterogeneous mesoscale, te ahua o te otinga ka taea.
Mai i te tirohanga a te miihini, he rereke nga rerenga whakangao maori me nga pūtau hauora me te mate pukupuku.Ko tenei taonga e pa ana ki nga huringa oncogenic i roto i nga ahuatanga miihini o te hanganga cytoskeletal o nga pūtau mate pukupuku12,13, i te mea ko nga pūtau puku, i te toharite, he rereke ake i nga pūtau noa.Na, me te whiriwhiringa pai o te auau ultrasound mo te whakaongaonga, nga wiri i roto i nga waahi kua tohua ka taea te kino ki nga hanganga mate pukupuku ora, ka whakaiti i te paanga ki te taiao hauora o te ope.Ko enei paanga kaore ano kia tino maarama ka uru pea ki te whakangaro i etahi waahanga hanganga pūkoro na te wiri-nui-nui na te ultrasound (he tino rite ki te lithotripsy14) me te kino o te pūtau na te ahua o te ngoikoretanga miihini, ka huri ka huri i te hanganga pūkoro. .hōtaka me te mechanobiology.Ahakoa te ahua o tenei otinga ariā he tino pai, kaore e taea te whakamahi i roto i nga keehi ka aukati nga hanganga koiora anechoic i te tono tika o te ultrasound, hei tauira, i roto i nga tono intracranial na te mea he wheua, me etahi papatipu puku o te uma kei roto i te adipose. kiko.Ka whakaitihia pea e te whakaheke te waahi ka taea te rongoa rongoa.Hei whakakore i enei raruraru, me tono te ultrasound ki te rohe me nga transducers i hangaia motuhake ka taea te tae atu ki te waahi irarangi kia iti ake te whakaeke.I runga i tenei whakaaro, i whakaarohia e maatau te whakamahi whakaaro e pa ana ki te waahi ki te hanga i tetahi papahanga hangarau hou e kiia nei ko te "hohipera ngira"15.Ko te kaupapa "Hospital in the Needle" ko te whakawhanaketanga o tetahi taputapu rongoa iti rawa mo te whakamaarama me nga tono rongoa, i runga i te whakakotahitanga o nga momo mahi i roto i te ngira rongoa kotahi.Ka rite ki te korero i roto i nga korero taipitopito i roto i te waahanga Hospital Needle, ko tenei taputapu kiato kei runga i nga painga o te 16, 17, 18, 19, 20, 21 nga taputapu muka optic, e tika ana mo o raatau ahuatanga, he pai mo te whakauru ki te paerewa 20. ngira rongoa, 22 lumens.Ma te whakamahi i te ngawari o te hangarau Lab-on-Fiber (LOF)23, kei te kaha te noho o te muka hei papa motuhake mo nga taputapu whakamaarama me te rongoa rongoa, tae atu ki te koiora wai me nga taputapu koiora kiko.i roto i te biomolecular detection24,25, marama-arahina rohe tuku tarukino26,27, tiketike-pū ultrasound imaging rohe28, therapy waiariki29,30 me te spectroscopy-i runga i te kiko mate pukupuku identification31.I roto i tenei ariā, ma te whakamahi i te huarahi localization i runga i te taputapu "needle in the hospital", ka tirotirohia e matou te kaha ki te arotau i te whakaongaonga o te rohe o nga hanganga koiora noho ma te whakamahi i te whakatairanga o nga ngaru ultrasound i roto i nga ngira hei whakaohooho i nga ngaru ultrasound i roto i te rohe o te paanga..No reira, ka taea te whakamahi tika i te ultrasound haumanu iti-kaha ki te waahi morearea me te iti o te whakaekenga mo nga pūtau sonicating me nga hanganga totoka iti i roto i nga kopa ngohengohe, penei i te keehi o te pokanga intracranial kua kiia ake nei, me whakauru he poka iti ki te angaanga me te ngira.I whakaaweahia e nga hua o naianei me nga hua whakamatautau e kii ana ka taea e te ultrasound te aukati, te whakaroa ranei i te whakawhanaketanga o etahi mate pukupuku,32,33,34 ka awhina pea te huarahi e whakaarohia ana ki te whakatutuki, i te iti rawa i te kaupapa, i nga tauhokohoko matua i waenga i nga paanga kaitaa me te rongoa.I runga i enei whakaaro, i roto i te pepa o tenei wa, ka tirotirohia e matou te kaha ki te whakamahi i tetahi taputapu ngira i roto i te hohipera mo te whakamaoritanga ultrasound iti rawa mo te mate pukupuku.He tika ake, i roto i te waahanga Maaramatanga o nga Tumor Spherical Masses mo te Estimating Growth-Dependent Ultrasound Frequency, ka whakamahia e matou nga tikanga elastodynamic kua tino whakapumautia me te ariā marara acoustic ki te matapae i te rahi o nga puku totoka porowhita i tupu i roto i te reo rapa.te pakari ka puta mai i waenga i te puku me te kiko o te kaihautu na te whakarereketanga o te rauemi na te tipu.I te whakamaarama i to maatau punaha, e kiia nei ko te waahanga "Hospital in the Needle", i roto i te waahanga "Hospital in the Needle", ka tātarihia e matou te whakatipuranga o nga ngaru ultrasonic i roto i nga ngira rongoa i nga iarere kua tohuhia, me o raatau tauira tau e whakapouri ana i te taiao ki te ako. nga tawhā āhuahanga matua (te tino diameter o roto , te roa me te koi o te ngira), e pa ana ki te tuku i te mana oro o te taputapu.I runga i te hiahia ki te whakawhanake i nga rautaki miihini hou mo te rongoa tino tika, e whakaponohia ana ka taea e te rangahau whakaaro te awhina i te whakawhanake i tetahi taputapu hou mo te maimoatanga mate pukupuku i runga i te whakamahinga o te ultrasound i tukuna mai i roto i te papaaatanga theragnostic whakauru e whakauru ana i te ultrasound me etahi atu rongoa.Whakakotahitia, penei i te tukunga raau taero me nga tātaritanga-wa-tuturu i roto i te ngira kotahi.
