নিডেল বেভেল জ্যামিতি আল্ট্রাসাউন্ড-এম্পলিফাইড ফাইন নিডেল বায়োপসিতে বাঁকের প্রশস্ততাকে প্রভাবিত করে

Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি সীমিত CSS সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন।সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷উপরন্তু, চলমান সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়া সাইট দেখাই।
একবারে তিনটি স্লাইডের একটি ক্যারোজেল প্রদর্শন করে৷একবারে তিনটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যেতে পূর্ববর্তী এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা একটি সময়ে তিনটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যেতে শেষে স্লাইডার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷
এটি সম্প্রতি প্রমাণিত হয়েছে যে আল্ট্রাসাউন্ডের ব্যবহার প্রচলিত ফাইন নিডেল অ্যাসপিরেশন বায়োপসি (FNAB)-এর তুলনায় আল্ট্রাসাউন্ড-বর্ধিত ফাইন সুই অ্যাসপিরেশন বায়োপসি (USeFNAB) এ টিস্যুর ফলন উন্নত করতে পারে।বেভেল জ্যামিতি এবং সুই টিপ অ্যাকশনের মধ্যে সম্পর্ক এখনও তদন্ত করা হয়নি।এই গবেষণায়, আমরা বিভিন্ন বেভেল দৈর্ঘ্য সহ বিভিন্ন সুই বেভেল জ্যামিতির জন্য সুই অনুরণন এবং বিচ্যুতি প্রশস্ততার বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করেছি।একটি 3.9 মিমি কাটা সহ একটি প্রচলিত ল্যানসেট ব্যবহার করে, টিপ ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (ডিপিআর) বাতাস এবং জলে যথাক্রমে 220 এবং 105 µm/W ছিল।এটি অক্ষ-প্রতিসম 4 মিমি বেভেল টিপের চেয়ে বেশি, যা বাতাস এবং জলে যথাক্রমে 180 এবং 80 µm/W এর DPR অর্জন করেছে।এই অধ্যয়নটি বিভিন্ন সন্নিবেশ সহায়কের পরিপ্রেক্ষিতে বেভেল জ্যামিতির বাঁকানো দৃঢ়তার মধ্যে সম্পর্কের গুরুত্ব তুলে ধরে, এবং এইভাবে সুই বেভেল জ্যামিতি পরিবর্তন করে পাংচারের পরে কাটিং অ্যাকশন নিয়ন্ত্রণ করার পদ্ধতিগুলির অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে, যা USeFNAB-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।আবেদন বিষয়.
ফাইন সুই অ্যাসপিরেশন বায়োপসি (এফএনএবি) হল একটি কৌশল যেখানে একটি অস্বাভাবিকতা সন্দেহ হলে টিস্যুর নমুনা পেতে একটি সুই ব্যবহার করা হয়।ফ্র্যান্সিন-টাইপ টিপসগুলি প্রচলিত ল্যানসেট4 এবং মেনঘিনি 5 টিপসের তুলনায় উচ্চতর ডায়াগনস্টিক কর্মক্ষমতা প্রদান করতে দেখানো হয়েছে।হিস্টোপ্যাথোলজি6-এর জন্য পর্যাপ্ত নমুনার সম্ভাবনা বাড়ানোর জন্য অক্ষ-প্রতিসম (অর্থাৎ পরিধিমূলক) বেভেলগুলিকেও প্রস্তাব করা হয়েছে।
একটি বায়োপসি করার সময়, সন্দেহজনক প্যাথলজি প্রকাশ করার জন্য একটি সুই ত্বক এবং টিস্যুর স্তরগুলির মধ্য দিয়ে যায়।সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে অতিস্বনক অ্যাক্টিভেশন নরম টিস্যু 7,8,9,10 অ্যাক্সেস করার জন্য প্রয়োজনীয় খোঁচা শক্তি কমাতে পারে।নিডেল বেভেল জ্যামিতি সুই মিথস্ক্রিয়া শক্তিকে প্রভাবিত করতে দেখানো হয়েছে, যেমন লম্বা বেভেলগুলিতে নিম্ন টিস্যু অনুপ্রবেশ শক্তি দেখানো হয়েছে 11।এটি প্রস্তাব করা হয়েছে যে সুই টিস্যু পৃষ্ঠে প্রবেশ করার পরে, অর্থাৎ খোঁচা দেওয়ার পরে, সূঁচের কাটার শক্তি মোট সুই-টিস্যু মিথস্ক্রিয়া শক্তির 75% হতে পারে12।আল্ট্রাসাউন্ড (মার্কিন) পোস্ট-পাংচার ফেজ13-এ ডায়াগনস্টিক নরম টিস্যু বায়োপসির গুণমান উন্নত করতে দেখানো হয়েছে।হাড়ের বায়োপসি উন্নত করার জন্য অন্যান্য পদ্ধতিগুলি হার্ড টিস্যু স্যাম্পলিং 14,15 এর জন্য তৈরি করা হয়েছে কিন্তু বায়োপসির গুণমান উন্নত করে এমন কোন ফলাফল পাওয়া যায়নি।বেশ কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে আল্ট্রাসাউন্ড ড্রাইভ ভোল্টেজ 16,17,18 বৃদ্ধির সাথে যান্ত্রিক স্থানচ্যুতি বৃদ্ধি পায়।যদিও সুই-টিস্যু ইন্টারঅ্যাকশনে অক্ষীয় (অনুদৈর্ঘ্য) স্ট্যাটিক ফোর্সের অনেকগুলি অধ্যয়ন রয়েছে, 19,20, অতিস্বনক বর্ধিত FNAB (USeFNAB) এ অস্থায়ী গতিবিদ্যা এবং সুই বেভেল জ্যামিতির উপর অধ্যয়ন সীমিত।
এই অধ্যয়নের লক্ষ্য ছিল অতিস্বনক ফ্রিকোয়েন্সিতে সুই বাঁক দ্বারা চালিত সুই টিপ অ্যাকশনের উপর বিভিন্ন বেভেল জ্যামিতির প্রভাব তদন্ত করা।বিশেষত, আমরা প্রচলিত সুই বেভেল (যেমন, ল্যানসেট), অক্ষ-প্রতিসম এবং অসমমিত একক বেভেল জ্যামিতি (চিত্র. সিলেক্টিভ সাকশনের মতো বিভিন্ন উদ্দেশ্যে USeFNAB সূঁচের বিকাশকে সহজতর করার জন্য) পাংচারের পরে সুচের ডগা বিচ্যুতিতে ইনজেকশন মাধ্যমের প্রভাব তদন্ত করেছি। অ্যাক্সেস বা নরম টিস্যু নিউক্লিয়াস।
এই গবেষণায় বিভিন্ন বেভেল জ্যামিতি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল।(a) ISO 7864:201636-এর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ল্যানসেট যেখানে \(\alpha\) হল প্রাথমিক বেভেল কোণ, \(\theta\) হল সেকেন্ডারি বেভেল ঘূর্ণন কোণ, এবং \(\phi\) হল সেকেন্ডারি বেভেল ঘূর্ণন কোণ ডিগ্রী , ডিগ্রীতে (\(^\circ\))।(b) রৈখিক অপ্রতিসম একক ধাপের চ্যামফার (যাকে DIN 13097:201937-এ "স্ট্যান্ডার্ড" বলা হয়) এবং (গ) রৈখিক অক্ষ-প্রতিসম (পরিবৃত্ত) একক ধাপ চ্যামফার।
আমাদের পদ্ধতি হল প্রথমে প্রচলিত ল্যানসেট, অক্ষ-প্রতিসম, এবং অসমমিত একক-পর্যায়ের ঢাল জ্যামিতির জন্য ঢাল বরাবর নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের মডেল করা।তারপরে আমরা পরিবহন ব্যবস্থার গতিশীলতার উপর বেভেল কোণ এবং নল দৈর্ঘ্যের প্রভাব পরীক্ষা করার জন্য একটি প্যারামেট্রিক অধ্যয়ন গণনা করেছি।এটি একটি প্রোটোটাইপ সুই তৈরির জন্য সর্বোত্তম দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করতে করা হয়।সিমুলেশনের উপর ভিত্তি করে, সুই প্রোটোটাইপগুলি তৈরি করা হয়েছিল এবং বায়ু, জল এবং 10% (w/v) ব্যালিস্টিক জেলটিনে তাদের অনুরণিত আচরণকে পরীক্ষামূলকভাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল ভোল্টেজ প্রতিফলন সহগ পরিমাপ করে এবং পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা গণনা করে, যেখান থেকে অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি ছিল নির্ধারিত.অবশেষে, উচ্চ-গতির ইমেজিং ব্যবহার করা হয় বায়ু ও জলে সুচের ডগায় বাঁকানো তরঙ্গের বিচ্যুতি সরাসরি পরিমাপ করতে এবং প্রতিটি কাত দ্বারা প্রেরিত বৈদ্যুতিক শক্তি এবং ইনজেকশনের ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR) জ্যামিতি অনুমান করতে। মধ্যম.
