ຂໍ​ຂອບ​ໃຈ​ທ່ານ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຢ້ຽມ​ຢາມ Nature.com​.ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາສະແດງເວັບໄຊທ໌ທີ່ບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ຕົວເລື່ອນສະແດງສາມບົດຄວາມຕໍ່ສະໄລ້.ໃຊ້ປຸ່ມດ້ານຫຼັງ ແລະປຸ່ມຕໍ່ໄປເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສະໄລ້, ຫຼືປຸ່ມຄວບຄຸມສະໄລ້ຢູ່ທ້າຍເພື່ອເລື່ອນຜ່ານແຕ່ລະສະໄລ້.
ໂດຍອີງໃສ່ຈຸດຕັດກັນລະຫວ່າງວິຊາຟີຊິກສາດ ແລະວິທະຍາສາດຊີວິດ, ຍຸດທະສາດການວິນິດໄສ ແລະການປິ່ນປົວໂດຍອີງໃສ່ຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຫຼາຍເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້ ເນື່ອງຈາກການນຳມາໃຊ້ຕົວຈິງຂອງວິທີການວິສະວະກຳໃໝ່ໃນຫຼາຍຂະແໜງການແພດ, ໂດຍສະເພາະໃນດ້ານ oncology.ພາຍໃນກອບນີ້, ການນໍາໃຊ້ ultrasound ເພື່ອທໍາຮ້າຍຈຸລັງມະເຮັງໃນ tumors ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມເສຍຫາຍກົນຈັກທີ່ເປັນໄປໄດ້ກ່ຽວກັບເກັດຕ່າງໆແມ່ນດຶງດູດຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນຈາກນັກວິທະຍາສາດໃນທົ່ວໂລກ.ການພິຈາລະນາປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້, ໂດຍອີງໃສ່ການແກ້ໄຂໄລຍະເວລາ elastodynamic ແລະການຈໍາລອງຕົວເລກ, ພວກເຮົານໍາສະເຫນີການສຶກສາເບື້ອງຕົ້ນຂອງການຈໍາລອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງ ultrasound ໃນເຄື່ອງຄອມພິວເຕີເພື່ອເລືອກຄວາມຖີ່ແລະພະລັງງານທີ່ເຫມາະສົມໂດຍການ irradiation ທ້ອງຖິ່ນ.ແພລະຕະຟອມວິນິດໄສໃຫມ່ສໍາລັບຫ້ອງທົດລອງເຕັກໂນໂລຢີ On-Fiber, ເອີ້ນວ່າເຂັມໂຮງຫມໍແລະໄດ້ຮັບສິດທິບັດແລ້ວ.ມັນເຊື່ອວ່າຜົນຂອງການວິເຄາະແລະຄວາມເຂົ້າໃຈທາງຊີວະພາບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສາມາດປູທາງໄປສູ່ວິທີການວິນິດໄສແລະການປິ່ນປົວແບບປະສົມປະສານໃຫມ່ທີ່ສາມາດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການນໍາໃຊ້ຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາໃນອະນາຄົດ, ແຕ້ມຈາກພາກສະຫນາມຂອງຟີຊິກ.ການ​ຮ່ວມ​ມື​ຂະ​ຫຍາຍ​ຕົວ​ລະ​ຫວ່າງ​ຊີ​ວະ​ສາດ​ກໍາ​ລັງ​ເລີ່ມ​ຕົ້ນ​.
ດ້ວຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງດ້ານຄລີນິກຈໍານວນຫລາຍ, ຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂ້າງຄຽງຂອງຄົນເຈັບຄ່ອຍໆເລີ່ມປະກົດຕົວ.ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງຢາ 1, 2, 3, 4, 5 ໄດ້ກາຍເປັນເປົ້າຫມາຍຍຸດທະສາດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຢາທີ່ສົ່ງໃຫ້ຄົນເຈັບ, ໂດຍປະຕິບັດຕາມສອງວິທີການຕົ້ນຕໍ.ທໍາອິດແມ່ນອີງໃສ່ການປິ່ນປົວທີ່ຖືກອອກແບບຕາມ profile genomic ຂອງຄົນເຈັບ.ອັນທີສອງ, ເຊິ່ງກາຍເປັນມາດຕະຖານຄໍາໃນ oncology, ມີຈຸດປະສົງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຂັ້ນຕອນການໃຫ້ຢາທີ່ເປັນລະບົບໂດຍການພະຍາຍາມປ່ອຍຢາໃນປະລິມານຫນ້ອຍ, ໃນຂະນະດຽວກັນເພີ່ມຄວາມຖືກຕ້ອງໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ການປິ່ນປົວໃນທ້ອງຖິ່ນ.ເປົ້າຫມາຍສຸດທ້າຍແມ່ນເພື່ອລົບລ້າງຫຼືຢ່າງຫນ້ອຍຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທາງລົບຂອງວິທີການປິ່ນປົວຈໍານວນຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການປິ່ນປົວດ້ວຍທາງເຄມີຫຼືການຄຸ້ມຄອງລະບົບຂອງ radionuclides.ອີງຕາມປະເພດຂອງມະເຮັງ, ສະຖານທີ່, ປະລິມານລັງສີ, ແລະປັດໃຈອື່ນໆ, ເຖິງແມ່ນວ່າການປິ່ນປົວດ້ວຍລັງສີກໍ່ສາມາດມີຄວາມສ່ຽງສູງຕໍ່ເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີສຸຂະພາບດີ.ໃນການປິ່ນປົວການຜ່າຕັດ glioblastoma6,7,8,9 ສົບຜົນສໍາເລັດເອົາມະເຮັງທີ່ຕິດພັນ, ແຕ່ເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີ metastases, infiltrates ມະເຮັງຂະຫນາດນ້ອຍຈໍານວນຫຼາຍອາດຈະມີ.ຖ້າພວກມັນບໍ່ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກຢ່າງສົມບູນ, ມະຫາຊົນມະເຮັງໃຫມ່ສາມາດເຕີບໃຫຍ່ພາຍໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆ.ໃນສະພາບການນີ້, ຍຸດທະສາດການແພດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາຂ້າງເທິງແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະນໍາໃຊ້ເນື່ອງຈາກວ່າ infiltrates ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຍາກທີ່ຈະກວດພົບແລະແຜ່ຂະຫຍາຍຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່.ສິ່ງກີດຂວາງເຫຼົ່ານີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ແນ່ນອນໃນການປ້ອງກັນການເກີດໃຫມ່ດ້ວຍຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ດັ່ງນັ້ນວິທີການຈັດສົ່ງລະບົບແມ່ນມັກໃນບາງກໍລະນີ, ເຖິງແມ່ນວ່າຢາທີ່ໃຊ້ສາມາດມີລະດັບຄວາມເປັນພິດສູງຫຼາຍ.ເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫານີ້, ວິທີການປິ່ນປົວທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນການນໍາໃຊ້ຍຸດທະສາດການບຸກລຸກຫນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ສາມາດໂຈມຕີຈຸລັງມະເຮັງໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີສຸຂະພາບດີ.ໃນຄວາມສະຫວ່າງຂອງການໂຕ້ຖຽງນີ້, ການນໍາໃຊ້ການສັ່ນສະເທືອນ ultrasonic, ເຊິ່ງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຕໍ່ຈຸລັງມະເຮັງແລະສຸຂະພາບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ທັງໃນລະບົບ unicellular ແລະໃນກຸ່ມ heterogeneous mesoscale, ເບິ່ງຄືວ່າເປັນການແກ້ໄຂທີ່ເປັນໄປໄດ້.
ຈາກທັດສະນະຂອງກົນໄກ, ຈຸລັງທີ່ມີສຸຂະພາບດີແລະມະເຮັງຕົວຈິງແລ້ວມີຄວາມຖີ່ຂອງການສະທ້ອນທໍາມະຊາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ຄຸນສົມບັດນີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງ oncogenic ໃນຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງໂຄງສ້າງ cytoskeletal ຂອງຈຸລັງມະເຮັງ12,13, ໃນຂະນະທີ່ຈຸລັງ tumor ແມ່ນ, ໂດຍສະເລ່ຍ, ຜິດປົກກະຕິຫຼາຍກ່ວາຈຸລັງປົກກະຕິ.ດັ່ງນັ້ນ, ດ້ວຍທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຄວາມຖີ່ ultrasound ສໍາລັບການກະຕຸ້ນ, ການສັ່ນສະເທືອນ induced ໃນເຂດທີ່ເລືອກສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງທີ່ເປັນມະເຮັງ, ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສຸຂະພາບດີຂອງເຈົ້າພາບ.ຜົນກະທົບທີ່ຍັງບໍ່ທັນເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມສ່ວນເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະປະກອບມີການທໍາລາຍອົງປະກອບໂຄງສ້າງຂອງເຊນບາງອັນເນື່ອງຈາກການສັ່ນສະເທືອນຄວາມຖີ່ສູງທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໂດຍ ultrasound (ໃນຫຼັກການຄ້າຍຄືກັນກັບ lithotripsy14) ແລະຄວາມເສຍຫາຍຂອງເຊນເນື່ອງຈາກປະກົດການທີ່ຄ້າຍຄືກັບຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງກົນຈັກ, ເຊິ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງຂອງຈຸລັງປ່ຽນແປງໄດ້. .ການຂຽນໂປລແກລມແລະກົນໄກການ.ເຖິງແມ່ນວ່າການແກ້ໄຂທາງທິດສະດີນີ້ເບິ່ງຄືວ່າເຫມາະສົມຫຼາຍ, ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ມັນບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນກໍລະນີທີ່ໂຄງສ້າງທາງຊີວະພາບ anechoic ປ້ອງກັນການນໍາໃຊ້ ultrasound ໂດຍກົງ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນການນໍາໃຊ້ intracranial ເນື່ອງຈາກມີກະດູກ, ແລະບາງເນື້ອງອກເຕົ້ານົມແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນ adipose. ເນື້ອເຍື່ອ.ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນເພຍອາດຈະຈໍາກັດສະຖານທີ່ຂອງຜົນກະທົບການປິ່ນປົວທີ່ເປັນໄປໄດ້.ເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ultrasound ຕ້ອງໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ມີ transducers ອອກແບບພິເສດທີ່ສາມາດບັນລຸສະຖານທີ່ irradiated ຫນ້ອຍທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.ດ້ວຍຄວາມຄິດນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ພິຈາລະນາຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ແນວຄວາມຄິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການສ້າງເວທີເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີນະວັດກໍາທີ່ເອີ້ນວ່າ "ໂຮງຫມໍເຂັມ"15.ແນວຄວາມຄິດຂອງ "ໂຮງຫມໍໃນເຂັມ" ກ່ຽວຂ້ອງກັບການພັດທະນາຂອງເຄື່ອງມືການແພດທີ່ມີການຮຸກຮານຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ການວິນິດໄສແລະການປິ່ນປົວ, ໂດຍອີງໃສ່ການປະສົມປະສານຂອງຫນ້າທີ່ຕ່າງໆໃນຫນຶ່ງເຂັມທາງການແພດ.ດັ່ງທີ່ໄດ້ສົນທະນາໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມໃນພາກເຂັມໂຮງຫມໍ, ອຸປະກອນທີ່ຫນາແຫນ້ນນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງ 16, 17, 18, 19, 20, 21 ເສັ້ນໄຍ optic probes, ເຊິ່ງເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງພວກມັນ, ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການໃສ່ເຂົ້າໄປໃນມາດຕະຖານ 20. ເຂັມທາງການແພດ, 22 lumen.