Ko te whai huatanga o te whakarato rautaki miihini mo te maimoatanga o nga pukupuku totoka o te rohe ma te whakamahi i te whakaihiihi ultrasonic (ultrasound) te whainga o nga pepa maha e pa ana ki nga tikanga me nga whakamatautau ki te paanga o nga wiri ultrasonic iti-kaha i runga i nga punaha pūtau kotahi 10, 11, 12 .Ko tenei hua e tohu ana, ko te tikanga, ka taea te whakaekea nga pūtau puku e nga whakaoho miihini e pupuri ana i te taiao manaaki.Ko tenei whanonga he hua tika o nga taunakitanga matua, i te nuinga o te waa, he ngawari ake nga pūtau puku i nga pūtau hauora, tera pea ka whakarei ake i te kaha ki te whakatipu me te heke37,38,39,40.I runga i nga hua i puta mai i nga tauira o nga pūtau kotahi, hei tauira, i te moroiti, kua whakaatuhia hoki te kowhiringa o nga pūtau mate pukupuku i te mesoscale na roto i nga rangahau tau mo nga whakautu haurite o nga whakahiato pūtau rereke.He rereke te ōrau o ngā pūtau mate pukupuku me ngā pūtau hauora, he maha nga rau micrometers te rahi i hangaia i runga i te aroākapa.I te taumata meso o enei whakahiato, ka tiakina etahi ahuatanga moroiti o te paanga na te whakatinanatanga tika o nga huānga hanganga matua e tohu ana i te whanonga miihini o nga pūtau kotahi.Otirā, ka whakamahia e ia pūtau he hoahoanga e pa ana ki te kaha ki te whakatauira i te urupare o nga momo hanganga cytoskeletal o mua, na reira ka pa ki to ratau tino maro12,13.Ko nga matapae ariā me nga whakamatautau in vitro o nga tuhinga i runga ake nei kua homai nga hua whakatenatena, e tohu ana i te hiahia ki te ako i te tairongo o te papatipu puku ki te iti-kaha te ultrasound haumanu (LITUS), me te aromatawai i te auau o te irradiation o te papatipu puku he mea tino nui.tuunga LITUS mo te tono i runga i te waahi.
Heoi, i te taumata o te kiko, ka ngaro te whakaahuatanga submacroscopic o te waahanga takitahi, a ka taea te whai i nga ahuatanga o te kiko pukupuku ma te whakamahi i nga tikanga raupapa hei whai i te tipu papatipu me nga tukanga whakahou i te ahotea, me te whai whakaaro ki nga paanga macroscopic o tupuranga.-i puta nga huringa i roto i te elasticity kiko i runga i te tauine 41.42.Ae ra, kaore i rite ki nga punaha unicellular me nga punaha whakahiato, ka tipu te papatipu puku totoka i roto i nga kopa ngohe na te kohi haere o nga taumahatanga toenga rerekee, e huri ana i nga ahuatanga miihini taiao na te pikinga o te pakari o te intratumoral katoa, a ko te sclerosis tumo te nuinga o te waa ka noho hei take whakatau te kitenga puku.
I runga i enei whakaaro, i konei ka tātarihia e matou te urupare sonodynamic o nga spheroids puku i whakatauirahia hei whakaurunga porowhita rapa e tipu ana i roto i te taiao kiko noa.Ko te mea tika, ko nga ahuatanga elastic e hono ana ki te waahi o te pukupuku i whakatauhia i runga i nga hua o te ariā me te whakamatautau i whiwhihia e etahi kaituhi i nga mahi o mua.I roto i a raatau, ko te whanaketanga o nga spheroids puku totoka i tupu i roto i te vivo i roto i nga papaaho heterogeneous kua akohia ma te whakamahi i nga tauira miihini kore-raina 41,43,44 i roto i te whakakotahitanga me nga hihiri interspecies ki te matapae i te whanaketanga o te papatipu puku me te ahotea intratumoral e pa ana.Ka rite ki te korero i runga ake nei, ko te tipu (hei tauira, te totoro karekau) me te ahotea o te toenga ka ahu whakamua te whakarereketanga o nga ahuatanga o te papanga puku, na reira ka huri ano i tana whakautu oro.He mea nui kia mohio kei roto i te ref.41 kua whakaatuhia te whanaketanga tahi o te tipu me te ahotea totoka i roto i nga pukupuku i roto i nga kaupapa whakamatautau i nga tauira kararehe.Ina koa, ko te whakatairite i te maro o te papatipu puku o te uma kua wehea i nga waahanga rereke me te pakari i puta ma te whakaputa i nga ahuatanga rite ki roto i te silico i runga i te tauira huānga mutunga porohita me te rite tonu te rahi me te whai whakaaro ki te mara ahotea matapae kua whakatauhia te tikanga o te whaimana tauira..I roto i tenei mahi, ka whakamahia nga hua o mua me nga hua whakamatautau ki te whakawhanake i tetahi rautaki rongoa hou.Ina koa, ko nga rahi matapae me nga ahuatanga aatete kukuwhatanga e rite ana i tatauhia i konei, na reira i whakamahia hei whakatau tata i nga awhe auau ka nui ake te tairongo o nga papatipu puku i roto i te taiao manaaki.I tenei mutunga, i tirotirohia e matou te whanonga hihiri o te papatipu puku i nga waahanga rereke, i tangohia i nga waahanga rereke, me te whai whakaaro ki nga tohu acoustic i runga i te tikanga e whakaaetia ana mo te marara hei whakautu ki nga whakaoho ultrasonic me te whakaatu i nga ahuatanga resonant o te spheroid. .i runga i te puku me te kaihautu Nga rerekee-whakaaro i te tipu o te maro i waenga i nga kopa.
No reira, i whakatauirahia nga papatipu puku hei porowhita rapa o te radius \(a\) i roto i te taiao rapa o te kaihautu i runga i nga raraunga whakamatautau e whakaatu ana i te tipu o nga hanganga kino nui i roto i te waahi i roto i nga ahua porowhita.Ma te tohu ki te Whakaahua 1, ma te whakamahi i nga taunga porowhita \(\{ r,\theta ,\varphi \}\) (kei reira ko \(\theta\) me \(\varphi\) e tohu ana i te koki anomaly me te koki azimuth). Ko te rohe puku kei te Rohe kua mau ki te waahi hauora \({\mathcal {V}}_{T}=\{(r,\theta,\varphi ):r\le a\}\) rohe kore rohe \({\mathcal { V} }_{H} = \{ (r,\theta,\varphi):r > a\}\).Ma te korero mo nga korero taapiri (SI) mo te whakamaaramatanga katoa o te tauira pangarau i runga i te kaupapa elastodynamic kua tino whakapumautia i roto i nga tuhinga maha45,46,47,48, ka whakaarohia e matou he raru e whakaatuhia ana e te aratau oscillation axisymmetric.Ko tenei whakapae ko nga taurangi katoa kei roto i te puku me nga waahi hauora he motuhake mai i te ruruku azimuthal \(\varphi\) karekau he paheketanga ka puta i tenei huarahi.No reira, ka taea te tiki mai i nga mara nukuhanga me te ahotea mai i nga pumanawa scalar e rua \(\phi = \hat{\phi}\left( {r,\theta} \right)e^{{ – i \omega {\kern 1pt } t }}\) me \(\chi = \hat{\chi }\left( {r,\theta } \right)e^{{ – i\omega {\kern 1pt} t }}\) , he e pa ana ki te ngaru roa me te ngaru kutikuti, te wa tupono t i waenga i te ngaru \(\theta \) me te koki i waenga i te ahunga o te ngaru maiki me te vector tuunga \({\mathbf {x))\) ( e whakaatu ana i te ahua 1) me te \(\omega = 2\pi f\) e tohu ana i te auau koki.Ina koa, ka whakatauirahia te mara maiki e te ngaru rererangi \(\phi_{H}^{(in)}\) (i whakaurua ano ki te punaha SI, i roto i te whārite (A.9)) e hora ana ki te rōrahi o te tinana. e ai ki te whakaaturanga o te ture