চিত্র 2a তে দেখানো হয়েছে, 316 স্টেইনলেস স্টীল দিয়ে তৈরি নং 21 পাইপ ব্যবহার করুন (0.80 মিমি OD, 0.49 মিমি আইডি, 0.155 মিমি পাইপের প্রাচীর পুরুত্ব, ISO 9626:201621-এ উল্লেখিত স্ট্যান্ডার্ড ওয়াল)।\(\text {GN/m}^{2}\), ঘনত্ব 8070 kg/m\(^{3}\), পয়সনের অনুপাত 0.275)।
সূচ এবং সীমানা অবস্থার সসীম উপাদান মডেল (FEM) এর নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং টিউনিং নির্ধারণ।(a) বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) এবং পাইপের দৈর্ঘ্য (TL) নির্ধারণ।(b) ত্রিমাত্রিক (3D) সীমিত উপাদান মডেল (FEM) সুরেলা বিন্দু বল ব্যবহার করে \(\tilde{F}_y\vec{j}\) প্রক্সিমাল প্রান্তে সুইকে উত্তেজিত করতে, বিন্দুটিকে বিচ্যুত করতে এবং বেগ পরিমাপ করতে প্রতি টিপ (\( \tilde{u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) যান্ত্রিক পরিবহন গতিশীলতা গণনা করতে।\(\lambda _y\) উল্লম্ব বলের সাথে যুক্ত নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় \(\tilde{F}_y\vec {j}\)।(c) যথাক্রমে x-অক্ষ এবং y-অক্ষের চারপাশে মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র, ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্র A, এবং জড়তার মুহূর্ত \(I_{xx}\) এবং \(I_{yy}\) নির্ধারণ করুন।
ডুমুর হিসাবে দেখানো হয়েছে.2b,c, ক্রস-বিভাগীয় এলাকা A সহ একটি অসীম (অসীম) মরীচির জন্য এবং বিমের ক্রস-সেকশনের আকারের তুলনায় একটি বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, বাঁকানো (বা নমন) ফেজ বেগ \(c_{EI}\ ) 22 হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:
যেখানে E হল ইয়াং এর মডুলাস (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) হল উত্তেজনা কৌণিক কম্পাঙ্ক (rad/s), যেখানে \( f_0 \ ) হল লিনিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি (1/s বা Hz), I হল আগ্রহের অক্ষের চারপাশের ক্ষেত্রটির জড়তার মুহূর্ত \((\text {m}^{4})\) এবং \(m'=\ rho _0 A \) হল একক দৈর্ঘ্যের ভর (kg/m), যেখানে \(\rho _0\) হল ঘনত্ব \((\text {kg/m}^{3})\) এবং A হল ক্রস -বিমের বিভাগীয় এলাকা (xy সমতল) (\ (\text {m}^{2}\))।যেহেতু আমাদের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা বল উল্লম্ব y-অক্ষের সমান্তরাল, অর্থাৎ \(\tilde{F}_y\vec {j}\), আমরা শুধুমাত্র অনুভূমিক x- এর চারপাশের ক্ষেত্রটির জড়তার মুহুর্তটিতে আগ্রহী। অক্ষ, যেমন \(I_{xx} \), তাই:
সসীম উপাদান মডেলের (এফইএম) জন্য, একটি বিশুদ্ধ সুরেলা স্থানচ্যুতি (m) ধরে নেওয়া হয়, তাই ত্বরণ (\(\text {m/s}^{2}\)) প্রকাশ করা হয় \(\partial ^2 \vec) { u}/ \ আংশিক t^2 = -\omega ^2\vec {u}\), যেমন \(\vec {u}(x, y, z, t) := u_x\vec {i} + u_y \vec {j }+ u_z\vec {k}\) হল একটি ত্রি-মাত্রিক স্থানচ্যুতি ভেক্টর যা স্থানিক স্থানাঙ্কে সংজ্ঞায়িত করা হয়।COMSOL মাল্টিফিজিক্স সফ্টওয়্যার প্যাকেজ (সংস্করণ 5.4-5.5, COMSOL Inc., ম্যাসাচুসেটস, USA) এর বাস্তবায়ন অনুসারে, মোমেন্টাম ব্যালেন্স ল 23-এর সীমিতভাবে বিকৃতযোগ্য ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান ফর্মের সাথে পরবর্তীটিকে প্রতিস্থাপন করে:
যেখানে \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) হল টেনসর ডাইভারজেন্স অপারেটর, এবং \({\underline{\sigma}}\) হল দ্বিতীয় Piola-Kirchhoff স্ট্রেস টেনসর (দ্বিতীয় ক্রম, \(\ text { N /m}^{2}\)), এবং \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec { k} \) হল প্রতিটি বিকৃত আয়তনের দৈহিক শক্তির ভেক্টর (\(\text {N/m}^{3}\)) এবং \(e^{j\phi }\) হল এর পর্যায় শারীরিক বল, একটি ফেজ কোণ আছে \(\ phi\) (rad)।আমাদের ক্ষেত্রে, শরীরের আয়তন বল শূন্য, এবং আমাদের মডেল জ্যামিতিক রৈখিকতা এবং ছোট খাঁটিভাবে স্থিতিস্থাপক বিকৃতি অনুমান করে, যেমন \({\underline{\varepsilon}}^{el} = {\underline{\varepsilon}}\ ), যেখানে \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) এবং \({\underline{ \varepsilon}}\) - যথাক্রমে স্থিতিস্থাপক বিকৃতি এবং মোট বিকৃতি (দ্বিতীয় ক্রমের মাত্রাবিহীন),।হুকের গঠনমূলক আইসোট্রপিক ইলাস্টিসিটি টেনসর \(\আন্ডারলাইন {\আন্ডারলাইন {C))\) ইয়ং মডুলাস E(\(\text{N/m}^{2}\)) ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা হয় এবং পয়সনের অনুপাত v সংজ্ঞায়িত করা হয়, যাতে \ (\ underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (চতুর্থ ক্রম)।তাই স্ট্রেস ক্যালকুলেশন হয়ে যায় \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\)।