ການໃຊ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ສະໜອງໃຫ້ໂດຍເທັກໂນໂລຍີ Lab-on-Fiber (LOF)23, ເສັ້ນໄຍກໍາລັງກາຍເປັນແພລະຕະຟອມທີ່ເປັນເອກະລັກສະເພາະສໍາລັບອຸປະກອນການວິນິດໄສ ແລະການປິ່ນປົວທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ ແລະພ້ອມທີ່ຈະໃຊ້ໄດ້, ລວມທັງເຄື່ອງກວດເນື້ອເຍື່ອຂອງນໍ້າ ແລະອຸປະກອນກວດເນື້ອເຍື່ອ.ໃນການກວດຫາທາງຊີວະໂມເລກຸນ24,25, ການຈັດສົ່ງຢາໃນທ້ອງຖິ່ນດ້ວຍແສງສະຫວ່າງ26,27, ການຖ່າຍຮູບ ultrasound ທ້ອງຖິ່ນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ28, ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ29,30 ແລະການກໍານົດເນື້ອເຍື່ອມະເຮັງໂດຍອີງໃສ່ spectroscopy31.ພາຍໃນແນວຄວາມຄິດນີ້, ການນໍາໃຊ້ວິທີການທ້ອງຖິ່ນໂດຍອີງໃສ່ອຸປະກອນ "ເຂັມຢູ່ໃນໂຮງຫມໍ", ພວກເຮົາສືບສວນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການເພີ່ມປະສິດທິພາບການກະຕຸ້ນຂອງໂຄງສ້າງທາງຊີວະພາບໃນທ້ອງຖິ່ນໂດຍການນໍາໃຊ້ການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນ ultrasound ຜ່ານເຂັມເພື່ອກະຕຸ້ນຄື້ນ ultrasound ພາຍໃນພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມສົນໃຈ..ດັ່ງນັ້ນ, ultrasound ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່ໍາສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍກົງກັບພື້ນທີ່ຄວາມສ່ຽງທີ່ມີການຮຸກຮານຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບຈຸລັງ sonicating ແລະການສ້າງຕັ້ງແຂງຂະຫນາດນ້ອຍໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນ, ເຊັ່ນດຽວກັບໃນກໍລະນີຂອງການຜ່າຕັດ intracranial ຂ້າງເທິງ, ຂຸມຂະຫນາດນ້ອຍໃນກະໂຫຼກຫົວຕ້ອງໄດ້ຮັບການໃສ່ກັບ. ເຂັມ.ແຮງບັນດານໃຈຈາກຜົນໄດ້ຮັບທາງທິດສະດີແລະການທົດລອງທີ່ຜ່ານມາແນະນໍາວ່າ ultrasound ສາມາດຢຸດຫຼືຊັກຊ້າການພັດທະນາຂອງມະເຮັງສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, 32,33,34 ວິທີການທີ່ສະເຫນີອາດຈະຊ່ວຍແກ້ໄຂ, ຢ່າງຫນ້ອຍໃນຫຼັກການ, ການແລກປ່ຽນທີ່ສໍາຄັນລະຫວ່າງຜົນກະທົບຮຸກຮານແລະ curative.ດ້ວຍການພິຈາລະນາເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນໃຈ, ໃນເອກະສານປະຈຸບັນ, ພວກເຮົາສືບສວນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ເຂັມສັກຢາຢູ່ໃນໂຮງຫມໍສໍາລັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ ultrasound ທີ່ຖືກຮຸກຮານຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບມະເຮັງ.ຫຼາຍທີ່ຊັດເຈນ, ໃນການວິເຄາະການກະແຈກກະຈາຍຂອງມວນເນື້ອງອກ spherical ສໍາລັບການຄາດຄະເນການຂະຫຍາຍຕົວຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່ Ultrasound, ພວກເຮົາໃຊ້ວິທີການ elastodynamic ທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນແລະທິດສະດີກະແຈກກະຈາຍສຽງເພື່ອຄາດຄະເນຂະຫນາດຂອງ tumors ແຂງ spherical ຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ໃນຂະຫນາດກາງ elastic.ຄວາມແຂງກະດ້າງທີ່ເກີດຂື້ນລະຫວ່າງເນື້ອງອກແລະເນື້ອເຍື່ອຂອງເຈົ້າພາບເນື່ອງຈາກການຈະເລີນເຕີບໂຕທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຂອງວັດສະດຸ.ໂດຍໄດ້ອະທິບາຍລະບົບຂອງພວກເຮົາ, ທີ່ພວກເຮົາເອີ້ນວ່າ "ໂຮງຫມໍໃນເຂັມ", ໃນພາກ "ໂຮງຫມໍໃນເຂັມ", ພວກເຮົາວິເຄາະການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນ ultrasonic ຜ່ານເຂັມທາງການແພດໃນຄວາມຖີ່ຂອງການຄາດຄະເນແລະຮູບແບບຕົວເລກຂອງເຂົາເຈົ້າ irradiates ສະພາບແວດລ້ອມໃນການສຶກສາ. ຕົວກໍານົດການເລຂາຄະນິດຕົ້ນຕໍ (ເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນຕົວຈິງ, ຄວາມຍາວແລະຄວາມຄົມຊັດຂອງເຂັມ), ຜົນກະທົບຕໍ່ການສົ່ງຕໍ່ພະລັງງານສຽງຂອງເຄື່ອງມື.ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການໃນການພັດທະນາຍຸດທະສາດວິສະວະກໍາໃຫມ່ສໍາລັບຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ມັນເຊື່ອວ່າການສຶກສາທີ່ສະເຫນີສາມາດຊ່ວຍພັດທະນາເຄື່ອງມືໃຫມ່ສໍາລັບການປິ່ນປົວມະເຮັງໂດຍອີງໃສ່ການນໍາໃຊ້ ultrasound ທີ່ສົ່ງຜ່ານແພລະຕະຟອມ theragnostic ປະສົມປະສານທີ່ປະສົມປະສານ ultrasound ກັບວິທີແກ້ໄຂອື່ນໆ.ປະສົມປະສານ, ເຊັ່ນ: ການຈັດສົ່ງຢາເສບຕິດເປົ້າຫມາຍແລະການວິນິດໄສໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງພາຍໃນເຂັມດຽວ.
ປະສິດທິຜົນຂອງການສະຫນອງຍຸດທະສາດກົນໄກສໍາລັບການປິ່ນປົວຂອງ tumors ແຂງທ້ອງຖິ່ນໂດຍນໍາໃຊ້ການກະຕຸ້ນ ultrasonic (ultrasound) ໄດ້ເປົ້າຫມາຍຂອງເອກະສານຈໍານວນຫນຶ່ງຈັດການກັບທັງສອງທິດສະດີແລະການທົດລອງຜົນກະທົບຂອງການສັ່ນສະເທືອນ ultrasonic ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕ່ໍາໃນລະບົບຈຸລັງດຽວ 10, 11, 12. , 32, 33, 34, 35, 36 ການນໍາໃຊ້ແບບຈໍາລອງ viscoelastic, ນັກສືບສວນຫຼາຍໆຄົນໄດ້ສະແດງການວິເຄາະວ່າເນື້ອງອກແລະຈຸລັງທີ່ມີສຸຂະພາບດີສະແດງໃຫ້ເຫັນການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍຈຸດສູງສຸດຂອງ resonant ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຂອບເຂດ US 10,11,12.ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ, ໃນຫຼັກການ, ຈຸລັງ tumor ສາມາດຖືກໂຈມຕີໂດຍການຄັດເລືອກໂດຍການກະຕຸ້ນກົນຈັກທີ່ຮັກສາສະພາບແວດລ້ອມເຈົ້າພາບ.ພຶດຕິກໍານີ້ແມ່ນຜົນສະທ້ອນໂດຍກົງຂອງຫຼັກຖານທີ່ສໍາຄັນທີ່, ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ຈຸລັງ tumor ແມ່ນ celleable ຫຼາຍກ່ວາຈຸລັງທີ່ມີສຸຂະພາບດີ, ອາດຈະເສີມຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍພັນແລະການເຄື່ອນຍ້າຍ37,38,39,40.ອີງຕາມຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບດ້ວຍຕົວແບບຂອງຈຸລັງດຽວ, ເຊັ່ນ: ໃນລະດັບ microscale, ການຄັດເລືອກຂອງຈຸລັງມະເຮັງຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນລະດັບ mesoscale ຜ່ານການສຶກສາຕົວເລກຂອງການຕອບສະຫນອງປະສົມກົມກຽວຂອງການລວບລວມຈຸລັງ heterogeneous.ການສະຫນອງອັດຕາສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຈຸລັງມະເຮັງແລະຈຸລັງທີ່ມີສຸຂະພາບດີ, ການລວບລວມ multicellular ຫຼາຍຮ້ອຍ micrometers ໃນຂະຫນາດໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນຕາມລໍາດັບ.ໃນລະດັບ mesolevel ຂອງການລວບລວມເຫຼົ່ານີ້, ບາງລັກສະນະກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ມີຄວາມສົນໃຈໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້ເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດໂດຍກົງຂອງອົງປະກອບໂຄງສ້າງຕົ້ນຕໍທີ່ມີລັກສະນະລັກສະນະກົນຈັກຂອງຈຸລັງດຽວ.ໂດຍສະເພາະ, ແຕ່ລະເຊນໃຊ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາທີ່ອີງໃສ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງເພື່ອເຮັດຕາມການຕອບສະຫນອງຂອງໂຄງສ້າງ cytoskeletal ທີ່ມີຄວາມກົດດັນຕ່າງໆ, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມແຂງຂອງພວກມັນທັງຫມົດ12,13.ການຄາດຄະເນທາງທິດສະດີແລະການທົດລອງໃນ vitro ຂອງວັນນະຄະດີຂ້າງເທິງນີ້ໄດ້ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບການຊຸກຍູ້, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະສຶກສາຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງເນື້ອງອກກັບ ultrasound ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕ່ໍາ (LITUS), ແລະການປະເມີນຄວາມຖີ່ຂອງການ irradiation ຂອງ tumor ມະຫາຊົນແມ່ນສໍາຄັນ.ຕໍາແຫນ່ງ LITUS ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຢູ່ໃນເວັບໄຊທ໌.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນລະດັບເນື້ອເຍື່ອ, ຄໍາອະທິບາຍ submacroscopic ຂອງອົງປະກອບສ່ວນບຸກຄົນແມ່ນສູນເສຍຢ່າງຫລີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້, ແລະຄຸນສົມບັດຂອງເນື້ອເຍື່ອ tumor ສາມາດຕິດຕາມໄດ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການຕາມລໍາດັບເພື່ອຕິດຕາມການຂະຫຍາຍຕົວຂອງມະຫາຊົນແລະຂະບວນການປັບປຸງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນ, ຄໍານຶງເຖິງຜົນກະທົບ macroscopic ຂອງ. ການຂະຫຍາຍຕົວ.- induced ການປ່ຽນແປງຂອງ elasticity ຂອງເນື້ອເຍື່ອໃນຂະຫນາດຂອງ 41.42.ແທ້ຈິງແລ້ວ, ບໍ່ເຫມືອນກັບລະບົບ unicellular ແລະລວມ, ມະຫາຊົນ tumor ແຂງຈະເລີນເຕີບໂຕໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນເນື່ອງຈາກການສະສົມຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອທີ່ຜິດປົກກະຕິ, ເຊິ່ງປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດກົນຈັກທໍາມະຊາດຍ້ອນການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ intratumoral ໂດຍລວມ, ແລະໂຣກ tumor sclerosis ມັກຈະກາຍເປັນປັດໃຈກໍານົດໃນ. ການກວດຫາເນື້ອງອກ.
ດ້ວຍການພິຈາລະນາເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນໃຈ, ໃນທີ່ນີ້ພວກເຮົາວິເຄາະການຕອບສະຫນອງ sonodynamic ຂອງ tumor spheroids modeled as elastic spherical inclusions growing in a normal tissue .ຫຼາຍທີ່ຊັດເຈນ, ຄຸນສົມບັດ elastic ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂັ້ນຕອນຂອງ tumor ໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍອີງໃສ່ຜົນໄດ້ຮັບທາງທິດສະດີແລະການທົດລອງທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍຜູ້ຂຽນບາງຄົນໃນວຽກງານທີ່ຜ່ານມາ.ໃນບັນດາພວກເຂົາ, evolution ຂອງ tumor spheroids ແຂງທີ່ປູກຢູ່ໃນ vivo ໃນສື່ມວນຊົນ heterogeneous ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍການໃຊ້ຮູບແບບກົນຈັກທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ 41,43,44 ໃນການປະສົມປະສານກັບນະໂຍບາຍດ້ານ interspecies ເພື່ອຄາດຄະເນການພັດທະນາຂອງມະຫາຊົນ tumor ແລະຄວາມກົດດັນ intratumoral ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ການຂະຫຍາຍຕົວ (ຕົວຢ່າງ, inelastic prestretching) ແລະຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງເຮັດໃຫ້ການປັບປຸງຄວາມຄືບຫນ້າຂອງຄຸນສົມບັດຂອງເນື້ອງອກ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີການປ່ຽນແປງການຕອບສະຫນອງສຽງຂອງມັນ.ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າໃນ ref.41 ການພັດທະນາຮ່ວມກັນຂອງການຂະຫຍາຍຕົວແລະຄວາມກົດດັນແຂງໃນ tumors ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຂະບວນການທົດລອງໃນຮູບແບບສັດ.ໂດຍສະເພາະ, ການປຽບທຽບຄວາມແຂງກະດ້າງຂອງເນື້ອງອກເຕົ້ານົມທີ່ຖືກປັບປຸງໃນຂັ້ນຕອນຕ່າງໆດ້ວຍຄວາມແຂງກະດ້າງທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍການຜະລິດສະພາບທີ່ຄ້າຍຄືກັນໃນຊິລິໂຄຢູ່ໃນຮູບແບບອົງປະກອບທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ມີຂະຫນາດດຽວກັນແລະຄໍານຶງເຖິງພາກສະຫນາມຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງທີ່ຄາດຄະເນໄດ້ຢືນຢັນວິທີການທີ່ສະເຫນີຂອງ. ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຕົວແບບ..ໃນວຽກງານນີ້, ຜົນໄດ້ຮັບທາງທິດສະດີແລະການທົດລອງທີ່ຜ່ານມາໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອພັດທະນາຍຸດທະສາດການປິ່ນປົວທີ່ພັດທະນາໃຫມ່.ໂດຍສະເພາະ, ຂະຫນາດທີ່ຄາດຄະເນທີ່ມີຄຸນສົມບັດການຕໍ່ຕ້ານວິວັດທະນາການທີ່ສອດຄ້ອງກັນໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຢູ່ທີ່ນີ້, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄາດຄະເນຊ່ວງຄວາມຖີ່ຂອງເນື້ອງອກທີ່ຝັງຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມເຈົ້າພາບມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍ.ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ພວກເຮົາຈຶ່ງໄດ້ສືບສວນພຶດຕິກໍາແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງມະຫາຊົນ tumor ໃນຂັ້ນຕອນຕ່າງໆ, ປະຕິບັດຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຕ່າງໆ, ໂດຍຄໍານຶງເຖິງຕົວຊີ້ວັດທາງສຽງທີ່ສອດຄ່ອງກັບຫຼັກການທີ່ຍອມຮັບໂດຍທົ່ວໄປຂອງການກະແຈກກະຈາຍເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການກະຕຸ້ນ ultrasonic ແລະຊີ້ໃຫ້ເຫັນປະກົດການ resonant ທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງ spheroid ໄດ້. .ຂຶ້ນກັບ tumor ແລະເຈົ້າພາບ ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງການຂະຫຍາຍຕົວຂຶ້ນກັບຄວາມແຂງຂອງເນື້ອເຍື່ອ.
ດັ່ງນັ້ນ, ມວນເນື້ອງອກໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງເປັນຮູບຊົງ elastic ຂອງລັດສະໝີ \(a\) ໃນສະພາບແວດລ້ອມ elastic ອ້ອມຂ້າງຂອງເຈົ້າພາບໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງ malignant ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ໃນບ່ອນຢູ່ໃນຮູບຊົງກົມ.ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ຮູບທີ 1, ໂດຍໃຊ້ຈຸດພິກັດຊົງກົມ \(\{ r,\theta ,\varphi \}\) (ບ່ອນທີ່ \(\theta\) ແລະ \(\varphi\) ເປັນຕົວແທນຂອງມຸມຜິດປົກກະຕິ ແລະມຸມ azimuth ຕາມລໍາດັບ), tumor domain occupies Region embedded in healthy space \({\ mathcal {V}}_{T}=\{ (r,\theta ,\varphi ):r\le a\}\) unbounded region \({\ mathcal { V} }_{H} = \{ (r,\theta,\varphi):r > a\}\).ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ຂໍ້ມູນເສີມ (SI) ສໍາລັບລາຍລະອຽດຄົບຖ້ວນສົມບູນຂອງແບບຈໍາລອງທາງຄະນິດສາດໂດຍອີງໃສ່ພື້ນຖານ elastodynamic ທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນດີທີ່ລາຍງານໃນຫຼາຍໆວັນນະຄະດີ45,46,47,48, ພວກເຮົາພິຈາລະນາບັນຫານີ້ໂດຍຮູບແບບການສັ່ນສະເທືອນຕາມແກນ.ການສົມມຸດຕິຖານນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຕົວແປທັງຫມົດພາຍໃນເນື້ອງອກແລະພື້ນທີ່ທີ່ມີສຸຂະພາບດີແມ່ນເອກະລາດຈາກການປະສານງານ azimuthal \(\varphi\) ແລະບໍ່ມີການບິດເບືອນເກີດຂື້ນໃນທິດທາງນີ້.ດັ່ງນັ້ນ, ພື້ນທີ່ການຍ້າຍແລະຄວາມກົດດັນສາມາດໄດ້ຮັບຈາກທ່າແຮງ scalar ສອງ \(\phi = \hat{\phi}\left( {r,\theta} \right)e^{{ – i \omega {\kern 1pt } t }}\) ແລະ \(\chi = \hat{\chi }\left( {r,\theta } \right)e^{{– i\omega {\kern 1pt} t }}\), ພວກມັນແມ່ນ ຕາມລໍາດັບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄື້ນຕາມລວງຍາວແລະຄື້ນ shear, ເວລາບັງເອີນ t ລະຫວ່າງກະແສໄຟຟ້າ \(\theta \) ແລະມຸມລະຫວ່າງທິດທາງຂອງຄື້ນເຫດການແລະ vector ຕໍາແຫນ່ງ \({\ mathbf {x))\) ( ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1) ແລະ \(\omega = 2\pi f\) ເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມຖີ່ມຸມ.ໂດຍສະເພາະ, ພາກສະຫນາມເຫດການໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງໂດຍຄື້ນຍົນ \(\phi_{H}^{(in)}\) (ຍັງຖືກນໍາສະເຫນີໃນລະບົບ SI, ໃນສົມຜົນ (A.9)) ຂະຫຍາຍພັນເຂົ້າໄປໃນປະລິມານຂອງຮ່າງກາຍ. ອີງ​ຕາມ​ການ​ສະ​ແດງ​ອອກ​ຂອງ​ກົດ​ຫມາຍ​
ບ່ອນທີ່ \(\phi_{0}\) ເປັນພາຣາມິເຕີຄວາມກວ້າງໄກ.ການຂະຫຍາຍເປັນວົງກົມຂອງຄື້ນຍົນທີ່ຕົກຢູ່ໃນເຫດການ (1) ໂດຍໃຊ້ຟັງຊັນຂອງຄື້ນເປັນຮູບຊົງແມ່ນຕົວໂຕ້ແຍ້ງມາດຕະຖານ:
ບ່ອນທີ່ \(j_{n}\) ແມ່ນຫນ້າທີ່ Bessel spherical ຂອງຄໍາສັ່ງປະເພດທໍາອິດ \(n\), ແລະ \(P_{n}\) ແມ່ນພະຍາກອນ Legendre.ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຄື້ນເຫດການຂອງຂອບເຂດການລົງທຶນແມ່ນກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນຂະຫນາດກາງອ້ອມຂ້າງແລະ overlaps ພາກສະຫນາມເຫດການ, ໃນຂະນະທີ່ພາກສ່ວນອື່ນໆແມ່ນກະແຈກກະຈາຍພາຍໃນຂອບເຂດ, ປະກອບສ່ວນກັບການສັ່ນສະເທືອນຂອງມັນ.ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ວິທີແກ້ໄຂປະສົມກົມກຽວຂອງສົມຜົນຄື້ນ \(\nabla^{2} \hat{\phi } + k_{1}^{2} {\mkern 1mu} \hat{\phi } = 0\,\ ) ແລະ \ (\ nabla^{2} {\mkern 1mu} \hat{\chi } + k_{2}^{2} \hat{\chi } = 0\), ສະໜອງໃຫ້ຕົວຢ່າງໂດຍ Eringen45 (ເບິ່ງ SI ) ອາດບົ່ງບອກເຖິງເນື້ອງອກ ແລະບໍລິເວນທີ່ມີສຸຂະພາບດີ.ໂດຍສະເພາະ, ຄື້ນຟອງການຂະຫຍາຍຕົວກະແຈກກະຈາຍແລະຄື້ນ isovolumic ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຂະຫນາດກາງຂອງເຈົ້າພາບ \(H\) ຍອມຮັບພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງຂອງພວກເຂົາ:
ໃນບັນດາພວກມັນ, ຟັງຊັນ Hankel ຊົງກົມຂອງປະເພດທໍາອິດ \(h_{n}^{(1)}\) ຖືກໃຊ້ເພື່ອພິຈາລະນາຄື້ນທີ່ກະແຈກກະຈາຍອອກໄປ, ແລະ \(\alpha_{n}\) ແລະ \(\beta_{ n}\ ) ແມ່ນຄ່າສໍາປະສິດທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ.ໃນສົມຜົນ.ໃນສົມຜົນ (2)–(4), ຂໍ້ກໍານົດ \(k_{H1}\) ແລະ \(k_{H2}\) ຫມາຍເຖິງຈໍານວນຄື້ນຂອງຄື້ນທີ່ຫາຍາກ ແລະຄື້ນທາງຂວາງຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຕົ້ນຕໍຂອງຮ່າງກາຍ, ຕາມລໍາດັບ ( ເບິ່ງ SI).ພື້ນທີ່ບີບອັດພາຍໃນ tumor ແລະ shifts ມີຮູບແບບ
ບ່ອນທີ່ \(k_{T1}\) ແລະ \(k_{T2}\) ເປັນຕົວແທນຂອງຕົວເລກຄື້ນຕາມລວງຍາວ ແລະທາງຂວາງໃນບໍລິເວນເນື້ອງອກ, ແລະຄ່າສໍາປະສິດທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກແມ່ນ \(\gamma_{n} {\mkern 1mu}\), \(\eta_{n} {\mkern 1mu}\).ອີງຕາມຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້, ອົງປະກອບການເຄື່ອນທີ່ຂອງເສັ້ນລັດສະໝີ ແລະ ວົງວຽນທີ່ບໍ່ແມ່ນສູນແມ່ນລັກສະນະຂອງພາກພື້ນທີ່ມີສຸຂະພາບດີຢູ່ໃນບັນຫາທີ່ກໍາລັງພິຈາລະນາ, ເຊັ່ນ \(u_{Hr}\) ແລະ \(u_{H\theta}\) (\(u_{ H\ varphi }\ ) ການສົມມຸດຕິຖານສົມມາທິແມ່ນບໍ່ຈໍາເປັນ) — ສາມາດໄດ້ຮັບຈາກການພົວພັນ \(u_{Hr} = \partial_{r} \left( {\phi + \partial_{r} (r\chi ) ) } \right) + k_}^{2 } {\mkern 1mu} r\chi\) ແລະ \(u_{H\theta} = r^{- 1} \partial_{\theta} \left({\phi + \partial_{r } ( r\chi ) } \right)\) ໂດຍການສ້າງ \(\phi = \phi_{H}^{(in)} + \phi_{H}^{(s)}\) ແລະ \ (\chi = \chi_ {H}^ {(s)}\) (ເບິ່ງ SI ສຳລັບຕົວກຳເນີດທາງຄະນິດສາດທີ່ລະອຽດ).ເຊັ່ນດຽວກັນ, ການປ່ຽນແທນ \(\phi = \phi_{T}^{(s)}\) ແລະ \(\chi = \chi_{T}^{(s)}\) ສົ່ງຄືນ {Tr} = \partial_{r} \left( {\phi + \partial_{r} (r\chi)} \right) + k_{T2}^{2} {\mkern 1mu} r\chi\) ແລະ \(u_{T\theta} = r^{-1}\partial _{\theta }\left({\phi +\partial_{r}(r\chi )}\right)\).
(ຊ້າຍ) ເລຂາຄະນິດຂອງເນື້ອງອກ spherical ຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສຸຂະພາບດີໂດຍຜ່ານທີ່ພາກສະຫນາມເຫດການຂະຫຍາຍພັນ, (ຂວາ) ການວິວັດທະນາການທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງອັດຕາສ່ວນຄວາມແຂງຂອງ tumor-host ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງ tumor radius, ຂໍ້ມູນລາຍງານ (ດັດແປງຈາກ Carotenuto et al. 41) ຈາກການທົດສອບການບີບອັດ vitro ແມ່ນໄດ້ຮັບຈາກເນື້ອງອກເຕົ້ານົມແຂງ inoculated ດ້ວຍຈຸລັງ MDA-MB-231.