ko \(\phi_{0}\) te tawhā kaha kaha.Ko te roha porohita o te ngaru rererangi maiki (1) ma te whakamahi i te mahi ngaru porohita ko te tohenga paerewa:
Ko te \(j_{n}\) ko te mahi porowhita Bessel o te ahua tuatahi o te raupapa \(n\), me te \(P_{n}\) ko te Legendre polynomial.Ko tetahi waahanga o te ngaru maiki o te waahi haumi ka marara ki roto i te waahi a tawhio noa, ka inaki i te mara aitua, ko tetahi atu waahanga ka marara ki roto i te waahi, ka whai waahi ki te wiri.Hei mahi i tenei, ko nga otinga haurite o te wharite ngaru \(\nabla^{2} \hat{\phi } + k_{1}^{2} {\mkern 1mu} \hat{\phi } = 0\,\ ) me \ (\ nabla^{2} {\mkern 1mu} \hat{\chi } + k_{2}^{2} \hat{\chi } = 0\), he tauira na Eringen45 (tirohia hoki SI ) ka tohu pea he puku me nga waahi hauora.Ina koa, ko nga ngaru roha marara me nga ngaru isovolumic i hangaia i roto i te reo kaihautu \(H\) e whakaae ana ki o raatau kaha:
I roto i era, ka whakamahia te mahi Hankel porohita o te momo tuatahi \(h_{n}^{(1)}\) ki te whakaaro ki te ngaru marara puta, me te \(\alpha_{n}\) me te \(\beta_{ n}\ ) ko nga whakarea e kore e mohiotia.i roto i te whārite.I roto i nga wharite (2)–(4), ko nga kupu \(k_{H1}\) me \(k_{H2}\) e tohu ana i nga tau ngaru o te onge me nga ngaru whakawhiti i te waahi matua o te tinana, ia ( kite SI).He ahua ano nga mara kōpeketanga i roto i te puku me nga nekehanga
Ko te \(k_{T1}\) me te \(k_{T2}\) e tohu ana i nga tau ngaru roa me te tau ngaru whakawhiti i roto i te rohe puku, a ko nga tau e mohiotia ana ko \(\gamma_{n} {\mkern 1mu}\) , \(\ eta_{n} {\mkern 1mu}\).I runga i enei hua, ko nga waahanga radial kore-kore me nga waahanga porowhita he ahuatanga o nga rohe hauora i roto i te raru e whakaarohia ana, penei i te \(u_{Hr}\) me te \(u_{H\theta}\) (\(u_{ H\ varphi }\ ) kua kore e hiahiatia te whakaaro hangarite) — ka taea te tiki mai i te hononga \(u_{Hr} = \partial_{r} \left( {\phi + \partial_{r} (r\chi ) } \matau) + k_}^{2 } {\mkern 1mu} r\chi\) me \(u_{H\theta} = r^{- 1} \partial_{\theta} \maui({\phi + \partal_{r } ( r\chi ) } \right)\) mā te hanga \(\phi = \phi_{H}^{(in)} + \phi_{H}^{(s)}\) me \ (\chi = \chi_ {H}^ {(s)}\) (tirohia te SI mo te taipitopito takenga pangarau).Waihoki, ko te whakakapi i te \(\phi = \phi_{T}^{(s)}\) me te \(\chi = \chi_{T}^{(s)}\) ka whakahokia {Tr} = \partial_{r} \maui( {\phi + \partial_{r} (r\chi)} \right) + k_{T2}^{2} {\mkern 1mu} r\chi\) me \(u_{T\theta} = r^{-1}\wahi _{\theta }\maui({\phi +\partial_{r}(r\chi)}\matau)\).
(Mauī) Geometry o te puku porowhita i tupu i roto i te taiao hauora e horahia ai te mara maiki, (matau) E rite ana ki te whanaketanga o te tauwehenga maro o te puku me te kaihautu hei mahi o te radius puku, he korero korero (i urutau mai i Carotenuto et al. 41) mai i roto i nga whakamatautau compression vitro i whiwhi mai i nga pukupuku uma totoka kua werohia ki nga pūtau MDA-MB-231.
Ki te whakaaro ko nga rauemi rapa me te isotropic raina, ko nga waahanga ahotea kore-kore i roto i te rohe hauora me te puku, ara, \(\sigma_{Hpq}\) me \(\sigma_{Tpq}\) – ka whai ki te ture whanui a Hooke, i te mea kei reira. he rerekee Lamé moduli , e tohu ana i te kaihautu me te puku elasticity, e kiia ana ko \(\{ \mu_{H},\,\lambda_{H} \}\) me \(\{ \mu_{T},\, \lambda_ {T} \ }\) (tirohia te Whakataurite (A.11) mo te whakaaturanga katoa o nga waahanga ahotea e tohuhia ana i te SI).Ina koa, e ai ki nga raraunga i roto i te tohutoro 41 me te whakaatu i te Whakaahua 1, ko te tipu o nga pukupuku i whakaatu i te whakarereketanga i nga taumau elasticity kiko.No reira, ko nga nekehanga me nga taumahatanga i roto i te rohe kaihautu me te puku ka whakatauhia ki te huinga o nga taurite kore mohiotia \({{ \varvec{\upxi}}}}_{n} = \{ \alpha_{n} ,{\mkern 1mu } \ beta_{ n} {\mkern 1mu} \gamma_{n} ,\eta_{n} \}\ ) he inenga mutunga kore.Hei kimi i enei vector whakarea, ka whakaurua nga hononga tika me nga tikanga rohe i waenga i te puku me nga waahi hauora.Ki te whakaaro he pai te herenga ki te atanga puku-kaihautu \(r = a\), ko te haere tonu o nga nekehanga me nga taumahatanga me penei nga tikanga e whai ake nei:
Hangaia e te punaha (7) he punaha wharite me nga otinga mutunga kore.Hei taapiri, ko ia ahuatanga rohenga ka whakawhirinaki ki te kohihiko \(\theta\).Hei whakaiti i te rapanga uara rohe ki te rapanga taurangi katoa me te \(N\) nga huinga punaha kati, kei roto ia i te \({{\varvec{\upxi}}}}_{n} = \{ \alpha_ {n},{ \mkern 1mu} \beta_{n} {\mkern 1mu} \gamma_{n}, \eta_{n} \}_{n = 0,…,N}\) (me \ ( N \ ki te \infty \), ki te ariā), me te whakakore i te whakawhirinakitanga o nga whārite i runga i nga kupu pākoki, ka tuhia nga tikanga atanga ki te ahua ngoikore ma te whakamahi i te orthogonality o te Legendre polynomials.Otirā, ko te whārite (7)1,2 me te (7)3,4 ka whakareatia ki te \(P_{n} \maui( {\cos \theta} \right)\) me te \(P_{n}^{ 1} \maui( { \cos\theta}\right)\) ka whakauru i waenganui i \(0\) me \(\pi\) ma te whakamahi i te tuakiri pangarau:
Na, ko te ahua atanga (7) ka whakahoki i te punaha wharite taurangi tapawha, ka taea te whakaatu ki te ahua matrix hei \({\mathbb{D}}_{n} (a) \cdot {{\varvec{\upxi }} } _{ n} = {\mathbf{q}}_{n} (a)\) ka tiki i te \({{\varvec{\upxi}}}}_{n}\ ) e kore e mohiotia ma te whakaoti i te ture a Cramer .