গণনাগুলি 10-নোড টেট্রাহেড্রাল উপাদানগুলির সাথে উপাদানের আকার \(\le\) 8 μm সহ সঞ্চালিত হয়েছিল।সুইটিকে ভ্যাকুয়ামে মডেল করা হয় এবং যান্ত্রিক গতিশীলতা স্থানান্তর মান (ms-1 H-1) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}) |/|\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, যেখানে \(\tilde{v}_y\vec {j}\) হ্যান্ডপিসের আউটপুট জটিল বেগ, এবং \( \tilde{ F} _y\vec {j }\) হল একটি জটিল চালিকা শক্তি যা টিউবের প্রক্সিমাল প্রান্তে অবস্থিত, যেমন চিত্র 2b এ দেখানো হয়েছে।ট্রান্সমিসিভ যান্ত্রিক গতিশীলতাকে রেফারেন্স হিসাবে সর্বাধিক মান ব্যবহার করে ডেসিবেলে (dB) প্রকাশ করা হয়, যেমন \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}| )\ ) , সমস্ত FEM অধ্যয়ন 29.75 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে বাহিত হয়েছিল।
সূচের নকশা (চিত্র 3) একটি প্রচলিত 21 গেজ হাইপোডার্মিক সুই (ক্যাটালগ নম্বর: 4665643, স্টেরিক্যান\(^\circledR\) নিয়ে গঠিত, যার বাইরের ব্যাস 0.8 মিমি, দৈর্ঘ্য 120 মিমি, AISI দিয়ে তৈরি ক্রোমিয়াম-নিকেল স্টেইনলেস স্টীল 304., B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany) একটি অনুরূপ টিপ পরিবর্তন সহ পলিপ্রোপিলিন প্রক্সিমাল দিয়ে তৈরি একটি প্লাস্টিকের লুয়ার লক হাতা স্থাপন করেছে৷চিত্র 3b-এ দেখানো হিসাবে সুই নলটি ওয়েভগাইডে সোল্ডার করা হয়।ওয়েভগাইডটি একটি স্টেইনলেস স্টিল 3D প্রিন্টারে মুদ্রিত হয়েছিল (EOS M 290 3D প্রিন্টারে EOS Stainless Steel 316L, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Finland) এবং তারপর M4 বোল্ট ব্যবহার করে ল্যাঙ্গেভিন সেন্সরের সাথে সংযুক্ত করা হয়েছিল।ল্যাঙ্গেভিন ট্রান্সডিউসারে 8টি পাইজোইলেকট্রিক রিং উপাদান থাকে যার প্রতিটি প্রান্তে দুটি ওজন থাকে।
চার ধরনের টিপস (ছবিতে), একটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ল্যানসেট (L), এবং তিনটি উৎপাদিত অক্ষ-প্রতিসম একক-পর্যায়ের বেভেল (AX1–3) যথাক্রমে 4, 1.2 এবং 0.5 মিমি বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল।(a) সমাপ্ত সুই ডগা ক্লোজ-আপ।(b) একটি 3D প্রিন্টেড ওয়েভগাইডে সোল্ডার করা চারটি পিনের টপ ভিউ এবং তারপর M4 বোল্ট দিয়ে ল্যাঞ্জেভিন সেন্সরের সাথে সংযুক্ত।
তিনটি অক্ষ-প্রতিসম বেভেল টিপস (চিত্র 3) (TAs মেশিন টুলস Oy) 4.0, 1.2 এবং 0.5 মিমি বেভেল দৈর্ঘ্য (BL, চিত্র 2a-তে নির্ধারিত) দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল, যা \(\প্রায়\) 2\ (^\) এর সাথে সম্পর্কিত circ\), 7\(^\circ\) এবং 18\(^\circ\)।বেভেল L এবং AX1–3 এর জন্য ওয়েভগাইড এবং স্টাইলাসের ওজন যথাক্রমে 3.4 ± 0.017 g (মানে ± SD, n = 4) হল (Quintix\(^\circledR\) 224 ডিজাইন 2, সার্টোরিয়াস AG, গটিংজেন, জার্মানি)।সূচের ডগা থেকে প্লাস্টিকের হাতার শেষ পর্যন্ত মোট দৈর্ঘ্য হল চিত্র 3b-এ বেভেল L এবং AX1-3-এর জন্য যথাক্রমে 13.7, 13.3, 13.3, 13.3 সেমি।
সমস্ত সুই কনফিগারেশনের জন্য, সুচের ডগা থেকে ওয়েভগাইডের ডগা পর্যন্ত দৈর্ঘ্য (অর্থাৎ, সোল্ডারিং এরিয়া) 4.3 সেমি, এবং সুই টিউবটি এমনভাবে ওরিয়েন্টেড যাতে বেভেলটি উপরের দিকে থাকে (অর্থাৎ, Y অক্ষের সমান্তরাল) )), যেমন (চিত্র 2)।
MATLAB-এ একটি কাস্টম স্ক্রিপ্ট (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) একটি কম্পিউটারে চলমান (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) 7 সেকেন্ডে 25 থেকে 35 kHz পর্যন্ত রৈখিক সাইনোসয়েডাল সুইপ তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়েছিল, একটি ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ (DA) রূপান্তরকারী (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) দ্বারা একটি এনালগ সংকেতে রূপান্তরিত।অ্যানালগ সংকেত \(V_0\) (0.5 Vp-p) তখন একটি ডেডিকেটেড রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (RF) পরিবর্ধক (মারিয়াচি ওয়, তুর্কু, ফিনল্যান্ড) দিয়ে প্রশস্ত করা হয়েছিল।পতনশীল পরিবর্ধক ভোল্টেজ \({V_I}\) হল RF পরিবর্ধক থেকে 50 \(\Omega\) এর আউটপুট প্রতিবন্ধকতা সহ 50 \(\Omega)\) ইনপুট প্রতিবন্ধকতা সহ সুই কাঠামোর মধ্যে নির্মিত একটি ট্রান্সফরমারে আউটপুট। ল্যাঙ্গেভিন ট্রান্সডুসার (সামনের এবং পিছনের মাল্টিলেয়ার পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডুসার, ভর দিয়ে লোড) যান্ত্রিক তরঙ্গ উৎপন্ন করতে ব্যবহৃত হয়।কাস্টম RF পরিবর্ধক একটি ডুয়াল-চ্যানেল স্ট্যান্ডিং ওয়েভ পাওয়ার ফ্যাক্টর (SWR) মিটার দিয়ে সজ্জিত যা একটি 300 kHz এনালগ-টু-ডিজিটাল (AD) এর মাধ্যমে ঘটনা \({V_I}\) এবং প্রতিফলিত পরিবর্ধিত ভোল্টেজ \(V_R\) সনাক্ত করতে পারে। ) রূপান্তরকারী (অ্যানালগ আবিষ্কার 2)।উত্তেজনা সংকেতটি ট্রানজিয়েন্টের সাথে পরিবর্ধক ইনপুটকে ওভারলোডিং প্রতিরোধ করার জন্য শুরুতে এবং শেষে প্রশস্ততা মড্যুলেট করা হয়।