ສົມມຸດວ່າວັດສະດຸ elastic ແລະ isotropic, ອົງປະກອບຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ບໍ່ແມ່ນສູນໃນພາກພື້ນທີ່ມີສຸຂະພາບດີແລະ tumor, ເຊັ່ນ: \(\sigma_{Hpq}\) ແລະ \(\sigma_{Tpq}\) – ປະຕິບັດຕາມກົດຫມາຍ Hooke ທົ່ວໄປ, ເນື່ອງຈາກວ່າມີ. ແມ່ນໂມດູລີ Lamé ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະເປັນເຈົ້າພາບ ແລະ ຄວາມຍືດຍຸ່ນຂອງເນື້ອງອກ, ໝາຍເຖິງ \(\{ \mu_{H},\,\lambda_{H} \}\) ແລະ \(\{ \mu_{T},\, \lambda_ {T} \ }\) (ເບິ່ງສົມຜົນ (A.11) ສໍາລັບການສະແດງອອກເຕັມຂອງອົງປະກອບຄວາມກົດດັນທີ່ສະແດງຢູ່ໃນ SI).ໂດຍສະເພາະ, ອີງຕາມຂໍ້ມູນໃນການອ້າງອິງ 41 ແລະນໍາສະເຫນີໃນຮູບ 1, tumors ການຂະຫຍາຍຕົວສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງໃນຄົງທີ່ elasticity ຂອງເນື້ອເຍື່ອ.ດັ່ງນັ້ນ, ການເຄື່ອນທີ່ ແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນພື້ນທີ່ໂຮດ ແລະເນື້ອງອກແມ່ນຖືກກໍານົດຢ່າງສົມບູນເຖິງຊຸດຂອງຄ່າຄົງທີ່ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ \({{ \varvec{\upxi}}}_{n} = \{ \alpha_{n} ,{\mkern 1mu } \ beta_{ n} {\mkern 1mu} \gamma_{n} ,\eta_{n} \}\ ) ມີຂະໜາດທາງທິດສະດີ.ເພື່ອຊອກຫາຕົວຄູນ vectors ເຫຼົ່ານີ້, ການໂຕ້ຕອບທີ່ເຫມາະສົມແລະເງື່ອນໄຂເຂດແດນລະຫວ່າງ tumor ແລະພື້ນທີ່ສຸຂະພາບໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີ.ສົມມຸດວ່າການຜູກມັດທີ່ສົມບູນແບບຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບຂອງ tumor-host \(r = a\), ຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງການຍ້າຍແລະຄວາມກົດດັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີເງື່ອນໄຂດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ລະບົບ (7) ປະກອບເປັນລະບົບຂອງສົມຜົນທີ່ມີການແກ້ໄຂທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ.ນອກຈາກນັ້ນ, ແຕ່ລະເງື່ອນໄຂເຂດແດນຈະຂຶ້ນກັບຄວາມຜິດປົກກະຕິ \(\theta\).ເພື່ອຫຼຸດບັນຫາຄ່າເຂດແດນໃຫ້ເປັນບັນຫາກ່ຽວກັບພຶດຊະຄະນິດທີ່ສົມບູນດ້ວຍຊຸດ \(N\) ຂອງລະບົບປິດ, ເຊິ່ງແຕ່ລະອັນຢູ່ໃນອັນທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ \({{\varvec{\upxi}}}_{n} = \{ \alpha_ {n},{ \mkern 1mu} \beta_{n} {\mkern 1mu} \gamma_{n}, \eta_{n} \}_{n = 0,…,N}\) (ກັບ \( N \ to \infty \), ໃນທາງທິດສະດີ), ແລະເພື່ອລົບລ້າງການເພິ່ງພາອາໄສຂອງສົມຜົນກ່ຽວກັບເງື່ອນໄຂສາມຫລ່ຽມ, ເງື່ອນໄຂການໂຕ້ຕອບແມ່ນຂຽນໃນຮູບແບບທີ່ອ່ອນແອໂດຍໃຊ້ orthogonality ຂອງພະຍາກອນ Legendre.ໂດຍສະເພາະ, ສົມຜົນ (7)1,2 ແລະ (7)3,4 ຖືກຄູນດ້ວຍ \(P_{n} \left( {\cos \theta} \right)\) ແລະ \(P_{n}^{ 1} \left( { \cos\theta}\right)\) ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປະສົມປະສານລະຫວ່າງ \(0\) ແລະ \(\pi\) ໂດຍໃຊ້ຕົວຕົນທາງຄະນິດສາດ:
ດັ່ງນັ້ນ, ເງື່ອນໄຂຂອງສ່ວນຕິດຕໍ່ (7) ສົ່ງຄືນລະບົບສົມຜົນ algebraic quadratic, ເຊິ່ງສາມາດສະແດງອອກໃນຮູບແບບ matrix ເປັນ \({\ mathbb{D}}_{n} (a) \cdot {{\varvec{\upxi }} } _{ n} = {\mathbf{q}}_{n} (a)\) ແລະໄດ້ຮັບຄວາມບໍ່ຮູ້ \({{\varvec{\upxi}}}_{n}\ ) ໂດຍການແກ້ໄຂກົດລະບຽບຂອງ Cramer .
ເພື່ອປະເມີນກະແສພະລັງງານທີ່ກະແຈກກະຈາຍໂດຍທາງຜ່ານແລະໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການຕອບສະ ໜອງ ສຽງຂອງມັນໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນໃນພາກສະ ໜາມ ທີ່ກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນສື່ກາງ, ປະລິມານສຽງທີ່ມີຄວາມສົນໃຈ, ເຊິ່ງເປັນສ່ວນຂ້າມກະແຈກກະຈາຍ bistatic ປົກກະຕິ.ໂດຍສະເພາະ, ພາກສ່ວນຂ້າມກະແຈກກະຈາຍ, ຫມາຍເຖິງ \(s), ສະແດງອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງພະລັງງານສຽງທີ່ສົ່ງໂດຍສັນຍານກະແຈກກະຈາຍແລະການແບ່ງພະລັງງານທີ່ດໍາເນີນໂດຍຄື້ນເຫດການ.ໃນເລື່ອງນີ້, ຄວາມກວ້າງຂອງຫນ້າທີ່ຮູບຮ່າງ \(\left| {F_{\infty} \left(\theta \right)} \right|^{2}\) ແມ່ນປະລິມານທີ່ໃຊ້ເລື້ອຍໆໃນການສຶກສາກົນໄກສຽງ. ຝັງຢູ່ໃນຂອງແຫຼວຫຼືແຂງກະແຈກກະຈາຍຂອງວັດຖຸໃນຕະກອນ.ຊັດເຈນກວ່ານັ້ນ, ຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງຫນ້າທີ່ຮູບຮ່າງແມ່ນຖືກກໍານົດເປັນສ່ວນຂ້າມກະແຈກກະຈາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ \(ds\) ຕໍ່ພື້ນທີ່ຫນ່ວຍ, ເຊິ່ງແຕກຕ່າງກັນໂດຍປົກກະຕິກັບທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນເຫດການ:
ບ່ອນທີ່ \(f_{n}^{pp}\) ແລະ \(f_{n}^{ps}\) ຫມາຍເຖິງການທໍາງານຂອງ modal, ເຊິ່ງຫມາຍເຖິງອັດຕາສ່ວນຂອງອໍານາດຂອງຄື້ນຕາມລວງຍາວແລະຄື້ນກະແຈກກະຈາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການ. ເຫດການ P-wave ໃນສື່ຮັບ, ຕາມລໍາດັບ, ໄດ້ຖືກມອບໃຫ້ດ້ວຍການສະແດງອອກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຟັງຊັນຄື້ນບາງສ່ວນ (10) ສາມາດສຶກສາໄດ້ຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະຕາມທິດສະດີການກະແຈກກະຈາຍ resonant (RST)49,50,51,52, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດແຍກຄວາມຍືດຍຸ່ນຂອງເປົ້າຫມາຍອອກຈາກພາກສະຫນາມ stray ທັງຫມົດໃນເວລາທີ່ສຶກສາຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ອີງຕາມວິທີການນີ້, ຟັງຊັນແບບຟອມ modal ສາມາດຖືກແຍກອອກເປັນຜົນລວມຂອງສອງສ່ວນເທົ່າທຽມກັນ, ຄື \(f_{n} = f_{n}^{(res)} + f_{n}^{(b)}\ ) ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມກວ້າງຂອງພື້ນຫຼັງ resonant ແລະ nonresonant, ຕາມລໍາດັບ.ຫນ້າທີ່ຮູບຮ່າງຂອງໂຫມດ resonant ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕອບສະຫນອງຂອງເປົ້າຫມາຍ, ໃນຂະນະທີ່ພື້ນຖານມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບຮູບຮ່າງຂອງກະແຈກກະຈາຍ.ເພື່ອກວດພົບຮູບແບບທໍາອິດຂອງເປົ້າຫມາຍສໍາລັບແຕ່ລະໂຫມດ, ຄວາມກວ້າງຂອງຫນ້າຂອງຮູບແບບ resonance modal \(\left| {f_{n}^{(res)} \left( \theta \right)} \right|\ ) ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍສົມມຸດວ່າພື້ນຫລັງແຂງ, ປະກອບດ້ວຍຮູບຊົງທີ່ບໍ່ສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ໃນອຸປະກອນການເປັນເຈົ້າພາບ elastic.ສົມມຸດຕິຖານນີ້ແມ່ນຖືກກະຕຸ້ນໂດຍຄວາມຈິງທີ່ວ່າ, ໂດຍທົ່ວໄປ, ທັງຄວາມແຂງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນເພີ່ມຂຶ້ນກັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເນື້ອງອກເນື່ອງຈາກຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອ.ດັ່ງນັ້ນ, ໃນລະດັບການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ຮຸນແຮງ, ອັດຕາສ່ວນ impedance \(\rho_{T} c_{1T} /\rho_{H} c_{1H}\) ຄາດວ່າຈະໃຫຍ່ກວ່າ 1 ສໍາລັບເນື້ອງອກແຂງ macroscopic ສ່ວນໃຫຍ່ພັດທະນາໃນອ່ອນໆ. ແພຈຸລັງ.ຕົວຢ່າງ, Krouskop et al.53 ລາຍງານອັດຕາສ່ວນຂອງມະເຮັງກັບໂມດູລປົກກະຕິປະມານ 4 ສໍາລັບເນື້ອເຍື່ອ prostate, ໃນຂະນະທີ່ມູນຄ່ານີ້ເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 20 ສໍາລັບຕົວຢ່າງເນື້ອເຍື່ອເຕົ້ານົມ.ສາຍພົວພັນເຫຼົ່ານີ້ inevitably ປ່ຽນແປງ impedance acoustic ຂອງເນື້ອເຍື່ອ, ດັ່ງທີ່ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍການວິເຄາະ elastography54,55,56, ແລະອາດຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫນາແຫນ້ນຂອງເນື້ອເຍື່ອທ້ອງຖິ່ນທີ່ເກີດຈາກ tumor hyperproliferation.ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນການທົດລອງດ້ວຍການທົດສອບການບີບອັດແບບງ່າຍດາຍຂອງກ້ອນເນື້ອງອກເຕົ້ານົມທີ່ເຕີບໃຫຍ່ຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຕ່າງໆ 32, ແລະການດັດແປງວັດສະດຸສາມາດປະຕິບັດຕາມແບບຈໍາລອງຂ້າມຊະນິດທີ່ຄາດຄະເນຂອງ tumors ການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຊື່43,44.ຂໍ້​ມູນ​ຄວາມ​ແຂງ​ຂອງ​ທີ່​ໄດ້​ມາ​ແມ່ນ​ກ່ຽວ​ຂ້ອງ​ໂດຍ​ກົງ​ກັບ​ການ​ວິ​ວັດ​ທະ​ນາ​ການ​ຂອງ modulus ຂອງ tumors ແຂງ​ຕາມ​ສູດ \(E_{T} = S\left( {1 – \nu ^{2} } \right)/a\sqrt \ varepsilon\ )(ຮູບຊົງທີ່ມີລັດສະໝີ \(a\), ຄວາມແຂງ \(S\) ແລະອັດຕາສ່ວນຂອງ Poisson \(\nu\) ລະຫວ່າງສອງແຜ່ນແຂງ 57, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 1).ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໄດ້ຮັບການວັດແທກ impedance acoustic ຂອງ tumor ແລະເຈົ້າພາບໃນລະດັບການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ໂດຍສະເພາະ, ໃນການສົມທຽບກັບໂມດູນຂອງເນື້ອເຍື່ອປົກກະຕິເທົ່າກັບ 2 kPa ໃນຮູບທີ 1, ໂມດູລ elastic ຂອງເນື້ອງອກເຕົ້ານົມໃນປະລິມານປະມານ 500 ຫາ 1250 mm3 ສົ່ງຜົນໃຫ້ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະມານ 10 kPa ເປັນ 16 kPa, ເຊິ່ງແມ່ນ. ສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ມູນທີ່ລາຍງານ.ໃນເອກະສານອ້າງອີງ 58, 59 ໄດ້ພົບເຫັນວ່າຄວາມກົດດັນໃນຕົວຢ່າງເນື້ອເຍື່ອເຕົ້ານົມແມ່ນ 0.25-4 kPa ດ້ວຍການບີບອັດທີ່ຫາຍໄປ.ຍັງສົມມຸດວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງ Poisson ຂອງເນື້ອເຍື່ອທີ່ເກືອບບໍ່ສາມາດບີບອັດໄດ້ແມ່ນ 41.60, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເນື້ອເຍື່ອບໍ່ປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຍ້ອນວ່າປະລິມານເພີ່ມຂຶ້ນ.ໂດຍສະເພາະ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຊາກອນສະເລ່ຍ \(\rho = 945\,\text{kg}}\,{\text{m}}^{– 3}\)61.ດ້ວຍການພິຈາລະນາເຫຼົ່ານີ້, ຄວາມແຂງກະດ້າງສາມາດເຂົ້າໄປໃນຮູບແບບພື້ນຫລັງໂດຍໃຊ້ການສະແດງອອກຕໍ່ໄປນີ້:
ບ່ອນທີ່ຄ່າຄົງທີ່ທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ \(\widehat{{{\varvec{\upxi))))_{n} = \{\delta_{n} ,\upsilon_{n} \}\) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍພິຈາລະນາຄວາມຕໍ່ເນື່ອງ. bias ( 7 )2,4, ນັ້ນແມ່ນ, ໂດຍການແກ້ໄຂລະບົບ algebraic \(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) \cdot \widehat{(\varvec{\upxi}} } } _{n } = \widehat{{\mathbf{q}}}_{n} (a)\) ກ່ຽວຂ້ອງກັບຜູ້ເຍົາ\(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) = \ { { \ mathbb{D}}_{n} (a)\}_{{\{ (1,3),(1,3)\} }}\) ແລະ vector ຖັນແບບງ່າຍທີ່ສອດຄ້ອງກັນ\(\widehat { {\ mathbf {q}}}_{n} (а)\). \left({res} \right)\,pp}} \left(\theta \right)} \right| = \left|{f_{n}^{pp} \left(\theta \right) – f_{ n}^{pp(b)} \left(\theta \right)} \right|\) ແລະ \(\left|{f_{n}^{{\left({res} \right)\,ps} } \left(\theta \right)} \right|= \left|{f_{n}^{ps} \left(\theta \right) – f_{n}^{ps(b)} \left(\ theta \right)} \right|\) ຫມາຍເຖິງ P-wave excitation ແລະການສະທ້ອນ P- ແລະ S-wave, ຕາມລໍາດັບ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຄັ້ງທໍາອິດແມ່ນຄາດຄະເນເປັນ \(\theta = \pi\), ແລະຄວາມກວ້າງທີສອງແມ່ນຄາດຄະເນເປັນ \(\theta = \pi/4\).ໂດຍການໂຫຼດຄຸນສົມບັດອົງປະກອບຕ່າງໆ.ຮູບທີ່ 2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລັກສະນະ resonant ຂອງ tumor spheroids ສູງເຖິງປະມານ 15 ມມໃນເສັ້ນຜ່າສູນກາງແມ່ນສຸມໃສ່ສ່ວນໃຫຍ່ໃນແຖບຄວາມຖີ່ຂອງ 50-400 kHz, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ ultrasound ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາເພື່ອກະຕຸ້ນ tumor resonant.ຈຸລັງ.ຫຼາຍ.ໃນແຖບຄວາມຖີ່ນີ້, ການວິເຄາະ RST ເປີດເຜີຍຮູບແບບດຽວສໍາລັບໂຫມດ 1 ຫາ 6, ເນັ້ນໃສ່ໃນຮູບ 3. ທີ່ນີ້, ທັງສອງຄື້ນ pp- ແລະ ps-s ກະແຈກກະຈາຍສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບແບບຂອງປະເພດທໍາອິດ, ເກີດຂຶ້ນໃນຄວາມຖີ່ຕ່ໍາຫຼາຍ, ເຊິ່ງເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ. ປະມານ 20 kHz ສໍາລັບໂຫມດ 1 ເຖິງປະມານ 60 kHz ສໍາລັບ n = 6, ສະແດງໃຫ້ເຫັນບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນ radius sphere.ຟັງຊັນ resonant ps ຫຼັງຈາກນັ້ນຈະເສື່ອມສະພາບ, ໃນຂະນະທີ່ການປະສົມປະສານຂອງຮູບແບບ pp ຄວາມກວ້າງຂວາງຂະຫນາດໃຫຍ່ສະຫນອງໄລຍະເວລາປະມານ 60 kHz, ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຂຶ້ນກັບຈໍານວນໂຫມດເພີ່ມຂຶ້ນ.ການ​ວິ​ເຄາະ​ທັງ​ຫມົດ​ແມ່ນ​ໄດ້​ປະ​ຕິ​ບັດ​ໂດຍ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຊອບ​ແວ​ຄອມ​ພິວ​ເຕີ Mathematica®62​.
ຫນ້າທີ່ຮູບແບບ backscatter ທີ່ໄດ້ຮັບຈາກໂມດູນຂອງ tumors ເຕົ້ານົມຂອງຂະຫນາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1, ບ່ອນທີ່ແຖບກະແຈກກະຈາຍສູງສຸດແມ່ນເນັ້ນໃສ່ການພິຈາລະນາ superposition ຮູບແບບ.
Resonances ຂອງໂຫມດທີ່ເລືອກຈາກ \(n = 1\) ຫາ \(n = 6\), ຄິດໄລ່ຕາມຄວາມຕື່ນເຕັ້ນແລະການສະທ້ອນຂອງ P-wave ໃນຂະຫນາດ tumor ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ເສັ້ນໂຄ້ງສີດໍາຈາກ \(\left | {f_{ n} ^ {{\ left( {res} \right)\,pp}} \left(\pi \right)} \right| {f_{n}^{pp} \left (\pi \right) – f_{n }^{pp(b)} \left(\pi \right)} \right|\)) ແລະການສະທ້ອນຂອງ P-wave ແລະການສະທ້ອນຂອງ S-wave (ເສັ້ນໂຄ້ງສີຂີ້ເຖົ່າໃຫ້ໂດຍຟັງຊັນຮູບຮ່າງ modal \( \left | { f_{n }^{{\left( {res} \right)\,ps}} \left( {\pi /4} \right)} \right| \left( {\pi /4} \right) – f_{n}^{ps(b)} \left( {\pi /4} \right)} \right |\)).
ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການວິເຄາະເບື້ອງຕົ້ນນີ້ໂດຍນໍາໃຊ້ເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍພັນຫ່າງໄກສອກຫຼີກສາມາດນໍາພາການເລືອກຄວາມຖີ່ຂອງການຂັບໄລ່ສະເພາະໃນການຈໍາລອງຕົວເລກຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອສຶກສາຜົນກະທົບຂອງຄວາມກົດດັນ microvibration ກ່ຽວກັບມະຫາຊົນ.ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປັບຕົວຂອງຄວາມຖີ່ທີ່ເຫມາະສົມສາມາດເປັນຂັ້ນຕອນສະເພາະໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເນື້ອງອກແລະສາມາດຖືກກໍານົດໂດຍໃຊ້ຜົນໄດ້ຮັບຂອງຕົວແບບການຂະຫຍາຍຕົວເພື່ອກໍານົດກົນລະຍຸດທາງຊີວະພາບທີ່ໃຊ້ໃນການປິ່ນປົວພະຍາດເພື່ອຄາດຄະເນການແກ້ໄຂເນື້ອເຍື່ອຢ່າງຖືກຕ້ອງ.
ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ສໍາຄັນໃນ nanotechnology ກໍາລັງຂັບລົດຊຸມຊົນວິທະຍາສາດເພື່ອຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂແລະວິທີການໃຫມ່ເພື່ອພັດທະນາອຸປະກອນທາງການແພດ miniaturized ແລະ invasive ຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ vivo.ໃນສະພາບການນີ້, ເທກໂນໂລຍີ LOF ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດທີ່ໂດດເດັ່ນໃນການຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດຂອງເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາອຸປະກອນໃຍແກ້ວນໍາແສງທີ່ຮຸກຮານຫນ້ອຍທີ່ສຸດໃຫມ່ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກວິທະຍາສາດຊີວິດ 21, 63, 64, 65. ແນວຄວາມຄິດຂອງການລວມເອົາວັດສະດຸ 2D ແລະ 3D. ດ້ວຍຄຸນສົມບັດທາງເຄມີ, ຊີວະພາບ, ແລະ optical ທີ່ຕ້ອງການຢູ່ດ້ານຂ້າງ 25 ແລະ / ຫຼືສິ້ນສຸດ 64 ຂອງເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງທີ່ມີການຄວບຄຸມທາງກວ້າງຂອງພື້ນຢ່າງເຕັມທີ່ໃນລະດັບ nanoscale ນໍາໄປສູ່ການປະກົດຕົວຂອງຊັ້ນຮຽນໃຫມ່ຂອງ nanooptodes ເສັ້ນໄຍ optic.ມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງຫນ້າທີ່ການວິນິດໄສແລະການປິ່ນປົວ.ຫນ້າສົນໃຈ, ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງເລຂາຄະນິດແລະກົນຈັກ (ສ່ວນຂ້າມຂະຫນາດນ້ອຍ, ອັດຕາສ່ວນຂະຫນາດໃຫຍ່, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ນ້ໍາຫນັກຕໍ່າ) ແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງວັດສະດຸ (ປົກກະຕິແລ້ວແກ້ວຫຼືໂພລີເມີ), ເສັ້ນໃຍ optical ແມ່ນເຫມາະສົມດີສໍາລັບການໃສ່ເຂັມແລະທໍ່ທໍ່.ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດ20, ປູທາງໄປສູ່ວິໄສທັດໃຫມ່ຂອງ "ໂຮງຫມໍເຂັມ" (ເບິ່ງຮູບ 4).
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ເນື່ອງຈາກລະດັບເສລີພາບຂອງເຕັກໂນໂລຢີ LOF, ໂດຍການນໍາໃຊ້ການລວມຕົວຂອງຈຸນລະພາກແລະ nanostructures ທີ່ຜະລິດຈາກວັດສະດຸໂລຫະແລະ / ຫຼື dielectric ຕ່າງໆ, ເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະທີ່ມັກຈະສະຫນັບສະຫນູນຮູບແບບ resonant., ພາກສະຫນາມແສງສະຫວ່າງ 21 ແມ່ນຕໍາແຫນ່ງທີ່ເຂັ້ມແຂງ.ການບັນຈຸແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃນຂອບເຂດຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຍ່ອຍ, ມັກຈະປະສົມປະສານກັບການປຸງແຕ່ງທາງເຄມີແລະ / ຫຼືທາງຊີວະພາບ63 ແລະການລວມຕົວຂອງວັດສະດຸທີ່ລະອຽດອ່ອນເຊັ່ນ: ໂພລີເມີສະຫຼາດ 65,66 ສາມາດເພີ່ມການຄວບຄຸມການໂຕ້ຕອບຂອງແສງແລະສານ, ເຊິ່ງສາມາດເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບຈຸດປະສົງ theranostic.ທາງ​ເລືອກ​ຂອງ​ປະ​ເພດ​ແລະ​ຂະ​ຫນາດ​ຂອງ​ອົງ​ປະ​ກອບ / ອຸ​ປະ​ກອນ​ປະ​ສົມ​ປະ​ສານ​ແນ່​ນອນ​ແມ່ນ​ຂຶ້ນ​ກັບ​ຕົວ​ກໍາ​ນົດ​ການ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​, ຊີ​ວະ​ພາບ​ຫຼື​ທາງ​ເຄ​ມີ​ທີ່​ຈະ​ກວດ​ພົບ21,63​.