Ki te whakatau tata i te rere o te hiko e marara ana e te ao me te whiwhi korero mo tana whakautu oro i runga i nga raraunga o te mara marara e hora ana i roto i te reo kaihautu, he nui te rahinga oro, he waahanga whakawhiti marara marara noa.Ina koa, ko te wahanga whiti marara, he tohu \(s), e whakaatu ana i te ōwehenga i waenga i te mana oro e tukuna ana e te tohu marara me te wehenga o te kaha e mauria ana e te ngaru maiki.I runga i tenei whakaaro, ko te nui o te mahi hanga \(\maui| {F_{\infty} \left(\theta \right)} \matau|^{2}\) he rahinga e whakamahia ana i roto i te rangahau o nga tikanga oro. kua mau ki roto i te wai, totoka ranei Te mararatanga o nga mea ki roto i te parataiao.He tika ake, ko te kaha kaha o te mahi hanga kua tautuhia ko te wehenga marara marara rereke \(ds\) mo ia waahanga wae, he rerekee i te mea noa ki te ahunga o te whakatötanga o te ngaru maiki:
ko te \(f_{n}^{pp}\) me te \(f_{n}^{ps}\) e tohu ana i te mahi tikanga, e tohu ana ki te ōwehenga o nga mana o te ngaru roa me te ngaru marara e pa ana ki te Ko te ngaru-P i roto i te reo whiwhi, ka tukuna me nga korero e whai ake nei:
Ko nga mahi ngaru-waahanga (10) ka taea te ako takitahi i runga ano i te ariā marara haruru (RST)49,50,51,52, e taea ai te wehe i te elasticity ūnga mai i te katoa o te mara kotiti i te wa e ako ana i nga momo momo rereke.E ai ki tenei tikanga, ka taea te wetewete i te mahi ahua ahua kia rua nga wahanga rite, ko \(f_{n} = f_{n}^{(res)} + f_{n}^{(b)}\ ) e pa ana ki te kaha o te resonant me te kore resonant amplitudes papamuri, ia.Ko te mahi ahua o te aratau resonant e pa ana ki te urupare o te whaainga, i te nuinga o te waa e pa ana te papamuri ki te ahua o te kaitarai.Hei kite i te ahua tuatahi o te whainga mo ia aratau, ko te kaha kaha o te mahi hanga ohoohonga aratau \(\maui| {f_{n}^{(res)} \maui( \theta \matau)} \matau|\ ) ka tātaihia he papamuri mārō, kei roto ko ngā porowhita karekau e taea te uru i roto i te rauemi kaihautu rapa.Ko tenei whakapae na te mea, i te nuinga o te waa, ka piki ake te pakari me te kiato me te tipu o te papatipu puku na te toenga o te ahotea.No reira, i te taumata tino nui o te tipu, ko te tauwehenga impedance \(\rho_{T} c_{1T} /\rho_{H} c_{1H}\) e tika ana kia nui ake i te 1 mo te nuinga o nga pukupuku totoka tonotono e whanake ana i roto i te ngawari. kopa.Hei tauira, Krouskop et al.53 i kii mai he tauwehenga o te mate pukupuku ki te taurangi noa o te 4 mo te kiko prostate, i te mea kua piki tenei uara ki te 20 mo nga tauira kiko o te uma.Ko enei hononga ka huri i te kaha oro o te kiko, ka whakaatuhia ano hoki e te tātari elastography54,55,56, a ka pa atu pea ki te matotoru o te kiko o te rohe i puta mai i te hyperproliferation puku.I kitea ano tenei rereketanga i nga whakamatautau me nga whakamatautau ngawari o nga poraka pukupuku o te uma e tupu ana i nga waahanga rereke32, a ka taea te whai i te whakarereketanga o nga rawa me nga tauira matapae-a-waa o nga pukupuku kore-raina e tipu ana43,44.Ko nga raraunga pakari i whiwhi e hono tika ana ki te kukuwhatanga o te waahanga o te Young's modulus o nga pukupuku totoka e ai ki te tauira \(E_{T} = S\maui( {1 – \nu ^{2} } \matau)/a\sqrt \ varepsilon\ )( nga awhiowhio me te radius \(a\), te maro \(S\) me te ōwehenga o Poisson \(\nu\) i waenga i nga papa maariki e rua 57, penei i te Whakaaturanga 1).No reira, ka taea te whiwhi inenga impedance acoustic o te puku me te kaihautu i nga taumata tipu rereke.Ina koa, ki te whakataurite ki te modulus o te kiko noa e rite ana ki te 2 kPa i te Whakaahua 1, ko te huringa elastic o nga pukupuku o te u i roto i te awhe rōrahi o te 500 ki te 1250 mm3 i hua ake i te 10 kPa ki te 16 kPa, he e rite ana ki nga raraunga kua korerotia.i roto i nga tohutoro 58, 59 i kitea ko te pehanga i roto i nga tauira kiko o te uma he 0.25-4 kPa me te ngaro o mua.Me whakaaro ano ko te 41.60 te ōwehenga a Poisson o te kiko karekau karekau, ko te tikanga karekau e tino rerekee te kiato o te kiko i te pikinga o te rōrahi.Ina koa, ka whakamahia te kiato taupori papatipu \(\rho = 945\,{\text{kg}}\,{\text{m}}^{ – 3}\)61.Ma enei whakaaro, ka taea e te maro te tango i te aratau papamuri ma te whakamahi i nga korero e whai ake nei:
Ka taea te tatau i te taumau \(\widehat{{{\varvec{\upxi))))_{n} = \{\delta_{n} ,\upsilon_{n} \}\) ma te whai whakaaro ki te haere tonu. rītaha ( 7 )2,4, arā, mā te whakaoti i te pūnaha taurangi \(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) \cdot \widehat{({\varvec{\upxi}} } } _{n } = \widehat{{\mathbf{q}}}_{n} (a)\) e whai wāhi ana ki ngā tamariki iti\(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) = \ { { \ mathbb{D}}_{n} (a)\}_{{\{ (1,3),(1,3)\} }}\) me te vector tīwae whakangāwari e hāngai ana\(\widehat { {\mathbf {q}}}}_{n} (а)\). \maui( {res} \matau)\,pp}} \maui( \theta \matau)} \matau| = \maui|{f_{n}^{pp} \maui( \theta \matau) – f_{ n}^{pp(b)} \maui( \theta \matau)} \matau|\) me \( \maui|{f_{n}^{{\maui( {res} \matau)\,ps} } \maui( \theta \matau)} \matau|= \maui|{f_{n}^{ps} \maui( \theta \matau) – f_{n}^{ps(b)} \maui( \ theta \right)} \right|\) e pā ana ki te ngaru-P me te whakaatanga-P me te S-ngaru.I tua atu, ko te kaha kaha tuatahi ko te \(\theta = \pi\), ko te kaha tuarua ko te \(\theta = \pi/4\).Ma te uta i nga momo hanganga.Ko te Whakaaturanga 2 e whakaatu ana ko nga ahuatanga oro o te puku spheroids tae atu ki te 15 mm te whanui kei te aro nui ki te roopu auau o te 50-400 kHz, e tohu ana i te kaha o te whakamahi i te ultrasound iti-auau ki te whakakorikori i te resonant tumor excitation.pūtau.He maha nga.I roto i tenei roopu auau, i whakaatuhia e te tātaritanga RST nga momo ahua kotahi mo nga momo 1 ki te 6, e tohuhia ana i te Whakaahua 3. I konei, ko nga ngaru marara pp me te ps-marara e whakaatu ana i nga ahua o te momo tuatahi, ka puta i nga iarere iti rawa, ka piki mai i tata ki te 20 kHz mo te aratau 1 ki te 60 kHz mo te n = 6, kaore he rereketanga nui i roto i te radius awhiowhio.Ko te mahi haruru ps ka pirau, engari ko te whakakotahitanga o te kaha kaha kaha pp e whakarato ana i te waa o te 60 kHz, e whakaatu ana i te nekehanga teitei ake me te piki haere o te tau aratau.I mahia nga tātaritanga katoa ma te whakamahi i te rorohiko rorohiko Mathematica®62.