MATLAB-এ বাস্তবায়িত একটি কাস্টম স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে, ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স ফাংশন (AFC), অর্থাৎ একটি রৈখিক স্থির সিস্টেম অনুমান করে।এছাড়াও, সংকেত থেকে কোনো অবাঞ্ছিত ফ্রিকোয়েন্সি সরাতে একটি 20 থেকে 40 kHz ব্যান্ড পাস ফিল্টার প্রয়োগ করুন।ট্রান্সমিশন লাইন তত্ত্বের উল্লেখ করে, \(\tilde{H}(f)\) এই ক্ষেত্রে ভোল্টেজের প্রতিফলন সহগের সমতুল্য, অর্থাৎ \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I} \)26 যেহেতু পরিবর্ধক \(Z_0\) এর আউটপুট প্রতিবন্ধকতা রূপান্তরকারীর অন্তর্নির্মিত ট্রান্সফরমারের ইনপুট প্রতিবন্ধকতার সাথে মিলে যায় এবং বৈদ্যুতিক শক্তির প্রতিফলন সহগ \({P_R}/{P_I}\) কমে যায় \ ({V_R }^ 2/{V_I}^2\ ), তারপর হল \(|\rho _{V}|^2\)।যে ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক শক্তির পরম মান প্রয়োজন, সেই ক্ষেত্রে সংশ্লিষ্ট ভোল্টেজের মূল গড় বর্গ (rms) মান নিয়ে ঘটনা \(P_I\) এবং প্রতিফলিত\(P_R\) শক্তি (W) গণনা করুন, উদাহরণস্বরূপ, সাইনোসয়েডাল উত্তেজনা সহ একটি ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য, \(P = {V}^2/(2Z_0)\)26, যেখানে \(Z_0\) সমান 50 \(\Omega\)।লোডে বিতরণ করা বৈদ্যুতিক শক্তি \(P_T\) (অর্থাৎ সন্নিবেশিত মাধ্যম) হিসাবে গণনা করা যেতে পারে \(|P_I – P_R |\) (W RMS) এবং পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE) সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে এবং প্রকাশ করা যেতে পারে একটি হিসাবে শতাংশ (%) এইভাবে 27 দেয়:
তারপর ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স ব্যবহার করা হয় স্টাইলাস ডিজাইনের মোডাল ফ্রিকোয়েন্সি \(f_{1-3}\) (kHz) এবং সংশ্লিষ্ট পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা, \(\text {PTE}_{1{-}3} \ .FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) সরাসরি \(\text {PTE}_{1{-}3}\), সারণি 1 থেকে অনুমান করা হয়েছে ফ্রিকোয়েন্সি \(f_{1-3}\) এ বর্ণিত।
একটি অ্যাসিকুলার কাঠামোর ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স (AFC) পরিমাপের একটি পদ্ধতি।ডুয়াল-চ্যানেল সুইপ্ট-সাইন পরিমাপ 25,38 ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স ফাংশন \(\tilde{H}(f)\) এবং এর ইমপালস রেসপন্স H(t) পেতে ব্যবহৃত হয়।\({\mathcal {F}}\) এবং \({\mathcal {F}}^{-1}\) যথাক্রমে সংখ্যাসূচক ছেঁটে যাওয়া ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম এবং ইনভার্স ট্রান্সফর্ম অপারেশন নির্দেশ করে।\(\tilde{G}(f)\) মানে দুটি সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে গুণিত হয়, যেমন \(\tilde{G}_{XrX}\) মানে বিপরীত স্ক্যান\(\tilde{X} r( f )\) এবং ভোল্টেজ ড্রপ সংকেত \(\tilde{X}(f)\)।
ডুমুর হিসাবে দেখানো হয়েছে.5, হাই-স্পিড ক্যামেরা (ফ্যান্টম V1612, ভিশন রিসার্চ ইনক., নিউ জার্সি, ইউএসএ) একটি ম্যাক্রো লেন্স (MP-E 65mm, \(f)/2.8, 1-5 \ (\times\), Canon Inc. .., টোকিও, জাপান) 27.5-30 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে নমনীয় উত্তেজনা (একক ফ্রিকোয়েন্সি, অবিচ্ছিন্ন সাইনুসয়েড) সাপেক্ষে একটি সুচের ডগাটির বিচ্যুতি রেকর্ড করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।একটি ছায়া মানচিত্র তৈরি করতে, একটি উচ্চ তীব্রতা সাদা LED এর একটি শীতল উপাদান (অংশ সংখ্যা: 4052899910881, White Led, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, Germany) সুচের বেভেলের পিছনে স্থাপন করা হয়েছিল।
পরীক্ষামূলক সেটআপের সামনের দৃশ্য।মিডিয়া পৃষ্ঠ থেকে গভীরতা পরিমাপ করা হয়।সুই গঠন একটি মোটর চালিত স্থানান্তর টেবিলে clamped এবং মাউন্ট করা হয়.বেভেলড টিপের বিচ্যুতি পরিমাপ করতে একটি উচ্চ ম্যাগনিফিকেশন লেন্স (5\(\times\)) সহ একটি উচ্চ গতির ক্যামেরা ব্যবহার করুন।সমস্ত মাত্রা মিলিমিটারে।
প্রতিটি ধরনের সুই বেভেলের জন্য, আমরা 128 \(\x\) 128 পিক্সেলের 300টি উচ্চ-গতির ক্যামেরা ফ্রেম রেকর্ড করেছি, প্রতিটির স্থানিক রেজোলিউশন 1/180 মিমি (\(\প্রায়) 5 µm), একটি অস্থায়ী রেজোলিউশন সহ প্রতি সেকেন্ডে 310,000 ফ্রেম।চিত্র 6 এ দেখানো হয়েছে, প্রতিটি ফ্রেম (1) ক্রপ করা হয়েছে (2) যাতে টিপটি ফ্রেমের শেষ লাইনে (নীচে) থাকে এবং তারপরে চিত্রের হিস্টোগ্রাম (3) গণনা করা হয়, তাই ক্যানি থ্রেশহোল্ড 1 এবং 2 নির্ধারণ করা যেতে পারে।তারপরে সোবেল অপারেটর 3 \(\times\) 3 ব্যবহার করে Canny28(4) প্রান্ত সনাক্তকরণ প্রয়োগ করুন এবং সমস্ত 300-ভাঁজ পদক্ষেপের জন্য নন-ক্যাভিটেশনাল হাইপোটেনাস (লেবেলযুক্ত \(\mathbf {\times }\)) এর পিক্সেল অবস্থান গণনা করুন। .শেষে বিচ্যুতির স্প্যান নির্ধারণ করতে, ডেরিভেটিভ গণনা করা হয় (কেন্দ্রীয় পার্থক্য অ্যালগরিদম ব্যবহার করে) (6) এবং বিচ্যুতির (7) স্থানীয় প্রান্ত (অর্থাৎ শিখর) ধারণকারী ফ্রেম চিহ্নিত করা হয়।নন-ক্যাভিটেটিং প্রান্তটি চাক্ষুষরূপে পরিদর্শন করার পরে, এক জোড়া ফ্রেম (বা অর্ধেক সময়কাল দ্বারা পৃথক করা দুটি ফ্রেম) (7) নির্বাচন করা হয়েছিল এবং টিপের বিচ্যুতি পরিমাপ করা হয়েছিল (লেবেলযুক্ত \(\mathbf {\times} \) উপরে প্রয়োগ করা হয়েছিল। পাইথনে (v3.8, Python Software Foundation, python.org) OpenCV Canny এজ ডিটেকশন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে (v4.5.1, ওপেন সোর্স কম্পিউটার ভিশন লাইব্রেরি, opencv.org)। বৈদ্যুতিক শক্তি \ (P_T \) (W, rms) .