ການລວມຕົວຂອງ LOF probes ເຂົ້າໄປໃນເຂັມທາງການແພດທີ່ມຸ້ງໄປຫາສະຖານທີ່ສະເພາະໃນຮ່າງກາຍຈະຊ່ວຍໃຫ້ນ້ໍາທ້ອງຖິ່ນແລະເນື້ອເຍື່ອ biopsies ໃນ vivo, ຊ່ວຍໃຫ້ການປິ່ນປົວທ້ອງຖິ່ນພ້ອມໆກັນ, ຫຼຸດຜ່ອນຜົນຂ້າງຄຽງແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບ.ໂອກາດທີ່ມີທ່າແຮງລວມມີການກວດຫາຊີວະໂມເລກຸນຕ່າງໆ, ລວມທັງມະເຮັງ.biomarkers ຫຼື microRNAs (miRNAs)67, ການກໍານົດເນື້ອເຍື່ອມະເຮັງໂດຍໃຊ້ spectroscopy linear ແລະ non-linear ເຊັ່ນ Raman spectroscopy (SERS)31, high-resolution photoacoustic imaging22,28,68, laser surgery and ablation69, and local delivery drug using light27 and ການຊີ້ນໍາອັດຕະໂນມັດຂອງເຂັມເຂົ້າໄປໃນຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດ20.ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າເຖິງແມ່ນວ່າການນໍາໃຊ້ເສັ້ນໄຍ optical ຫຼີກເວັ້ນຂໍ້ເສຍຂອງວິທີການ "ຄລາສສິກ" ໂດຍອີງໃສ່ອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າແລະການປະກົດຕົວຂອງການແຊກແຊງໄຟຟ້າ, ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ເຊັນເຊີ LOF ຕ່າງໆປະສົມປະສານຢ່າງມີປະສິດຕິຜົນ. ລະບົບ.ເຂັມດຽວທາງການແພດ.ຕ້ອງເອົາໃຈໃສ່ເປັນພິເສດຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທີ່ເປັນອັນຕະລາຍເຊັ່ນ: ມົນລະພິດ, ການແຊກແຊງທາງ optical, ອຸປະສັກທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນກະທົບ crosstalk ລະຫວ່າງຫນ້າທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຍັງເປັນຄວາມຈິງທີ່ວ່າຫຼາຍຫນ້າທີ່ໄດ້ກ່າວມາບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການເຄື່ອນໄຫວໃນເວລາດຽວກັນ.ລັກສະນະນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ຢ່າງຫນ້ອຍຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງ, ດັ່ງນັ້ນການຈໍາກັດຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງແຕ່ລະ probe ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂັ້ນຕອນ.ການພິຈາລະນາເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາເບິ່ງແນວຄວາມຄິດຂອງ "ເຂັມໃນໂຮງຫມໍ" ເປັນວິໄສທັດທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ຈະວາງພື້ນຖານອັນຫນັກແຫນ້ນສໍາລັບການຜະລິດເຂັມການປິ່ນປົວໃນວິທະຍາສາດຊີວິດຕໍ່ໄປ.
ກ່ຽວກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະທີ່ໄດ້ປຶກສາຫາລືໃນເອກະສານສະບັບນີ້, ໃນພາກຕໍ່ໄປພວກເຮົາຈະຄົ້ນຄວ້າຕົວເລກກ່ຽວກັບຄວາມສາມາດຂອງເຂັມທາງການແພດທີ່ຈະນໍາຄື້ນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອຂອງມະນຸດໂດຍໃຊ້ການຂະຫຍາຍພັນຂອງມັນຕາມແກນຂອງມັນ.
ການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນ ultrasonic ຜ່ານເຂັມທາງການແພດທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍນ້ໍາແລະໃສ່ເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນ (ເບິ່ງແຜນວາດໃນຮູບ 5a) ໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງໂດຍໃຊ້ຊອບແວ Comsol Multiphysics ການຄ້າໂດຍອີງໃສ່ວິທີການອົງປະກອບ finite (FEM)70, ບ່ອນທີ່ເຂັມແລະເນື້ອເຍື່ອໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງ. ເປັນສະພາບແວດລ້ອມ elastic linear.
ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ຮູບ 5b, ເຂັມຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງເປັນກະບອກຮູ (ຍັງເອີ້ນວ່າ "cannula") ເຮັດດ້ວຍສະແຕນເລດ, ວັດສະດຸມາດຕະຖານສໍາລັບເຂັມທາງການແພດ71.ໂດຍສະເພາະ, ມັນໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງດ້ວຍໂມດູນຂອງ Young E = 205 GPa, ອັດຕາສ່ວນຂອງ Poisson ν = 0.28, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນ ρ = 7850 kg m −372.73.Geometrically, ເຂັມແມ່ນມີລັກສະນະໂດຍຄວາມຍາວ L, ເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນ D (ຍັງເອີ້ນວ່າ "ການເກັບກູ້") ແລະຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງ t.ນອກຈາກນັ້ນ, ປາຍຂອງເຂັມໄດ້ຖືກພິຈາລະນາທີ່ຈະ inclined ໃນມຸມαກ່ຽວກັບທິດທາງຕາມລວງຍາວ (z).ປະລິມານນ້ໍາທີ່ສໍາຄັນແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຮູບຮ່າງຂອງພາກພື້ນພາຍໃນຂອງເຂັມ.ໃນການວິເຄາະເບື້ອງຕົ້ນນີ້, ເຂັມໄດ້ຖືກສົມມຸດວ່າຖືກ ​​immersed ຢ່າງສົມບູນໃນພາກພື້ນຂອງເນື້ອເຍື່ອ (ສົມມຸດວ່າຂະຫຍາຍໄປບໍ່ມີກໍານົດ), ສ້າງແບບຈໍາລອງເປັນຂອບເຂດຂອງ radius rs, ເຊິ່ງຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ 85 ມມໃນໄລຍະ simulations ທັງຫມົດ.ໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ, ພວກເຮົາສໍາເລັດພາກພື້ນ spherical ດ້ວຍຊັ້ນທີ່ກົງກັນຢ່າງສົມບູນ (PML), ເຊິ່ງຢ່າງຫນ້ອຍຈະຫຼຸດຜ່ອນຄື້ນຟອງທີ່ບໍ່ຕ້ອງການສະທ້ອນຈາກຂອບເຂດ "ຈິນຕະນາການ".ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາເລືອກ radius rs ເພື່ອທີ່ຈະວາງຂອບເຂດໂດເມນ spherical ໄກຈາກເຂັມເພື່ອບໍ່ໃຫ້ຜົນກະທົບຕໍ່ການແກ້ໄຂຄອມພິວເຕີ້, ແລະຂະຫນາດນ້ອຍພຽງພໍທີ່ຈະບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຄອມພິວເຕີ້ simulation.
ການປ່ຽນຕາມລວງຍາວປະສົມກົມກຽວຂອງຄວາມຖີ່ f ແລະຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງ A ຖືກນໍາໃຊ້ກັບເຂດແດນຕ່ໍາຂອງເລຂາຄະນິດສະໄຕລັດ;ສະຖານະການນີ້ສະແດງເຖິງການກະຕຸ້ນການປ້ອນຂໍ້ມູນທີ່ໃຊ້ກັບເລຂາຄະນິດຈຳລອງ.ໃນຂອບເຂດທີ່ຍັງເຫຼືອຂອງເຂັມ (ສໍາຜັດກັບເນື້ອເຍື່ອແລະນ້ໍາ), ຮູບແບບທີ່ຍອມຮັບແມ່ນຖືວ່າມີຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງສອງປະກົດການທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ຫນຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບກົນໄກໂຄງສ້າງ (ສໍາລັບພື້ນທີ່ຂອງເຂັມ), ແລະ. ອີກດ້ານ ໜຶ່ງ ຂອງກົນໄກໂຄງສ້າງ.(ສໍາ​ລັບ​ພາກ​ພື້ນ acicular​)​, ສະ​ນັ້ນ​ເງື່ອນ​ໄຂ​ທີ່​ສອດ​ຄ້ອງ​ກັນ​ແມ່ນ imposed ກ່ຽວ​ກັບ​ສຽງ (ສໍາ​ລັບ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ພາກ​ພື້ນ acicular​)74​.ໂດຍສະເພາະ, ການສັ່ນສະເທືອນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ໃຊ້ກັບບ່ອນນັ່ງເຂັມເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍ;ດັ່ງນັ້ນ, ສົມມຸດວ່າເຂັມມີພຶດຕິກຳຄືກັບຕົວກາງທີ່ຢືດຢຸ່ນ, ການເຄື່ອນຍ້າຍ vector U ສາມາດຄາດຄະເນໄດ້ຈາກສົມຜົນຄວາມສົມດຸນຂອງ elastodynamic (Navier)75.oscillations ໂຄງສ້າງຂອງເຂັມເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກົດດັນນ້ໍາພາຍໃນມັນ (ພິຈາລະນາເປັນ stationary ໃນຕົວແບບຂອງພວກເຮົາ), ເປັນຜົນມາຈາກການທີ່ຄື້ນຟອງສຽງແຜ່ຂະຫຍາຍໃນທິດທາງຕາມລວງຍາວຂອງເຂັມໄດ້, ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນປະຕິບັດຕາມສົມຜົນ Helmholtz76.ສຸດທ້າຍ, ສົມມຸດວ່າຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນໃນເນື້ອເຍື່ອແມ່ນມີຄວາມລະເລີຍແລະຄວາມກວ້າງຂວາງຂອງຄື້ນຟອງ shear ແມ່ນນ້ອຍກວ່າຄວາມກວ້າງຂອງຄື້ນຄວາມກົດດັນ, ສົມຜົນ Helmholtz ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແບບຈໍາລອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນສຽງໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນ.ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ປະ​ມານ​ນີ້​, ເນື້ອ​ເຍື່ອ​ຖືກ​ພິ​ຈາ​ລະ​ນາ​ເປັນ​ຂອງ​ແຫຼວ 77 ທີ່​ມີ​ຄວາມ​ຫນາ​ແຫນ້ນ​ຂອງ 1000 ກິ​ໂລ​ແມັດ​ຕໍ່​ຕາ​ແມັດ​ແລະ​ຄວາມ​ໄວ​ຂອງ​ສຽງ 1540 m/s (ບໍ່​ສົນ​ໃຈ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ຄວາມ​ຊຸ່ມ​ຊື່ນ​)​.ເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ທັງສອງຂະແຫນງການທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງຮັບປະກັນຄວາມຄົງທີ່ຂອງການເຄື່ອນໄຫວປົກກະຕິຢູ່ໃນເຂດແດນຂອງແຂງແລະຂອງແຫຼວ, ຄວາມສົມດຸນສະຖິດລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ຕັ້ງຂວາງກັບເຂດແດນຂອງແຂງ, ແລະຄວາມກົດດັນ tangential ຢູ່ເຂດແດນຂອງ. ທາດແຫຼວຕ້ອງເທົ່າກັບສູນ.75 .
ໃນການວິເຄາະຂອງພວກເຮົາ, ພວກເຮົາສືບສວນການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນຟອງສຽງຕາມເຂັມພາຍໃຕ້ສະພາບ stationary, ສຸມໃສ່ອິດທິພົນຂອງເລຂາຄະນິດຂອງເຂັມກ່ຽວກັບການປ່ອຍຄື້ນຟອງພາຍໃນເນື້ອເຍື່ອ.ໂດຍສະເພາະ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນອິດທິພົນຂອງເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນຂອງເຂັມ D, ຄວາມຍາວ L ແລະມຸມ bevel α, ການຮັກສາຄວາມຫນາ t ຄົງທີ່ 500 µm ສໍາລັບທຸກກໍລະນີທີ່ໄດ້ສຶກສາ.ມູນຄ່າຂອງ t ນີ້ແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງມາດຕະຖານປົກກະຕິ 71 ສໍາລັບເຂັມການຄ້າ.
ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍໂດຍທົ່ວໄປ, ຄວາມຖີ່ f ຂອງການເຄື່ອນຍ້າຍປະສົມກົມກຽວທີ່ນໍາໃຊ້ກັບຖານຂອງເຂັມໄດ້ຖືກປະຕິບັດເທົ່າກັບ 100 kHz, ແລະຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງ A ແມ່ນ 1 μm.ໂດຍສະເພາະ, ຄວາມຖີ່ໄດ້ຖືກກໍານົດເປັນ 100 kHz, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບການຄາດຄະເນການວິເຄາະໃນພາກ "ການວິເຄາະກະແຈກກະຈາຍຂອງມະຫາຊົນ tumor spherical ເພື່ອຄາດຄະເນການຈະເລີນເຕີບໂຕຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່ ultrasound", ບ່ອນທີ່ພຶດຕິກໍາຄ້າຍຄື resonance ຂອງ tumor ໄດ້ຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃນ. ຊ່ວງຄວາມຖີ່ຂອງ 50–400 kHz, ມີຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງການກະແຈກກະຈາຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດທີ່ສຸມໃສ່ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາປະມານ 100–200 kHz (ເບິ່ງຮູບ 2).
ຕົວກໍານົດການທໍາອິດທີ່ໄດ້ສຶກສາແມ່ນເສັ້ນຜ່າສູນກາງພາຍໃນ D ຂອງເຂັມ.ເພື່ອຄວາມສະດວກ, ມັນຖືກກໍານົດເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຈໍານວນເຕັມຂອງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນສຽງໃນຮູຂອງເຂັມ (ie, ໃນນ້ໍາ λW = 1.5 ມມ).ແທ້ຈິງແລ້ວ, ປະກົດການຂອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນໃນອຸປະກອນທີ່ມີລັກສະນະເລຂາຄະນິດທີ່ໃຫ້ (ຕົວຢ່າງ, ໃນ waveguide) ມັກຈະຂຶ້ນກັບຂະຫນາດລັກສະນະຂອງເລຂາຄະນິດທີ່ໃຊ້ໃນການປຽບທຽບກັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນກະຈາຍພັນ.ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນການວິເຄາະຄັ້ງທໍາອິດ, ເພື່ອເນັ້ນຫນັກໃສ່ຜົນກະທົບຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງ D ທີ່ດີກວ່າການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນສຽງຜ່ານເຂັມ, ພວກເຮົາພິຈາລະນາເປັນປາຍຮາບພຽງ, ກໍານົດມຸມ α = 90 °.ໃນລະຫວ່າງການວິເຄາະນີ້, ຄວາມຍາວຂອງເຂັມ L ໄດ້ຖືກແກ້ໄຂຢູ່ທີ່ 70 ມມ.
ໃນຮູບ.6a ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ຂອງ​ສຽງ​ໂດຍ​ສະ​ເລ່ຍ​ເປັນ​ຫນ້າ​ທີ່​ຂອງ​ພາ​ຣາ​ມິ​ເຕີ​ຂະ​ຫນາດ​ມິ​ຕິ​ມິ​ຕິ SD​, ເຊັ່ນ​: D = λW/SD ການ​ປະ​ເມີນ​ຜົນ​ໃນ​ຮູບ​ກົມ​ທີ່​ມີ​ລັດ​ສະ​ໝີ 10 ມ​ມ​ໂດຍ​ສູນ​ກາງ​ຢູ່​ໃນ​ປາຍ​ເຂັມ​ທີ່​ສອດ​ຄ້ອງ​ກັນ​.ຕົວກໍານົດການຂະຫນາດ SD ປ່ຽນແປງຈາກ 2 ຫາ 6, ie ພວກເຮົາພິຈາລະນາຄ່າ D ຕັ້ງແຕ່ 7.5 ມມຫາ 2.5 ມມ (ຢູ່ທີ່ f = 100 kHz).ຊ່ວງດັ່ງກ່າວຍັງປະກອບມີຄ່າມາດຕະຖານ 71 ສໍາລັບເຂັມທາງການແພດສະແຕນເລດ.ຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງພາຍໃນຂອງເຂັມມີຜົນຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສຽງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກເຂັມ, ໂດຍມີຄ່າສູງສຸດ (1030 W/m2) ກົງກັບ D = λW/3 (ເຊັ່ນ: D = 5 mm) ແລະ ທ່າອ່ຽງຫຼຸດລົງດ້ວຍການຫຼຸດລົງ. ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ.ມັນຄວນຈະຖືກພິຈາລະນາວ່າເສັ້ນຜ່າສູນກາງ D ແມ່ນຕົວກໍານົດການເລຂາຄະນິດທີ່ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຮຸກຮານຂອງອຸປະກອນທາງການແພດ, ດັ່ງນັ້ນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນນີ້ບໍ່ສາມາດຖືກລະເລີຍໃນເວລາທີ່ເລືອກມູນຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດ.ດັ່ງນັ້ນ, ເຖິງແມ່ນວ່າການຫຼຸດລົງຂອງ D ເກີດຂື້ນຍ້ອນການສົ່ງຕໍ່ຕ່ໍາຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສຽງໃນເນື້ອເຍື່ອ, ສໍາລັບການສຶກສາຕໍ່ໄປນີ້, ເສັ້ນຜ່າກາງ D = λW / 5, ie D = 3 ມມ (ກົງກັບມາດຕະຖານ 11G71 ທີ່ f = 100 kHz) , ຖືວ່າເປັນການປະນີປະນອມທີ່ສົມເຫດສົມຜົນລະຫວ່າງການລົບກວນອຸປະກອນແລະການສົ່ງສັນຍານຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງ (ສະເລ່ຍປະມານ 450 W/m2).
ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສະເລ່ຍຂອງສຽງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍປາຍຂອງເຂັມ (ຖືວ່າຮາບພຽງ), ຂຶ້ນກັບເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນຂອງເຂັມ (a), ຄວາມຍາວ (b) ແລະມຸມ bevel α (c).ຄວາມຍາວໃນ (a, c) ແມ່ນ 90 ມມ, ແລະເສັ້ນຜ່າກາງໃນ (b, c) ແມ່ນ 3 ມມ.
ຕົວກໍານົດການຕໍ່ໄປທີ່ຈະວິເຄາະແມ່ນຄວາມຍາວຂອງເຂັມ L. ຕາມການສຶກສາກໍລະນີທີ່ຜ່ານມາ, ພວກເຮົາພິຈາລະນາມຸມສະຫຼຽງ α = 90 °ແລະຄວາມຍາວໄດ້ຖືກປັບເປັນຄວາມຄູນຂອງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນໃນນ້ໍາ, ເຊັ່ນ: ພິຈາລະນາ L = SL λW. .ຕົວກໍານົດການຂະຫນາດ dimensionless SL ມີການປ່ຽນແປງຈາກ 3 ໂດຍ 7, ດັ່ງນັ້ນການປະເມີນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສະເລ່ຍຂອງສຽງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍປາຍຂອງເຂັມໃນຄວາມຍາວຈາກ 4.5 ຫາ 10.5 ມມ.ຊ່ວງນີ້ປະກອບມີຄ່າປົກກະຕິສໍາລັບເຂັມການຄ້າ.ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.6b, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຍາວຂອງເຂັມ, L, ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການຖ່າຍທອດຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສຽງໃນເນື້ອເຍື່ອ.ໂດຍສະເພາະ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງພາລາມິເຕີນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະປັບປຸງການສົ່ງຜ່ານປະມານຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດ.ໃນ​ຄວາມ​ເປັນ​ຈິງ, ໃນ​ລະ​ດັບ​ຄວາມ​ຍາວ​ການ​ວິ​ເຄາະ​, ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ຂອງ​ສຽງ​ໂດຍ​ສະ​ເລ່ຍ​ໃຊ້​ເວ​ລາ​ສູງ​ສຸດ​ຂອງ​ທ້ອງ​ຖິ່ນ​ຂອງ 3116 W/m2 ທີ່ SL = 4 (ie, L = 60 mm), ແລະ​ອື່ນໆ​ທີ່​ສອດ​ຄ້ອງ​ກັນ​ກັບ SL = 6 (ie, L = 90. ມມ).
ຫຼັງຈາກການວິເຄາະອິດທິພົນຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງແລະຄວາມຍາວຂອງເຂັມກ່ຽວກັບການຂະຫຍາຍພັນຂອງ ultrasound ໃນເລຂາຄະນິດຮູບທໍ່ກົມ, ພວກເຮົາໄດ້ສຸມໃສ່ອິດທິພົນຂອງມຸມ bevel ກ່ຽວກັບການສົ່ງຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສຽງໃນແພຈຸລັງ.ຄວາມເຂັ້ມສະເລ່ຍຂອງສຽງທີ່ອອກມາຈາກປາຍເສັ້ນໄຍໄດ້ຖືກປະເມີນວ່າເປັນການທໍາງານຂອງມຸມ α, ປ່ຽນຄ່າຂອງມັນຈາກ 10° (ປາຍແຫຼມ) ເປັນ 90° (ປາຍແປ).ໃນກໍລະນີນີ້, ລັດສະໝີຂອງວົງການລວມປະມານປາຍເຂັມທີ່ພິຈາລະນາແມ່ນ 20 ມມ, ດັ່ງນັ້ນສໍາລັບຄ່າທັງຫມົດຂອງ α, ປາຍຂອງເຂັມໄດ້ຖືກລວມຢູ່ໃນປະລິມານທີ່ຄິດໄລ່ຈາກສະເລ່ຍ.
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.6c, ເມື່ອປາຍແຫຼມ, ie, ເມື່ອ α ຫຼຸດລົງເລີ່ມຕົ້ນຈາກ 90 °, ຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງທີ່ຖ່າຍທອດເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຖິງມູນຄ່າສູງສຸດປະມານ 1.5 × 105 W / m2, ເຊິ່ງເທົ່າກັບ α = 50 °, ieie, 2. ແມ່ນຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດທີ່ສູງກວ່າເມື່ອທຽບກັບລັດຮາບພຽງ.ດ້ວຍການເຮັດໃຫ້ປາຍແຫຼມຕື່ມອີກ (ເຊັ່ນ, ຢູ່ທີ່ α ຕໍ່າກວ່າ 50°), ຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງມີທ່າອ່ຽງຫຼຸດລົງ, ເຖິງຄ່າທຽບເທົ່າກັບປາຍແປ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຮົາໄດ້ພິຈາລະນາຄວາມກວ້າງຂອງມຸມ bevel ສໍາລັບການຈໍາລອງຂອງພວກເຮົາ, ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ພິຈາລະນາວ່າການເຮັດໃຫ້ປາຍແຫຼມແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການໃສ່ເຂັມເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອ.ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ມຸມ bevel ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ (ປະມານ 10 °) ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຜົນບັງຄັບໃຊ້ 78 ທີ່ຕ້ອງການເພື່ອເຈາະເນື້ອເຍື່ອ.