Ko nga mahi puka whakamuri i puta mai i te waahanga o nga pukupuku o te uma he rereke te rahi e whakaatuhia ana i te Whakaahua 1, kei reira nga roopu marara teitei e tohuhia ana me te whakaaro ki te superposition aratau.
Resonances o nga aratau kua tohua mai i \(n = 1\) ki \(n = 6\), kua tatauhia i runga i te whakakorikori me te whakaata o te ngaru-P i nga rahi rereke rereke (nga pihi pango mai i \(\maui | {f_{ n} ^ {{\ left( {res} \right)\,pp}} \left( \pi \right)} \right| = \left| {f_{n}^{pp} \left ( \pi \ right) –. f_{n }^{pp(b)} \maui( \pi \matau)} \matau|\)) me te ngaru ngaru-P me te whakaatanga ngaru-S (nga anana hina e homai ana e te mahi ahua modal \( \maui | { f_{n }^{{\left( {res} \right)\,ps}} \left( {\pi /4} \right)} \right| = \left| {f_{n} ^{ ps} \maui( {\pi /4} \matau) – f_{n}^{ps(b)} \maui( {\pi /4} \matau)} \matau |\)).
Ka taea e nga hua o tenei tātaritanga tuatahi ma te whakamahi i nga tikanga whakatipu-a-mamao te arahi i te kowhiringa o nga iarere puku-motuhake i roto i nga whaihanga tau e whai ake nei hei ako i te paanga o te ahotea microvibration ki te papatipu.Ko nga hua e whakaatu ana ko te whakatikatika o nga iarere tino pai ka taea te waahi-motuhake i te wa e tipu ana te pukupuku, a ka taea te whakatau ma te whakamahi i nga hua o nga tauira tipu hei whakarite i nga rautaki hangarau koiora e whakamahia ana i roto i te rongoa mate ki te matapae tika i te whakarereketanga o te kiko.
Ko nga ahunga whakamua nui i roto i te nanotechnology e akiaki ana i te hapori putaiao ki te rapu rongoa me nga tikanga hou hei whakawhanake i nga taputapu rongoa iti me te iti rawa te whakaeke mo nga tono in vivo.I roto i tenei horopaki, kua whakaatuhia e te hangarau LOF he kaha nui ki te whakawhānui ake i nga kaha o nga muka whatu, e taea ai te whakawhanaketanga o nga taputapu muka hou mo te whakamahi i nga mahi pūtaiao ora21, 63, 64, 65. Ko te whakaaro o te whakauru i nga rauemi 2D me te 3D. me te matū e hiahiatia ana, te koiora, me te matakite i nga taha 25 me te / ranei ka mutu te 64 o nga muka whatu me te mana mokowā katoa i te nanoscale ka arahi ki te putanga o te karaehe hou o nga nanooptodes muka.he maha nga mahi tātari me nga mahi rongoa.He mea whakamiharo, na te ahua o te ahuahanga me te miihini (te waahanga whiti iti, te waahanga nui, te ngawari, te taumaha iti) me te pai o te koiora o nga rawa (te nuinga o te karaihe, polymers ranei), he pai nga muka whatu mo te whakauru ki roto i nga ngira me nga catheters.Nga tono rongoa20, e para ana i te huarahi mo te tirohanga hou mo te "hohipera ngira" (tirohia te Whakaahua 4).
Ko te mea pono, na nga tohu o te herekore i whakawhiwhia e te hangarau LOF, ma te whakamahi i te whakaurunga o nga micro- me te nanostructures i hangaia mai i nga momo konganuku me/ranei nga rauemi dielectric, ka taea te mahi tika nga muka whatu mo nga tono motuhake e tautoko pinepine ana i te whakaihiihi aratau., Ko te mara marama 21 he kaha te tuunga.Ko te pupuri i te rama i runga i te tauine roangaruiti, he maha tonu te whakakotahitanga me te matū me te tukatuka koiora63 me te whakauru o nga rawa tairongo penei i te polymers atamai65,66 ka taea te whakarei ake i te mana whakahaere i te tauwhitinga o te marama me te matū, ka whai hua mo nga kaupapa theranostic.Ko te kowhiringa o te momo me te rahi o nga waahanga whakauru/nga rawa e tino mohio ana kei runga i nga tawhā tinana, koiora, matū ranei ka kitea21,63.
Ko te whakaurunga o nga tirotiro LOF ki roto i nga ngira rongoa e anga atu ana ki nga waahi motuhake o te tinana ka taea te koiora o te wai me te kiko o te rohe i roto i te vivo, ka taea te maimoatanga a-rohe i te wa kotahi, te whakaheke i nga paanga taha me te whakanui ake i te pai.Ko nga waahi ka taea ko te kimi i nga momo koiora koiora, tae atu ki te mate pukupuku.biomarkers, microRNAs ranei (miRNAs)67, te tautuhi i nga pukupuku mate pukupuku ma te whakamahi i te raupapa me te kore-linear spectroscopy penei i te Raman spectroscopy (SERS) 31, te whakaata whakaahua whakaahua teitei22,28,68, te pokanga laser me te ablation69, me nga rongoa tuku a-rohe e whakamahi ana i te rama27 me te arahi aunoa o nga ngira ki roto i te tinana o te tangata20.He mea tika kia mohiohia ahakoa ko te whakamahi i nga muka whatu ka karo i nga ngoikoretanga o nga tikanga "matarohia" i runga i nga waahanga hiko, penei i te hiahia mo nga hononga hiko me te waahi o te wawaotanga electromagnetic, na tenei ka taea e nga momo momo LOF te whakauru pai ki roto i te pūnaha.ngira hauora kotahi.Me aro nui ki te whakaiti i nga paanga kino penei i te parahanga, te wawaotanga whatu, te aukati tinana e puta ai nga paanga whakawhiti korero i waenga i nga mahi rereke.Heoi ano, he pono ano ko te maha o nga mahi kua whakahuahia kaore e tika kia kaha i te wa kotahi.Ma tenei waahanga ka taea te whakaiti i te wawaotanga, na reira ka whakaiti i te paanga kino ki te mahi o ia tirotiro me te tika o te mahi.Ko enei whakaaro ka taea e tatou te titiro ki te kaupapa o te "ngira i roto i te hohipera" he tirohanga ngawari ki te whakatakoto i te turanga pakari mo nga reanga hou o nga ngira rongoa i roto i nga mahi aoiao.