ফ্রেমিং (1-2), ক্যানি প্রান্ত সনাক্তকরণ (3-4), পিক্সেল অবস্থান প্রান্ত সহ একটি 7-পদক্ষেপ অ্যালগরিদম (1-7) ব্যবহার করে 310 kHz এ একটি উচ্চ-গতির ক্যামেরা থেকে নেওয়া ফ্রেমগুলির একটি সিরিজ ব্যবহার করে টিপ ডিফ্লেকশন পরিমাপ করা হয়েছিল গণনা (5) এবং তাদের সময় ডেরিভেটিভস (6), এবং অবশেষে পিক-টু-পিক টিপ ডিফ্লেকশন পরিমাপ করা হয়েছিল দৃশ্যত পরিদর্শন করা জোড়া ফ্রেমের উপর (7)।
পরিমাপ করা হয়েছিল বাতাসে (22.4-22.9°C), deionized water (20.8-21.5°C) এবং ব্যালিস্টিক জেলটিন 10% (w/v) (19.7-23.0°C, \(\text {হানিওয়েল}^{ \text { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) টাইপ I ব্যালিস্টিক বিশ্লেষণের জন্য বোভাইন এবং শূকরের হাড়ের জেলটিন, হানিওয়েল ইন্টারন্যাশনাল, নর্থ ক্যারোলিনা, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র)।তাপমাত্রা একটি কে-টাইপ থার্মোকল এমপ্লিফায়ার (AD595, এনালগ ডিভাইসস ইনক।, এমএ, ইউএসএ) এবং একটি কে-টাইপ থার্মোকল (ফ্লুক 80পিকে-1 বিড প্রোব নং 3648 টাইপ-কে, ফ্লুক কর্পোরেশন, ওয়াশিংটন, ইউএসএ) দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছিল।5 µm রেজোলিউশন সহ একটি উল্লম্ব মোটরযুক্ত z-অক্ষ পর্যায় (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuania) ব্যবহার করে মাঝারি থেকে গভীরতা পৃষ্ঠ থেকে (z-অক্ষের উত্স হিসাবে সেট করা) পরিমাপ করা হয়েছিল।প্রতি ধাপে
যেহেতু নমুনার আকার ছোট ছিল (n = 5) এবং স্বাভাবিকতা অনুমান করা যায়নি, তাই একটি দুই-নমুনা টু-টেইলড উইলকক্সন র্যাঙ্ক সমষ্টি পরীক্ষা (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project .org) ব্যবহার করা হয়েছিল। বিভিন্ন বেভেলের জন্য বৈকল্পিক সুই টিপের পরিমাণ তুলনা করতে।প্রতি ঢালে 3টি তুলনা ছিল, তাই 0.017 এর সামঞ্জস্যপূর্ণ তাৎপর্য স্তর এবং 5% এর একটি ত্রুটির হার সহ একটি বনফেরোনি সংশোধন প্রয়োগ করা হয়েছিল।
এখন চলুন Fig.7-এ চলে যাই।29.75 kHz কম্পাঙ্কে, একটি 21-গেজ সুচের বাঁকানো অর্ধ-তরঙ্গ (\(\lambda_y/2\)) হল \(\প্রায়) 8 মিমি।যখন একজন ডগায় আসে, বাঁকানো তরঙ্গদৈর্ঘ্য তির্যক কোণ বরাবর হ্রাস পায়।ডগায় \(\lambda _y/2\) \(\আনুমানিক\) সাধারণ ল্যান্সোলেট (a), অসমমিতিক (b) এবং অক্ষপ্রতিসম (c) একটি একক সূঁচের প্রবণতার জন্য 3, 1 এবং 7 মিমি ধাপ রয়েছে , যথাক্রমে।সুতরাং, এর মানে হল যে ল্যানসেটের পরিসর হল \(\আনুমানিক) 5 মিমি (ল্যান্সেটের দুটি প্লেন একটি একক বিন্দু 29,30 গঠন করার কারণে), অসমমিতিক বেভেল 7 মিমি, অপ্রতিসম বেভেল 1 মিমিঅক্ষ-প্রতিসম ঢাল (মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র স্থির থাকে, তাই শুধুমাত্র পাইপের দেয়ালের বেধ আসলে ঢাল বরাবর পরিবর্তিত হয়)।
29.75 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে FEM অধ্যয়ন এবং সমীকরণের প্রয়োগ।(1) ল্যানসেট (a), অসমমিতিক (b) এবং অক্ষপ্রতিসম (c) বেভেল জ্যামিতির জন্য বাঁকানো অর্ধ-তরঙ্গের (\(\lambda_y/2\)) তারতম্য গণনা করার সময় (চিত্র 1a, b,c হিসাবে) )ল্যানসেটের গড় মান \(\lambda_y/2\) ছিল যথাক্রমে 5.65, 5.17, এবং 7.52 মিমি।মনে রাখবেন যে অপ্রতিসম এবং অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের জন্য টিপের বেধ \(\প্রায়) 50 µm এর মধ্যে সীমাবদ্ধ।
পিক গতিশীলতা \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) হল টিউবের দৈর্ঘ্য (TL) এবং বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) (চিত্র 8, 9) এর সর্বোত্তম সমন্বয়।একটি প্রচলিত ল্যানসেটের জন্য, যেহেতু এর আকার স্থির, সর্বোত্তম TL হল \(\আনুমানিক) 29.1 মিমি (চিত্র 8)।অ্যাসিমেট্রিক এবং অক্সিসিমেট্রিক বেভেলের জন্য (যথাক্রমে চিত্র 9a, b), FEM স্টাডিতে BL 1 থেকে 7 মিমি অন্তর্ভুক্ত ছিল, তাই সর্বোত্তম TL ছিল 26.9 থেকে 28.7 মিমি (সীমা 1.8 মিমি) এবং 27.9 থেকে 29.2 মিমি (পরিসীমা) যথাক্রমে 1.3 মিমি),অসমমিতিক ঢালের জন্য (চিত্র 9a), সর্বোত্তম TL রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, BL 4 মিমিতে একটি মালভূমিতে পৌঁছেছে এবং তারপরে BL 5 থেকে 7 মিমি তীব্রভাবে হ্রাস পেয়েছে।একটি অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের জন্য (চিত্র 9b), সর্বোত্তম TL ক্রমবর্ধমান BL সহ রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় এবং অবশেষে 6 থেকে 7 মিমি পর্যন্ত BL-এ স্থিতিশীল হয়।অক্ষসিম্যাট্রিক টিল্টের একটি বর্ধিত অধ্যয়ন (চিত্র 9c) \(\আনুমানিক) 35.1–37.1 মিমিতে সর্বোত্তম টিএলগুলির একটি ভিন্ন সেট প্রকাশ করেছে।সমস্ত BL-এর জন্য, দুটি সেরা TL-এর মধ্যে দূরত্ব হল \(\prox\) 8mm (\(\lambda_y/2\) এর সমতুল্য)।
ল্যানসেট ট্রান্সমিশন গতিশীলতা 29.75 kHz এ।সুইটি 29.75 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে নমনীয়ভাবে উত্তেজিত ছিল এবং কম্পনটি সূচের ডগায় পরিমাপ করা হয়েছিল এবং TL 26.5-29.5 মিমি (0.1 মিমি বৃদ্ধিতে) এর জন্য প্রেরিত যান্ত্রিক গতিশীলতার পরিমাণ (সর্বাধিক মানের সাথে ডিবি) হিসাবে প্রকাশ করা হয়েছিল। .