ນອກເໜືອໄປຈາກຄ່າຂອງຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງທີ່ຖ່າຍທອດພາຍໃນເນື້ອເຍື່ອ, ມຸມ bevel ຍັງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍຄື້ນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນເສັ້ນສະແດງລະດັບຄວາມກົດດັນຂອງສຽງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 7a (ສໍາລັບປາຍຮາບພຽງ) ແລະ 3b (ສໍາລັບ 10°. ).beveled tip), ຂະຫນານ ທິດທາງຕາມລວງຍາວໄດ້ຖືກປະເມີນຢູ່ໃນຍົນຂອງ symmetry (yz, cf. fig. 5).ໃນຈຸດສຸດຍອດຂອງການພິຈາລະນາທັງສອງຢ່າງນີ້, ລະດັບຄວາມດັນຂອງສຽງ (ເອີ້ນວ່າ 1 µPa) ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃນຮູຂອງເຂັມ (ເຊັ່ນໃນນ້ໍາ) ແລະແຜ່ລາມເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອ.ໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ, ໃນກໍລະນີຂອງປາຍຮາບພຽງ (ຮູບ 7a), ການແຜ່ກະຈາຍຂອງລະດັບຄວາມກົດດັນສຽງແມ່ນ symmetrical ຢ່າງສົມບູນກ່ຽວກັບທິດທາງຕາມລວງຍາວ, ແລະຄື້ນຟອງຢືນສາມາດຈໍາແນກຢູ່ໃນນ້ໍາເຕີມຮ່າງກາຍ.ຄື້ນແມ່ນຮັດກຸມຕາມລວງຍາວ (ແກນ z), ຄວາມກວ້າງຂອງຄວາມກວ້າງຂອງນໍ້າໄດ້ເຖິງມູນຄ່າສູງສຸດຂອງມັນໃນນ້ໍາ (ປະມານ 240 dB) ແລະຫຼຸດລົງທາງຂວາງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງປະມານ 20 dB ໃນໄລຍະຫ່າງ 10 ມມຈາກສູນກາງຂອງເຂັມ.ຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ການແນະນໍາຂອງປາຍແຫຼມ (ຮູບ 7b) ທໍາລາຍ symmetry ນີ້, ແລະ antinodes ຂອງຄື້ນທີ່ຢືນ "deflect" ຕາມປາຍຂອງເຂັມໄດ້.ປາກົດຂື້ນ, asymmetry ນີ້ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງລັງສີຂອງປາຍເຂັມ, ດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍກ່ອນຫນ້ານີ້ (ຮູບ 6c).ເພື່ອເຂົ້າໃຈລັກສະນະນີ້ດີຂຶ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສຽງໄດ້ຖືກປະເມີນຕາມເສັ້ນຕັດ orthogonal ກັບທິດທາງຕາມລວງຍາວຂອງເຂັມ, ເຊິ່ງຕັ້ງຢູ່ໃນຍົນຂອງ symmetry ຂອງເຂັມແລະຕັ້ງຢູ່ໃນໄລຍະຫ່າງ 10 ມມຈາກປາຍຂອງເຂັມ (. ຜົນໄດ້ຮັບໃນຮູບ 7c).ໂດຍສະເພາະ, ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງທີ່ປະເມີນຢູ່ທີ່ 10°, 20° ແລະ 30° ມຸມສະຫຼຽງ (ເສັ້ນແຂງສີຟ້າ, ສີແດງ ແລະສີຂຽວ, ຕາມລໍາດັບ) ໄດ້ຖືກປຽບທຽບກັບການກະຈາຍຢູ່ໃກ້ປາຍຮາບພຽງ (ເສັ້ນໂຄ້ງຈຸດສີດໍາ).ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຂັມປາຍຮາບພຽງປະກົດວ່າມີຄວາມສົມມາດປະມານສູນກາງຂອງເຂັມ.ໂດຍສະເພາະ, ມັນໃຊ້ເວລາປະມານ 1420 W / m2 ຢູ່ສູນກາງ, ການ overflow ປະມານ 300 W / m2 ໃນໄລຍະຫ່າງຂອງ ~ 8 ມມ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼຸດລົງເປັນມູນຄ່າປະມານ 170 W / m2 ຢູ່ ~ 30 ມມ. .ເມື່ອປາຍກາຍເປັນແຫຼມ, ແສກແສກກາງແບ່ງອອກເປັນ lobes ຫຼາຍທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຕກຕ່າງກັນ.ໂດຍສະເພາະ, ເມື່ອ α ແມ່ນ 30 °, ສາມກີບດອກສາມາດແຍກໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນໃນໂປຣໄຟລ໌ທີ່ວັດແທກຢູ່ທີ່ 1 ມມຈາກປາຍຂອງເຂັມ.ສູນກາງຫນຶ່ງແມ່ນເກືອບຢູ່ໃນໃຈກາງຂອງເຂັມແລະມີມູນຄ່າຄາດຄະເນຂອງ 1850 W / m2, ແລະຫນຶ່ງທີ່ສູງກວ່າດ້ານຂວາແມ່ນປະມານ 19 ມມຈາກສູນກາງແລະໄປຮອດ 2625 W / m2.ຢູ່ທີ່ α = 20°, ມີ 2 ແສກຫຼັກ: ຫນຶ່ງຕໍ່ −12 ມມ ຢູ່ທີ່ 1785 W/m2 ແລະໜຶ່ງຕໍ່ 14 ມມ ທີ່ 1524 W/m2.ເມື່ອປາຍແຫຼມຂຶ້ນ ແລະມຸມໄດ້ເຖິງ 10°, ຄວາມແຮງສູງສຸດ 817 W/m2 ບັນລຸຢູ່ທີ່ປະມານ -20 ມມ, ແລະສາມແສກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນໜ້ອຍກວ່າຈະເຫັນໄດ້ຢູ່ຕາມໂປຣໄຟລ໌.
ລະດັບຄວາມກົດດັນສຽງໃນຍົນຂອງ symmetry y–z ຂອງເຂັມທີ່ມີປາຍຮາບພຽງ (a) ແລະ 10° bevel (b).(c) ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສຽງທີ່ຄາດຄະເນຕາມເສັ້ນຕັດຕັ້ງຂວາງກັບທິດທາງຕາມລວງຍາວຂອງເຂັມ, ໃນໄລຍະຫ່າງ 10 ມມຈາກປາຍຂອງເຂັມແລະນອນຢູ່ໃນຍົນຂອງ symmetry yz.ຄວາມຍາວ L ແມ່ນ 70 ມມ ແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງ D ແມ່ນ 3 ມມ.
ຮ່ວມກັນ, ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຂັມທາງການແພດສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບເພື່ອສົ່ງ ultrasound ຢູ່ທີ່ 100 kHz ເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນ.ຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງທີ່ປ່ອຍອອກມາແມ່ນຂຶ້ນກັບເລຂາຄະນິດຂອງເຂັມ ແລະສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ (ຂຶ້ນກັບຂໍ້ຈຳກັດທີ່ວາງໄວ້ໂດຍການບຸກລຸກຂອງອຸປະກອນທ້າຍ) ເຖິງຄ່າໃນລະດັບ 1000 W/m2 (ຢູ່ທີ່ 10 ມມ).ນໍາໃຊ້ກັບດ້ານລຸ່ມຂອງເຂັມ 1. ໃນກໍລະນີຂອງການຊົດເຊີຍ micrometer, ເຂັມໄດ້ຖືກພິຈາລະນາທີ່ຈະໃສ່ເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອອ່ອນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ.ໂດຍສະເພາະ, ມຸມ bevel ມີຜົນກະທົບທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນຟອງສຽງໃນເນື້ອເຍື່ອ, ຊຶ່ງຕົ້ນຕໍນໍາໄປສູ່ການ orthogonality ຂອງການຕັດຂອງປາຍເຂັມ.
ເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນການພັດທະນາຍຸດທະສາດການປິ່ນປົວເນື້ອງອກໃຫມ່ໂດຍອີງໃສ່ການນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການແພດທີ່ບໍ່ແມ່ນການຮຸກຮານ, ການຂະຫຍາຍພັນຂອງ ultrasound ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາໃນສະພາບແວດລ້ອມ tumor ໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍການວິເຄາະແລະຄອມພິວເຕີ້.ໂດຍສະເພາະ, ໃນພາກທໍາອິດຂອງການສຶກສາ, ການແກ້ໄຂ elastodynamic ຊົ່ວຄາວໄດ້ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາເພື່ອສຶກສາການກະແຈກກະຈາຍຂອງຄື້ນຟອງ ultrasonic ໃນ spheroids tumor ແຂງຂອງຂະຫນາດທີ່ຮູ້ຈັກແລະແຂງເພື່ອສຶກສາຄວາມອ່ອນໄຫວຄວາມຖີ່ຂອງມະຫາຊົນ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມຖີ່ຂອງຄໍາສັ່ງຂອງຫຼາຍຮ້ອຍ kilohertz ໄດ້ຖືກເລືອກ, ແລະການນໍາໃຊ້ທ້ອງຖິ່ນຂອງຄວາມກົດດັນການສັ່ນສະເທືອນໃນສະພາບແວດລ້ອມ tumor ການນໍາໃຊ້ການຂັບລົດເຂັມທາງການແພດໄດ້ຖືກສ້າງແບບຈໍາລອງໃນການຈໍາລອງຕົວເລກໂດຍການສຶກສາອິດທິພົນຂອງຕົວກໍານົດການອອກແບບຕົ້ນຕໍທີ່ກໍານົດການໂອນສຽງ. ພະລັງງານຂອງເຄື່ອງມືຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ.ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຂັມທາງການແພດສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບເພື່ອ irradiate ແພຈຸລັງດ້ວຍ ultrasound, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງມັນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບພາລາມິເຕີ geometrical ຂອງເຂັມ, ເອີ້ນວ່າ wavelength acoustic ເຮັດວຽກ.ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງການ irradiation ຜ່ານເນື້ອເຍື່ອເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນຂອງເຂັມ, ບັນລຸສູງສຸດໃນເວລາທີ່ເສັ້ນຜ່າກາງແມ່ນສາມເທົ່າຂອງຄວາມຍາວຄື່ນ.ຄວາມ​ຍາວ​ຂອງ​ເຂັມ​ຍັງ​ໃຫ້​ບາງ​ລະ​ດັບ​ຂອງ​ອິດ​ສະ​ລະ​ພາບ​ທີ່​ຈະ​ປັບ​ຄ່າ exposure ໄດ້​.ຜົນໄດ້ຮັບສຸດທ້າຍແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງແທ້ຈິງເມື່ອຄວາມຍາວຂອງເຂັມຖືກກໍານົດເປັນຄວາມຫຼາກຫຼາຍທີ່ແນ່ນອນຂອງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນປະຕິບັດງານ (ໂດຍສະເພາະ 4 ແລະ 6).ຫນ້າສົນໃຈ, ສໍາລັບລະດັບຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມສົນໃຈ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ດີທີ່ສຸດແລະມູນຄ່າຄວາມຍາວແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບເຂັມການຄ້າມາດຕະຖານ.ມຸມ bevel, ເຊິ່ງກໍານົດຄວາມຄົມຊັດຂອງເຂັມ, ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປ່ອຍອາຍພິດ, ສູງສຸດປະມານ 50 °ແລະສະຫນອງການປະຕິບັດທີ່ດີຢູ່ທີ່ປະມານ 10 °, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບເຂັມການຄ້າ..ຜົນໄດ້ຮັບການຈໍາລອງຈະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອນໍາພາການປະຕິບັດແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງແພລະຕະຟອມການວິນິດໄສ intraneedle ຂອງໂຮງຫມໍ, ປະສົມປະສານການວິນິດໄສແລະການປິ່ນປົວດ້ວຍ ultrasound ກັບວິທີແກ້ໄຂການປິ່ນປົວໃນອຸປະກອນອື່ນໆແລະການປະຕິບັດການແຊກແຊງຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາຮ່ວມກັນ.
Koenig IR, Fuchs O, Hansen G, von Mutius E. ແລະ Kopp MV ຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາແມ່ນຫຍັງ?ເອີ, ຕ່າງປະເທດ.ວາລະສານ 50, 1700391 (2017).
Collins, FS ແລະ Varmus, H. ການລິເລີ່ມໃຫມ່ໃນຢາທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ.N. eng.J. ຢາ.372, 793–795 (2015).
Hsu, W., Markey, MK ແລະ Wang, MD.ຂໍ້ມູນການຖ່າຍພາບຊີວະພາບໃນຍຸກແພດສາດທີ່ຊັດເຈນ: ຜົນສຳເລັດ, ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ໂອກາດ.Jam.​ຢາ.ແຈ້ງ.ຜູ້ຊ່ວຍສາດສະດາຈານ.20(6), 1010–1013 (2013).
Garraway, LA, Verweij, J. & Ballman, KV Precision oncology: ການທົບທວນຄືນ.J. ຄລີນິກ.Oncol.31, 1803–1805 (2013).
Wiwatchaitawee, K., Quarterman, J., Geary, S., ແລະ Salem, A. ການປັບປຸງການປິ່ນປົວດ້ວຍ glioblastoma (GBM) ໂດຍໃຊ້ລະບົບການຈັດສົ່ງທີ່ອີງໃສ່ nanoparticle.AAPS PharmSciTech 22, 71 (2021).
Aldape K, Zadeh G, Mansouri S, Reifenberger G ແລະ von Daimling A. Glioblastoma: pathology, ກົນໄກໂມເລກຸນແລະເຄື່ອງຫມາຍ.Acta Neuropathology.129(6), 829–848 (2015).
Bush, NAO, Chang, SM ແລະ Berger, MS ຍຸດທະສາດໃນປະຈຸບັນແລະອະນາຄົດສໍາລັບການປິ່ນປົວ glioma.ການຜ່າຕັດລະບົບປະສາດ.Ed.40, 1–14 (2017).