Mo te tono motuhake e korerohia ana i roto i tenei pepa, i roto i te waahanga e whai ake nei ka tirotirohia e tatou te kaha o te ngira rongoa ki te whakatika i nga ngaru ultrasonic ki roto i nga kopa tangata ma te whakamahi i o raatau whakatipuranga ki tona tuaka.
Ko te whakatairanga o nga ngaru ultrasonic na roto i te ngira rongoa kua whakakiia ki te wai ka whakauruhia ki roto i nga kopa ngohengohe (tirohia te hoahoa i te Fig. 5a) i whakatauirahia ma te whakamahi i te rorohiko Comsol Multiphysics arumoni i runga i te tikanga huānga mutunga (FEM)70, i reira ka whakatauirahia te ngira me te kiko. hei taiao elastic linear.
Ma te tohu ki te Whakaahua 5b, ka whakatauirahia te ngira ki te porotaka tuwhera (e mohiotia ana ko te "cannula") he mea hanga ki te kowiri tira, he mea paerewa mo nga ngira rongoa71.Otirā, i whakatauirahia ki te kōwae a Young E = 205 GPa, te ōwehenga o Poisson ν = 0.28, me te kiato ρ = 7850 kg m −372.73.Ko te ahua o te ahua o te ngira ko te roa L, ko te diameter o roto D (e kiia ana ko te "whakamama") me te matotoru o te pakitara t.I tua atu, ka whakaarohia te pito o te ngira he anga ki te koki α e pa ana ki te ahunga roa (z).Ko te nui o te wai e rite ana ki te ahua o te rohe o roto o te ngira.I roto i tenei tātaritanga tuatahi, i maharahia kua rukuhia te ngira ki roto i te rohe kiko (e kiia ana ka roa te roa), ka whakatauirahia hei awheawhe radius rs, i noho tonu ki te 85 mm i te wa o nga whaihanga katoa.Ko nga korero taipitopito, ka whakaotihia e matou te rohe porohita me te paparanga tino rite (PML), ka iti ake te whakaiti i nga ngaru e kore e hiahiatia e kitea mai i nga rohe "pohewa".Na ka whiriwhiria e matou te radius rs kia waiho te rohe porohita kia matara rawa atu i te ngira kia kore ai e pa ki te otinga rorohiko, me te iti kia kore e pa ki te utu tatau o te whaihanga.
Ko te neke ahopou o te auau f me te kaha kaha A ka tukuna ki te rohe o raro o te ahuahanga stylus;Ko tenei ahuatanga e tohu ana i te whakaihiihi whakauru e pa ana ki te ahuahanga whakatairite.I nga rohe e toe ana o te ngira (e pa ana ki te kiko me te wai), ka whakaarohia ko te tauira kua whakaaetia he hononga i waenga i nga ahuatanga tinana e rua, ko tetahi e pa ana ki nga miihini hanganga (mo te waahi o te ngira), me ko tetahi atu ki nga miihini hanganga.(mo te rohe acicular), no reira ka utaina nga tikanga e rite ana ki te acoustics (mo te wai me te rohe acicular)74.Ina koa, ko nga wiri iti e pa ana ki te nohoanga ngira ka raru nga ngaohiko iti;no reira, ki te whakaaro he rite te ahua o te ngira ki te reo rapa, ka taea te whakatau tata te vector displacement U mai i te wharite equilibrium elastodynamic (Navier)75.Ko te ohoohotanga o te hangahanga o te ngira ka huri i te pehanga wai o roto (e kiia ana ko te noho pumau i roto i ta maatau tauira), na te mea ka toha nga ngaru oro ki te ahunga roa o te ngira, me te whakarongo ki te wharite Helmholtz76.Ka mutu, ki te whakaaro he iti noa nga paanga korerangi i roto i nga kopa me te iti ake o te tiwerawera o nga ngaru kutikuti i te tiwerawera o nga ngaru pehanga, ka taea hoki te whakamahi i te whārite Helmholtz ki te whakatauira i te horahanga o nga ngaru oro i roto i nga kopa ngohe.Whai muri i tenei tata, ka kiia te kiko hei wai77 me te kiato o te 1000 kg/m3 me te tere o te tangi o te 1540 m/s (kaore e aro ki nga paanga whakaheke-rereke).Hei hono i enei mara tinana e rua, me whakarite te haere tonu o te nekehanga noa i te rohe o te totoka me te wai, te taurite pateko i waenga i te pehanga me te ahotea e tika ana ki te rohe o te totoka, me te ahotea tangential i te rohe o te me rite te wai ki te kore.75 .
I roto i ta maatau tātaritanga, ka tirotirohia e matou te toronga o nga ngaru oro ma te ngira i raro i nga ahuatanga e mau ana, e aro ana ki te awe o te ahuahanga o te ngira ki te tukunga ngaru i roto i te kiko.Ina koa, i tirotirohia e matou te awe o te diameter o roto o te ngira D, te roa L me te koki bevel α, kia mau tonu te matotoru t ki te 500 µm mo nga keehi katoa i akohia.Ko tenei uara o te t e tata ana ki te paerewa paerewa matotoru 71 mo nga ngira arumoni.
Ki te kore e ngaro te whaanui, ka tangohia te auau f o te nukutanga haurite ki te turanga o te ngira ki te 100 kHz, a ko te kaha kaha A ko te 1 μm.Ina koa, i whakaritea te auau ki te 100 kHz, e rite ana ki nga whakatau tata kua hoatu ki te waahanga "Te whakamaarama i nga papatipu puku porowhita ki te whakatau i nga iarere ultrasound e whakawhirinaki ana ki te tipu", i kitea ai te ahua o te resonance o nga papatipu puku i roto. te awhe auau o te 50–400 kHz, me te kaha nui o te tiwera marara e aro ana ki nga iarere iti a tawhio noa 100–200 kHz (tirohia te Whakaahua 2).