29.75 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে FEM-এর প্যারামেট্রিক স্টাডিজ দেখায় যে একটি অক্ষ-প্রতিসম টিপের স্থানান্তর গতিশীলতা টিউবের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের কারণে তার অসমমিতিক প্রতিরূপের তুলনায় কম প্রভাবিত হয়।বেভেল দৈর্ঘ্য (BL) এবং পাইপ দৈর্ঘ্য (TL) FEM ব্যবহার করে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন স্টাডিতে অসমমিতিক (a) এবং অক্ষপ্রতিসম (b, c) বেভেল জ্যামিতির অধ্যয়ন (সীমার অবস্থা চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে)।(a, b) TL 26.5 থেকে 29.5 মিমি (0.1 মিমি ধাপ) এবং BL 1–7 মিমি (0.5 মিমি ধাপ) পর্যন্ত।(c) TL 25–40 মিমি (0.05 মিমি বৃদ্ধিতে) এবং BL 0.1–7 মিমি (0.1 মিমি বৃদ্ধিতে) সহ বর্ধিত অক্ষ-প্রতিসম কাত অধ্যয়ন যা দেখায় যে \(\lambda_y/2\ ) টিপটির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে।চলমান সীমানা শর্ত।
সুই কনফিগারেশনে তিনটি ইজেনফ্রিকোয়েন্সি \(f_{1-3}\) নিম্ন, মাঝারি এবং উচ্চ মোড অঞ্চলে বিভক্ত যেমন সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে। PTE আকার চিত্রে দেখানো হিসাবে রেকর্ড করা হয়েছে।10 এবং তারপরে চিত্র 11-এ বিশ্লেষণ করা হয়েছে। নীচে প্রতিটি মডেল এলাকার জন্য ফলাফল রয়েছে:
20 মিমি গভীরতায় বাতাস, জল এবং জেলটিনে একটি ল্যানসেট (L) এবং অক্ষপ্রতিসম বেভেল AX1-3 এর জন্য সুইপ্ট-ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল উত্তেজনা সহ প্রাপ্ত সাধারণ নথিভুক্ত তাত্ক্ষণিক পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE) প্রশস্ততা।একতরফা বর্ণালী দেখানো হয়.পরিমাপকৃত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া (300 kHz এ নমুনা) লো-পাস ফিল্টার করা হয়েছিল এবং তারপরে মোডাল বিশ্লেষণের জন্য 200 এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা স্কেল করা হয়েছিল।সংকেত থেকে শব্দের অনুপাত হল \(\le\) 45 dB।PTE পর্যায়গুলি (বেগুনি ডটেড লাইন) ডিগ্রীতে দেখানো হয় (\(^{\circ}\))।
মডেল প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণ (মানে ± স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি, n = 5) চিত্র 10 এ দেখানো হয়েছে, ঢালের জন্য L এবং AX1-3, বাতাসে, জলে এবং 10% জেলটিন (গভীরতা 20 মিমি), সঙ্গে (শীর্ষ) তিনটি মোডাল অঞ্চল ( নিম্ন, মধ্য এবং উচ্চ) এবং তাদের সংশ্লিষ্ট মডেল ফ্রিকোয়েন্সি\(f_{1-3 }\) (kHz), (গড়) শক্তি দক্ষতা \(\text {PTE}_{1{-}3}\) সমতুল্য ব্যবহার করে গণনা করা হয় .(4) এবং (নীচের) সম্পূর্ণ প্রস্থ অর্ধেক সর্বোচ্চ পরিমাপে \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz), যথাক্রমে।মনে রাখবেন যে একটি কম PTE নিবন্ধিত হওয়ার সময় ব্যান্ডউইথ পরিমাপ বাদ দেওয়া হয়েছিল, যেমন AX2 ঢালের ক্ষেত্রে \(\text {FWHM}_{1}\)।\(f_2\) মোডটিকে ঢালের বিচ্যুতি তুলনা করার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত বলে পাওয়া গেছে, কারণ এটি সর্বোচ্চ স্তরের পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (\(\text {PTE}_{2}\)) দেখায়, 99% পর্যন্ত।
প্রথম মোডাল অঞ্চল: \(f_1\) ঢোকানো মাধ্যমের ধরণের উপর খুব বেশি নির্ভর করে না, তবে ঢালের জ্যামিতির উপর নির্ভর করে।\(f_1\) বেভেলের দৈর্ঘ্য হ্রাসের সাথে হ্রাস পায় (AX1-3 এর জন্য যথাক্রমে 27.1, 26.2 এবং 25.9 kHz বাতাসে)।আঞ্চলিক গড় \(\text {PTE}_{1}\) এবং \(\text {FWHM}_{1}\) যথাক্রমে \(\prox\) 81% এবং 230 Hz।\(\text {FWHM}_{1}\) ল্যানসেটে সর্বোচ্চ জেলটিন সামগ্রী রয়েছে (L, 473 Hz)৷উল্লেখ্য যে \(\text {FWHM}_{1}\) কম রেকর্ড করা FRF প্রশস্ততার কারণে জেলটিনে AX2 মূল্যায়ন করা যায়নি।
দ্বিতীয় মডেল অঞ্চল: \(f_2\) মিডিয়ার ধরন এবং বেভেলের উপর নির্ভর করে।গড় মান \(f_2\) যথাক্রমে 29.1, 27.9 এবং 28.5 kHz বায়ু, জল এবং জেলটিনে।এই মডেল অঞ্চলটিও 99% এর উচ্চ পিটিই দেখিয়েছে, যা পরিমাপ করা যেকোনো গোষ্ঠীর মধ্যে সর্বোচ্চ, আঞ্চলিক গড় 84%।\(\text {FWHM}_{2}\) এর একটি আঞ্চলিক গড় আছে \(\আনুমানিক\) 910 Hz।
তৃতীয় মোড অঞ্চল: ফ্রিকোয়েন্সি \(f_3\) মিডিয়া প্রকার এবং বেভেলের উপর নির্ভর করে।গড় \(f_3\) মান যথাক্রমে 32.0, 31.0 এবং 31.3 kHz বায়ু, জল এবং জেলটিনে।\(\text {PTE}_{3}\) আঞ্চলিক গড় ছিল \(\আনুমানিক\) 74%, যে কোনও অঞ্চলের মধ্যে সর্বনিম্ন।আঞ্চলিক গড় \(\text {FWHM}_{3}\) হল \(\আনুমানিক\) 1085 Hz, যা প্রথম এবং দ্বিতীয় অঞ্চলের চেয়ে বেশি।
নিম্নলিখিত চিত্র বোঝায়.12 এবং সারণী 2. ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই সর্বাধিক (সমস্ত টিপসের উচ্চ তাত্পর্য সহ, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ DPR অর্জন করেছে (220 µm/ পর্যন্ত) বাতাসে W)। 12 এবং সারণী 2. ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই সর্বাধিক (সমস্ত টিপসের উচ্চ তাত্পর্য সহ, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ DPR অর্জন করেছে (220 µm/ পর্যন্ত) বাতাসে W)। Следующее относится к рисунку 12 и таблице 2. ল্যানসেট (L) отклонялся больше всего (с высокой значимостью ,<0p0} 17) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR . নিম্নলিখিত চিত্র 12 এবং সারণী 2-এ প্রযোজ্য। ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জল উভয় ক্ষেত্রেই সর্বাধিক (সকল টিপসের জন্য উচ্চ তাত্পর্য সহ, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ ডিপিআর অর্জন করেছে।(বাতাসে 220 μm/W করুন)।