Ko te tawhā tuatahi i akohia ko te diameter o roto D o te ngira.Mo te pai, ka tautuhia hei hautau tauoti o te roanga ngaru oro i roto i te rua o te ngira (ara, i roto i te wai λW = 1.5 mm).Inaa, ko nga ahuatanga o te whakatōpū ngaru i roto i nga taputapu e tohuhia ana e te ahuahanga kua hoatu (hei tauira, i roto i te kaiarahi ngaru) ka whakawhirinaki ki te rahi o te ahua o te ahuahanga e whakamahia ana ki te whakataurite ki te roangaru o te ngaru whakatipu.I tua atu, i te waahanga tuatahi, kia pai ake ai te whakanui i te painga o te diameter D i runga i te whakawhitinga o te ngaru acoustic i roto i te ngira, i whakaarohia e matou he pito papatahi, te tautuhi i te koki α = 90 °.I roto i tenei tātaritanga, ko te roa o te ngira L i whakaritea ki te 70 mm.
I te piki.Ko te 6a e whakaatu ana i te kaha toharite o te oro hei mahi o te tawhā tauine inenga kore SD, arä, D = λW/SD i arotakea i roto i te awheawhe me te radius 10 mm e noho ana ki te pito o te ngira.Ka huri te tawhā tauine SD mai i te 2 ki te 6, ara ka whakaarohia nga uara D mai i te 7.5 mm ki te 2.5 mm (i te f = 100 kHz).Kei roto hoki i te awhe he uara paerewa o 71 mo nga ngira hauora kowiri tira.Ka rite ki te whakaaro, ko te diameter o roto o te ngira ka pa ki te kaha o te oro ka tukuna e te ngira, me te uara teitei (1030 W/m2) e rite ana ki te D = λW/3 (arā, D = 5 mm) me te ia e heke ana me te heke. diameter.Me whai whakaaro ko te diameter D he tawhā geometric e pa ana ki te whakaekenga o tetahi taputapu rongoa, na reira kaore e taea te warewarehia tenei waahanga nui i te wa e whiriwhiri ana i te uara tino pai.No reira, ahakoa ko te hekenga o te D ka puta mai na te iti o te tuku o te kaha oro i roto i nga kopa, mo nga rangahau e whai ake nei, ko te diameter D = λW/5, ara, D = 3 mm (e rite ana ki te paerewa 11G71 i te f = 100 kHz) , ka whakaarohia he taupatupatu tika i waenga i te whakaurunga o te taputapu me te tuku kaha oro (te toharite tata ki te 450 W/m2).
Ko te kaha toharite o te oro ka tukuna e te pito o te ngira (e kiia ana he papatahi), i runga i te diameter o roto o te ngira (a), te roa (b) me te koki piko α (c).Ko te roa o roto (a, c) he 90 mm, ko te diameter o roto (b, c) he 3 mm.
Ko te tawhā e whai ake nei ka tātarihia ko te roa o te ngira L. I runga i te rangahau o mua, ka whakaarohia he koki titaha α = 90° ka whakatauhia te roa hei taurea o te roangaru i roto i te wai, ara, whakaaroa L = SL λW .Ko te tawhā tauine inenga SL ka huri mai i te 3 ki te 7, na reira ka whakatau tata i te kaha toharite o te oro ka tukuna e te pito o te ngira i te awhe roa mai i te 4.5 ki te 10.5 mm.Kei roto i tenei awhe nga uara angamaheni mo nga ngira arumoni.Ko nga hua ka whakaatuhia ki te piki.6b, e whakaatu ana ko te roa o te ngira, L, he awe nui ki te tuku i te kaha oro i roto i nga kopa.Inaa, na te arotautanga o tenei tawhā ka taea te whakapai ake i te tuku ma te tata o te rahinga.Inaa, i roto i te awhe roa kua tātarihia, ka eke te kaha o te oro toharite ki te 3116 W/m2 i te SL = 4 (arā, L = 60 mm), ko tetahi atu he rite ki te SL = 6 (arā, L = 90 mm).
I muri i te wetewete i te awe o te diameter me te roa o te ngira i runga i te whakatipuranga o te ultrasound i roto i te ahuahanga porotakaroa, i arotahi matou ki te awe o te koki bevel ki te tuku i te kaha oro i roto i nga kopa.Ko te kaha toharite o te oro e puta mai ana i te pito muka i arotakea hei mahi o te koki α, ka huri i tona uara mai i te 10° (te matamata koi) ki te 90° (te matamata papatahi).I tenei keehi, ko te radius o te ao whakauru huri noa i te pito o te ngira e whakaarohia ana ko te 20 mm, na mo nga uara katoa o te α, ko te pito o te ngira i whakauruhia ki roto i te rōrahi i tatauhia mai i te toharite.
Ka rite ki te whakaatu i te piki.6c, ka whakakoi te matamata, ara, ka heke te α timata mai i te 90°, ka piki te kaha o te oro tuku, ka eke ki te uara teitei mo te 1.5 × 105 W/m2, e rite ana ki te α = 50°, ieie, 2 he raupapa o te rahinga teitei ake ki te ahua papatahi.Ma te whakakoi ake o te matamata (arā, i te α i raro i te 50°), ka heke te kaha o te oro, ka eke ki nga uara e rite ana ki te matamata papatahi.Heoi, ahakoa i whakaarohia e matou te whanuitanga o nga koki bevel mo a matou whaihanga, he pai te whakaaro ko te whakakoi i te pito e tika ana hei whakauru i te ngira ki roto i te kiko.Inaa, he iti ake te koki bevel (e tata ana ki te 10°) ka taea te whakaiti i te kaha 78 e hiahiatia ana kia kuhu ki te kiko.
I tua atu i te uara o te kaha oro e tukuna ana i roto i te kiko, ka pa ano te koki bevel ki te ahunga o te whakatipu ngaru, penei i nga kauwhata taumata pehanga oro e whakaatuhia ana i te Whakaahua 7a (mo te pito papatahi) me te 3b (mo te 10° ).te pito piko), whakarara Ka arotakea te ahunga ahopou i te rererangi hangarite (yz, cf. Fig. 5).I nga mea tino nui o enei whakaaro e rua, ko te taumata pehanga oro (e kiia ana ko te 1 µPa) kei roto i te kohao ngira (ara i roto i te wai) ka puta ki roto i te kiko.I te roanga ake o nga korero, mo te pito papatahi (Fig. 7a), he tino hangarite te tohatoha o te taumata pehanga oro e pa ana ki te ahunga roa, a ka kitea nga ngaru tu i roto i te wai whakaki i te tinana.Ko te ngaru e ahu whakamua ana (tuaka-z), ka tae te kaha kaha ki tona uara teitei i roto i te wai (mo te 240 dB) ka heke whakamuri, e arai ana ki te attenuation tata ki te 20 dB i te tawhiti o te 10 mm mai i te pokapū o te ngira.Ka rite ki te whakaaro, ko te whakaurunga o te pito tohu (Fig. 7b) ka pakaru i tenei hangarite, ka "whakarereke" nga antinodes o nga ngaru tu i runga i te pito o te ngira.Te ahua nei, ka pa atu tenei hangarite ki te kaha iraruraru o te pito ngira, pera i te korero i mua ake nei (Whakaahua 6c).Kia pai ake te mohio ki tenei ahuatanga, i arotakea te kaha oro i runga i te raina tapahi orthogonal ki te ahunga roa o te ngira, kei roto i te rererangi o te hangarite o te ngira, kei te 10 mm te tawhiti mai i te pito o te ngira ( nga hua i te Whakaahua 7c).He mea nui ake, ko nga tohatoha kaha oro i aromatawaihia i te 10°, 20° me te 30° koki tapatapahi (puru, whero me te kaakaariki raina totoka, ia mea) i whakaritea ki te tohatoha tata ki te pito papatahi (nga pihi pango iraira).Ko te tohatoha kaha e pa ana ki nga ngira matapapatahi he hangarite ki te waenganui o te ngira.Ina koa, ko te wariu o te 1420 W/m2 kei te waenganui, ko te waipuke o te 300 W/m2 i te tawhiti ~8 mm, ka heke ki te 170 W/m2 i te ~30 mm. .I te mea ka titaha te pito, ka wehe te taupa o waenganui ki etahi atu popa he rereke te kaha.Ina koa, i te 30° te α, e toru nga puapua ka kitea i roto i te tohu ine i te 1 mm mai i te pito o te ngira.Ko te pokapū kei te tata ki te pokapū o te ngira, he 1850 W / m2 te uara, ko te mea teitei kei te taha matau he 19 mm mai i te pokapū ka tae ki te 2625 W / m2.I te α = 20°, e 2 nga kopa matua: kotahi ia −12 mm i te 1785 W/m2 me tetahi mo te 14 mm i te 1524 W/m2.Ka koi ake te pito, ka eke te koki ki te 10°, ka eke te morahi o te 817 W/m2 ki te -20 mm, a ka kitea etahi atu popa e toru he iti ake te kaha ki te taha o te whaarangi.
Te taumata pehanga oro i te rererangi hangarite y–z o te ngira he papatahi te pito (a) me te 10° bevel (b).(c) Ko te tohatoha kaha oro e kiia ana ma te raina tapahi e tika ana ki te ahunga roa o te ngira, i te tawhiti 10 mm mai i te pito o te ngira me te takoto ki te rererangi hangarite yz.Ko te roa L he 70 mm, ko te diameter D he 3 mm.
Ko enei hua e whakaatu ana ka taea te whakamahi pai nga ngira rongoa hei tuku i te ultrasound i te 100 kHz ki roto i te kiko ngohe.Ko te kaha o te oro ka puta mai i runga i te ahuahanga o te ngira ka taea te arotau (i runga i nga herenga i tukuna e te invasiveness o te taputapu mutunga) tae atu ki nga uara i roto i te awhe o te 1000 W/m2 (i te 10 mm).ka tukuna ki raro o te ngira 1. I roto i te take o te micrometer offset, ka whakaarohia te ngira kua whakauruhia ki roto i te kiko ngohengohe e toro atu ana.Ina koa, ka kaha te pa o te koki bevel ki te kaha me te ahunga o te hora o nga ngaru oro i roto i te kiko, e arai ana ki te orthogonality o te tapahi o te pito ngira.
Hei tautoko i te whakawhanaketanga o nga rautaki maimoatanga mate pukupuku hou i runga i te whakamahinga o nga tikanga hauora kore-ahuru, ko te whakatairanga o te ultrasound iti-auau i roto i te taiao pukupuku i tātarihia me te taatai.Ina koa, i te waahanga tuatahi o te ako, he otinga elastodynamic mo te wa poto ka taea e matou te ako i te whakamararatanga o nga ngaru ultrasonic i roto i nga spheroids puku totoka o te rahi me te pakari e mohiotia ana hei ako i te auau o te papatipu.Na, ko nga rerenga o te raupapa o nga rau kirohertz i whiriwhiria, a ko te tono a-rohe o te ahotea wiri i roto i te taiao puku ma te whakamahi i te taraiwa ngira hauora i whakatauirahia i roto i te whaihanga tau ma te ako i te awe o nga tawhā hoahoa matua e whakatau ana i te whakawhitinga o te acoustic. te kaha o te taputapu ki te taiao.Ko nga hua e whakaatu ana ka taea te whakamahi tika i nga ngira rongoa ki te whakamaarama i nga kopa me te ultrasound, a ko tona kaha e hono tata ana ki te tawhā āhuahanga o te ngira, e kiia ana ko te roangaru oro mahi.Ko te tikanga, ka piki te kaha o te irarangi i roto i te kiko me te piki haere o te diameter o roto o te ngira, ka eke ki te teitei ka toru nga wa o te roangaru te diameter.Ko te roa o te ngira e whakarato ana i etahi tohu o te waatea ki te arotau i te whakaaturanga.Ko te hua whakamutunga ka tino whakanuia ina whakaritea te roa o te ngira ki tetahi maha o te roangaru whakahaere (otira ko te 4 me te 6).Ko te mea whakamiharo, mo te maha o nga paanga, ko nga uara o te diameter me te roa e tata ana ki nga mea e whakamahia ana mo nga ngira arumoni paerewa.Ko te koki bevel, e whakatau ana i te koi o te ngira, ka pa ki te emissivity, peaking i te 50° me te whakarato mahi pai ki te 10°, e whakamahia nuitia mo ngira arumoni..Ka whakamahia nga hua whaihanga hei arataki i te whakatinanatanga me te arotautanga o te papaaaaaatanga intraneedle o te hōhipera, te whakauru i te ultrasound tātaritanga me te ultrasound haumanu me etahi atu rongoa rongoa i roto i te taputapu me te mohio ki nga mahi rongoa mahi tahi.
Koenig IR, Fuchs O, Hansen G, von Mutius E. me Kopp MV He aha te rongoa tino tika?Eur, ke.Journal 50, 1700391 (2017).
Collins, FS me Varmus, H. Nga kaupapa hou mo te rongoa tino tika.N. eng.J. Rongoa.372, 793–795 (2015).
Hsu, W., Markey, MK me Wang, MD.Biomedical Imaging Informatics in the Precision Medicine Era: Paetae, Wero, me te whai waahi.Jam.rongoa.whakamohio.Kaiāwhina ahorangi.20(6), 1010–1013 (2013).
Garraway, LA, Verweij, J. & Ballman, KV Precision oncology: he arotake.J. Haumanu.Oncol.31, 1803–1805 (2013).
Wiwatchaitawee, K., Quarterman, J., Geary, S., me Salem, A. Te whakapai ake i te maimoatanga o te glioblastoma (GBM) ma te whakamahi i te punaha tuku mai i te nanoparticle.AAPS PharmSciTech 22, 71 (2021).
Aldape K, Zadeh G, Mansouri S, Reifenberger G me von Daimling A. Glioblastoma: pathology, nga tikanga molecular me nga tohu.Acta Neuropathology.129(6), 829–848 (2015).
Bush, NAO, Chang, SM me Berger, MS Nga rautaki o naianei me te heke mai mo te maimoatanga o te glioma.neuro.Ed.40, 1–14 (2017).