শ্রীমতীচিত্র 12 এবং টেবিল 2 নীচে।柳叶刀(L) 在空气和水中偏转最多（对所有尖端具漉高显着性，\(p<\) ০.০১৭ (在空气中高达220 µm/W）।柳叶刀(L) এর বায়ু ও জলে সর্বোচ্চ বিচ্যুতি রয়েছে (对所记尖端可以高电影性,\(p<\) 0.017) (图12a), এবং সর্বোচ্চ DPR অর্জন করেছে (µm/W 220 পর্যন্ত) বায়ু)। ল্যানসেট (এল) отклонялся больше всего (высокая значимость для всех наконечников, \(p<\) 0,017) еgo DPR (do 220 mkm/Вт в воздухе)। ল্যানসেট (L) বায়ু এবং জলে সর্বাধিক (সমস্ত টিপসের জন্য উচ্চ তাত্পর্য, \(p<\) 0.017) বিচ্যুত করেছে (চিত্র 12a), সর্বোচ্চ ডিপিআরে পৌঁছেছে (বাতাসে 220 µm/W পর্যন্ত)। বাতাসে, AX1 যার উচ্চতর BL ছিল, AX2–3 এর চেয়ে বেশি (তাৎপর্য সহ, \(p<\) 0.017), অন্যদিকে AX3 (যার সর্বনিম্ন BL ছিল) 190 µm/W এর DPR সহ AX2-এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়েছে। বাতাসে, AX1 যার উচ্চতর BL ছিল, AX2–3 এর চেয়ে বেশি (তাৎপর্য সহ, \(p<\) 0.017), অন্যদিকে AX3 (যার সর্বনিম্ন BL ছিল) 190 µm/W এর DPR সহ AX2-এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়েছে। В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (со значимостью \(p<\) 0,017), тогда как AX3 (с) BL льше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. বাতাসে, উচ্চতর BL সহ AX1 AX2–3 (তাৎপর্য সহ \(p<\) 0.017 এর চেয়ে বেশি, যেখানে AX3 (সর্বনিম্ন BL সহ) DPR 190 µm/W এর সাথে AX2-এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত হয়েছে।在空气中，具有更高BL 的AX1 比AX2-3 偏转更高（具有显着性，\(p<\) 0.017），具聉更高BL大于AX2，DPR 为190 µm/W . বায়ুতে, উচ্চতর BL সহ AX1-এর বিচ্যুতি AX2-3 এর চেয়ে বেশি (উল্লেখযোগ্যভাবে, \(p<\) 0.017), এবং AX3 (সর্বনিম্ন BL সহ) AX2 এর চেয়ে বেশি, DPR হল 190 µm/W В воздухе AX1 с более высоким BL отклоняется больше, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), тогда как AX3 (с самлоняется самолым) е, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. বাতাসে, উচ্চতর BL সহ AX1 AX2-3 (উল্লেখযোগ্য, \(p<\) 0.017 এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত করে), যেখানে AX3 (সর্বনিম্ন BL সহ) DPR 190 µm/W এর সাথে AX2 এর চেয়ে বেশি বিচ্যুত করে।20 মিমি পানিতে, ডিফ্লেকশন এবং PTE AX1–3 উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা ছিল না (\(p>\) 0.017)।পানিতে PTE-এর মাত্রা (90.2-98.4%) সাধারণত বাতাসের (56-77.5%) (চিত্র 12c) থেকে বেশি ছিল এবং জলে পরীক্ষা করার সময় ক্যাভিটেশনের ঘটনা লক্ষ্য করা গেছে (চিত্র 13, অতিরিক্ত দেখুন তথ্য)।
বায়ু এবং জলে (গভীরতা 20 মিমি) বেভেল L এবং AX1-3-এর জন্য পরিমাপ করা টিপ ডিফ্লেকশনের পরিমাণ (মানে ± SD, n = 5) বেভেল জ্যামিতি পরিবর্তনের প্রভাব দেখায়।ক্রমাগত একক ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল উত্তেজনা ব্যবহার করে পরিমাপগুলি প্রাপ্ত হয়েছিল।(a) পিক থেকে পিক বিচ্যুতি (\(u_y\vec {j}\)), অগ্রভাগে, (b) তাদের নিজ নিজ মডেল ফ্রিকোয়েন্সি \(f_2\) এ পরিমাপ করা হয়।(c) সমীকরণের পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE, RMS, %)।(4) এবং (d) ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR, µm/W) বিচ্যুতি পিক-টু-পিক এবং প্রেরিত বৈদ্যুতিক শক্তি \(P_T\) (Wrms) হিসাবে গণনা করা হয়।
একটি সাধারণ হাই-স্পিড ক্যামেরা শ্যাডো প্লট অর্ধ চক্রের মধ্যে জলে (20 মিমি গভীরতা) একটি ল্যানসেট (L) এবং অক্ষ-প্রতিসম টিপ (AX1–3) এর পিক-টু-পিক বিচ্যুতি (সবুজ এবং লাল বিন্দুযুক্ত রেখা) দেখায়।চক্র, উত্তেজনা কম্পাঙ্কে \(f_2\) (স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি 310 kHz)।ক্যাপচার করা গ্রেস্কেল চিত্রটির আকার 128×128 পিক্সেল এবং একটি পিক্সেল আকার \(\প্রায়\) 5 µm।ভিডিও অতিরিক্ত তথ্য পাওয়া যাবে.
এইভাবে, আমরা নমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তন (চিত্র 7) মডেল করেছি এবং জ্যামিতিক আকারের প্রচলিত ল্যানসেট, অসমমিতিক এবং অক্ষ-প্রতিসম চেম্ফারের জন্য পাইপ দৈর্ঘ্য এবং চেম্ফার (চিত্র 8, 9) এর সংমিশ্রণের জন্য স্থানান্তরযোগ্য যান্ত্রিক গতিশীলতা গণনা করেছি।পরবর্তীটির উপর ভিত্তি করে, আমরা ডগা থেকে জোড় পর্যন্ত 43 মিমি (অথবা \(\আনুমানিক) 2.75\(\lambda _y\) 29.75 kHz) এর সর্বোত্তম দূরত্ব অনুমান করেছি, যেমন চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে, এবং তিনটি অক্ষ-প্রতিসমিত করেছি বিভিন্ন বেভেল দৈর্ঘ্য সঙ্গে bevels.তারপরে আমরা প্রচলিত ল্যানসেট (চিত্র 10, 11) এর তুলনায় বায়ু, জল এবং 10% (w/v) ব্যালিস্টিক জেলটিনে তাদের ফ্রিকোয়েন্সি আচরণকে চিহ্নিত করেছি এবং বেভেল ডিফ্লেকশন তুলনার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত মোড নির্ধারণ করেছি।পরিশেষে, আমরা 20 মিমি গভীরতায় বাতাস এবং জলে তরঙ্গ বাঁকিয়ে টিপ ডিফ্লেকশন পরিমাপ করেছি এবং প্রতিটি বেভেলের জন্য সন্নিবেশ মাধ্যমের পাওয়ার ট্রান্সফার দক্ষতা (PTE, %) এবং ডিফ্লেকশন পাওয়ার ফ্যাক্টর (DPR, µm/W) পরিমাপ করেছি।কৌণিক প্রকার (চিত্র 12)।
সুই বেভেল জ্যামিতি সুই ডগা বিচ্যুতি পরিমাণ প্রভাবিত দেখানো হয়েছে.ল্যানসেটটি অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের তুলনায় সর্বোচ্চ বিচ্যুতি এবং সর্বোচ্চ ডিপিআর অর্জন করেছে যার গড় গড় প্রতিফলন (চিত্র 12)।দীর্ঘতম বেভেল সহ 4 মিমি অক্ষ-প্রতিসম বেভেল (AX1) অন্যান্য অক্ষপ্রতিসম সূঁচ (AX2–3) (\(p <0.017\), টেবিল 2 এর তুলনায় বায়ুতে একটি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য সর্বাধিক বিচ্যুতি অর্জন করেছে, কিন্তু কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না। .সুচ জলে স্থাপন করা হলে পর্যবেক্ষণ করা হয়।এইভাবে, ডগায় পিক ডিফ্লেকশনের পরিপ্রেক্ষিতে লম্বা বেভেল দৈর্ঘ্য থাকার কোন সুস্পষ্ট সুবিধা নেই।এটি মাথায় রেখে, এটি প্রতীয়মান হয় যে এই গবেষণায় অধ্যয়ন করা বেভেল জ্যামিতি বেভেলের দৈর্ঘ্যের তুলনায় বিচ্যুতির উপর বেশি প্রভাব ফেলে।এটি নমনের দৃঢ়তার কারণে হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ বাঁকানো উপাদানটির সামগ্রিক বেধ এবং সূঁচের নকশার উপর নির্ভর করে।
পরীক্ষামূলক গবেষণায়, প্রতিফলিত নমনীয় তরঙ্গের মাত্রা টিপের সীমানা অবস্থার দ্বারা প্রভাবিত হয়।যখন সুচের ডগাটি জল এবং জেলটিনে ঢোকানো হয়, \(\text {PTE}_{2}\) হয় \(\আনুমানিক\) 95%, এবং \(\text {PTE}_{ 2}\) হয় \ (\text {PTE}_{ 2}\) মানগুলি হল 73% এবং 77% (\text {PTE}_{1}\) এবং \(\text {PTE}_{3}\), যথাক্রমে (চিত্র 11)।এটি ইঙ্গিত দেয় যে ঢালাই মাধ্যম, অর্থাৎ জল বা জেলটিনে শাব্দ শক্তির সর্বাধিক স্থানান্তর \(f_2\) এ ঘটে।41-43 kHz ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে একটি সহজ ডিভাইস কনফিগারেশন ব্যবহার করে একটি পূর্ববর্তী গবেষণা31-এ অনুরূপ আচরণ পরিলক্ষিত হয়েছিল, যেখানে লেখক এমবেডিং মাধ্যমের যান্ত্রিক মডুলাসের উপর ভোল্টেজ প্রতিফলন সহগের নির্ভরতা দেখিয়েছেন।অনুপ্রবেশ গভীরতা 32 এবং টিস্যুর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সুইতে একটি যান্ত্রিক লোড প্রদান করে এবং তাই UZEFNAB-এর অনুরণিত আচরণকে প্রভাবিত করবে বলে আশা করা হচ্ছে।এইভাবে, রেজোন্যান্স ট্র্যাকিং অ্যালগরিদম (যেমন 17, 18, 33) ব্যবহার করা যেতে পারে সুচের মাধ্যমে প্রদত্ত অ্যাকোস্টিক শক্তিকে অপ্টিমাইজ করতে।
বাঁকানো তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সিমুলেশন (চিত্র 7) দেখায় যে ল্যানসেট এবং অ্যাসিমেট্রিক বেভেলের তুলনায় অক্ষ-প্রতিসম ডগা কাঠামোগতভাবে আরও কঠোর (অর্থাৎ, নমনের ক্ষেত্রে আরও কঠোর)।(1) এর উপর ভিত্তি করে এবং পরিচিত বেগ-ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্ক ব্যবহার করে, আমরা সুচের ডগায় বাঁকানো শক্ততা অনুমান করি যথাক্রমে ল্যানসেট, অপ্রতিসম এবং অক্ষীয় ঝোঁকযুক্ত প্লেনের জন্য 200, 20 এবং 1500 MPa হিসাবে।এটি 29.75 kHz (চিত্র 7a–c) যথাক্রমে 5.3, 1.7 এবং 14.2 মিমি এর \(\lambda_y\) এর সাথে মিলে যায়।USeFNAB-এর সময় ক্লিনিকাল নিরাপত্তা বিবেচনা করে, ঝুঁকে থাকা সমতলের কাঠামোগত দৃঢ়তার উপর জ্যামিতির প্রভাব মূল্যায়ন করা উচিত34।
টিউবের দৈর্ঘ্যের (চিত্র 9) সাথে সম্পর্কিত বেভেল পরামিতিগুলির একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে অক্ষ-প্রতিসম বেভেলের (1.3 মিমি) তুলনায় অসমমিতিক বেভেলের (1.8 মিমি) জন্য সর্বোত্তম ট্রান্সমিশন পরিসীমা বেশি ছিল।উপরন্তু, গতিশীলতা যথাক্রমে 4 থেকে 4.5 মিমি এবং 6 থেকে 7 মিমি পর্যন্ত অপ্রতিসম এবং অক্ষ-প্রতিসম কাত হওয়ার জন্য \(\ আনুমানিক) এ স্থিতিশীল (চিত্র 9a, b)।এই আবিষ্কারের ব্যবহারিক তাত্পর্য উত্পাদন সহনশীলতায় প্রকাশ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, সর্বোত্তম TL-এর একটি নিম্ন পরিসরের অর্থ হতে পারে যে বৃহত্তর দৈর্ঘ্যের নির্ভুলতা প্রয়োজন।একই সময়ে, গতিশীল মালভূমি গতিশীলতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ছাড়াই একটি প্রদত্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে ডুবের দৈর্ঘ্য বেছে নেওয়ার জন্য একটি বৃহত্তর সহনশীলতা প্রদান করে।
গবেষণায় নিম্নলিখিত সীমাবদ্ধতা রয়েছে।প্রান্ত সনাক্তকরণ এবং উচ্চ-গতির ইমেজিং (চিত্র 12) ব্যবহার করে সুচের প্রতিবিম্বের সরাসরি পরিমাপ মানে আমরা বায়ু এবং জলের মতো অপটিক্যালি স্বচ্ছ মিডিয়াতে সীমাবদ্ধ।আমরা এটিও উল্লেখ করতে চাই যে আমরা সিমুলেটেড স্থানান্তর গতিশীলতা পরীক্ষা করার জন্য পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করিনি এবং তদ্বিপরীত, তবে সুই তৈরির জন্য সর্বোত্তম দৈর্ঘ্য নির্ধারণের জন্য FEM অধ্যয়ন ব্যবহার করেছি।ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতার ক্ষেত্রে, ডগা থেকে হাতা পর্যন্ত ল্যানসেটের দৈর্ঘ্য \(\আনুমানিক) অন্যান্য সূঁচের (AX1-3) চেয়ে 0.4 সেমি বেশি, ডুমুর দেখুন।3 খ.এটি সুই নকশার মডেল প্রতিক্রিয়া প্রভাবিত করতে পারে।উপরন্তু, একটি ওয়েভগাইড পিনের শেষে সোল্ডারের আকৃতি এবং আয়তন (চিত্র 3 দেখুন) পিনের নকশার যান্ত্রিক প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করতে পারে, যা যান্ত্রিক প্রতিবন্ধকতা এবং নমন আচরণে ত্রুটির প্রবর্তন করে।
পরিশেষে, আমরা দেখিয়েছি যে পরীক্ষামূলক বেভেল জ্যামিতি USeFNAB-তে বিচ্যুতির পরিমাণকে প্রভাবিত করে।যদি একটি বৃহত্তর বিচ্যুতি টিস্যুতে সূঁচের প্রভাবের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলে, যেমন ছিদ্র করার পরে দক্ষতা কাটা, তাহলে একটি প্রচলিত ল্যানসেট USeFNAB-তে সুপারিশ করা যেতে পারে কারণ এটি কাঠামোগত ডগাটির পর্যাপ্ত দৃঢ়তা বজায় রেখে সর্বাধিক বিচ্যুতি প্রদান করে।.অধিকন্তু, একটি সাম্প্রতিক সমীক্ষা 35 দেখিয়েছে যে বৃহত্তর টিপ বিচ্যুতি গহ্বরের মতো জৈবিক প্রভাবকে বাড়িয়ে তুলতে পারে, যা ন্যূনতম আক্রমণাত্মক অস্ত্রোপচার অ্যাপ্লিকেশনগুলির বিকাশকে সহজতর করতে পারে।প্রদত্ত যে ক্রমবর্ধমান মোট শাব্দিক শক্তি USeFNAB13-এ বায়োপসির সংখ্যা বাড়াতে দেখানো হয়েছে, অধ্যয়ন করা সুই জ্যামিতির বিশদ ক্লিনিকাল সুবিধাগুলি মূল্যায়ন করার জন্য নমুনার পরিমাণ এবং মানের আরও পরিমাণগত অধ্যয়ন প্রয়োজন।