Gratias tibi ago pro natura.com adire.Versionem navigatoris limitata CSS auxilio uteris.Ad optimam experientiam commendamus ut navigatro renovato uteris (vel inactivare Compatibilitas Modus in Penitus Rimor).Praeterea, ad sustentationem permanentem, situm sine stylis et JavaScript ostendemus.
Iunctae tres articulos per dictum ostendentes.Utere globulis posterioribus et proximis movere per labitur, vel globulis lapsus moderatoris in fine movere per singulas lapsus.
Fundata intersectio interdisciplinaris physicarum et scientiarum vitae, diagnostica et consilia therapeutica, quae in medicina praecisione fundata sunt, nuper magnam attentionem adduxerunt ob applicabilitatem practicam novarum methodorum operandi in multis campis medicinae, praesertim in oncologia.Intra hoc compage, usus ultrasonus ad cellulas cancer in tumores oppugnandas ut damnum in variis squamis mechanicum fieri possit, attentionem a phisicis circa mundum attrahens auget.His factoribus inspectis, solutionibus ac simulationibus numeralibus elastodynamice innixus, praevia simulationis computatrae studium propagationis ultrasanae in texturis exhibemus, ut aptas frequentias et potestates locorum irradiatione eligamus.Novum suggestum diagnosticum pro technologia laboratorium On-Fiber, acum hospitalis nuncupatum et iam patente.Creditur eventus analyseos ac pervestigationum biophysicarum relatas viam sternere posse novis accessionibus diagnosticis et therapeuticis integratis, qui partes principales agere possunt in applicatione subtilitatis medicinae in futuro, ex agris physicae ducendis.Crescens synergia inter biologiam incipit.
Cum ad optimas illas applicationes clinicas permultas applicationes clinicae, necessitas minuendi latus effectus in aegros paulatim emergere incepit.Ad hunc finem, praecisio medicine 1, 2, 3, 4, 5 facta est opportuna meta ad reducendum dosem medicamentorum aegris liberatis, per se sequentes duas principales rationes.Prima fundatur in tractatione secundum profile genomica patientis disposito.Secunda, quae vexillum aureum in oncologia fit, intendit vitare rationum pharmacorum systemicas partus, dum medicamentum parvam quantitatem dimittere conatur, simul accurate augendo per usum localis therapiae.Finis ultimus est tollere vel minuere effectus negativos multorum accessuum medicinalium, sicut chemotherapy vel systemica administratio radionuclidis.Secundum genus cancri, locationis, dosis radialis et aliorum factorum, etiam radialis therapiae altum periculum inhaerens habere potest ad textus sanitatis.In curatione chirurgiae glioblastoma6,7,8,9 cancer subiectam feliciter removet, sed etiam sine metastasibus, multa parva infiltrata carcinomata adsint.Si non totaliter tolluntur, novae massae carcinomatariae intra breve tempus relative crescere possunt.Hoc in contextu, praedicta praecisio medicinae consilia difficilis est adhibere, quia hae infiltratae difficiles sunt per magnum spatium deprehendere et percrebrescere.Haec claustra impedire definitivos proventus ad praecavendam medicinam recurrentes impediunt, ideo methodi systemicas partus in quibusdam casibus praeferuntur, quamvis medicamenta adhibita altiores gradus toxicitatis habere possint.Ad hanc quaestionem vincendam, accessus idealis curatio erit ut consilia minime incursiva adhibeantur quae selective oppugnare possunt cellas cancri sine affectione sanitatis textus.Sub lumine huius argumenti, usus vibrationum ultrasonicarum, quae demonstratae sunt cellulas carcinosas et sanas aliter afficere, tam in systematis unicellulari quam in racemis mesoscales heterogeneis, solutio possibilis videtur.
Ex parte mechanistica, cellulae sanae et carcinomatae revera diversas frequentias resonantes naturales habent.Haec proprietas cum oncogenicis mutationibus in proprietatibus mechanicis structurae cytoskeletalis cellularum cancri 12,13 coniungitur, cum cellulae tumores, mediocris, deformiores quam normales cellulae sunt.Sic, cum optimal electio frequentia ultrasonum excitanda, vibrationes in locis selectis adduci possunt structurae carcinomatiae vivi damnum inferre, extenuando ictum in sano ambitu militiae.Hi effectus nondum plene comprehensi possunt includere destructionem quarundam partium structurarum cellularum ob nimiam frequentiam vibrationum inductarum ultrasonum (in principio lithotripsy14 simillimo) et damnum cellularum ob phaenomenon fatigationi mechanicae similem, quae rursus structuram cellularum mutare potest. .programmatio et mechanobiologia.Tametsi haec theorica solutio aptissima videtur, dolendum tamen non potest adhiberi in casibus ubi structurae biologicae aechoicae impediunt directam applicationem ultrasonae, exempli gratia, in applicationibus intracranialibus propter ossis praesentiam, et quaedam massae tumoris pectoris in adipose collocantur. texti.Attenuatio situm potentiae medicinalis effectus limitare potest.Ad has difficultates superandas, ultrasonus localiter applicandus est cum transductoribus specialiter designatis, qui locum irradiatum minus invasive quam fieri potest attingere possunt.Hoc in animo consideravimus facultatem utendi notionibus ad facultatem creandi amet technologicum suggestum quod "hospitale acus" appellatur XV.Conceptus hospitalis in Acu evolutionem implicat instrumenti medici minime incursivi pro applicationibus diagnosticis et therapeuticis, secundum compositionem variarum functionum in una acus medica.Cum fusius tractatum in sectione Acus Hospitalis, haec machinatio compacta imprimis fundatur in commoditatibus 16, 17, 18, 19, 20, 21 fibrae speculatoriae opticae, quae, ob notas suas, aptae sunt ad inserendum in 20 vexillum. acus medicinae, 22 lumens.Flexibilitas levandae, quae technologiae Lab-on-Fiber 23 (LOF) 23 technologiae praebetur, fibra efficaciter evadit unicum suggestum ad miniaturizandum et promptum ad usum diagnostica et therapeuticas machinas, inter fluidos biopsy et textus machinis biopsy.in deprehensione biomoleculari 24, 25, medicamento locali levis partus 26, 27, alta praecisio localis ultrasundae imaging28, thermarum therapicarum 29, 30, et spectroscopio-substructio textus cancri identificatio31.In hoc conceptu, localizationis accessu sub "acus in nosocomio" innixo, investigamus facultatem optimizing loci excitandi structuras biologicas residentium, utendo propagatione fluctuum ultrasonum per acus ad excitandos ultrasonos fluctus intra regionem usuris..Sic intensio therapeutica ultrasound humilis applicari potest directe ad aream periculo minimam incursionis ad cellulas sonicandas et formationes solidas parvas in texturis mollibus, sicut in casu praedictae chirurgiae intracranialis, parvum foramen cranii inserendum est. acus.Recentibus theoreticis et experimentis eventibus incitati suggerentes ultrasonos evolutionem quarundam carcinomata sua morari vel morari posse, 32, 33, 34 proposita accessio adiuvari potest electronica, saltem in principio, clavis artis commercii inter effectus pugnax et curativos.His perpensis considerationibus, in praesenti charta, investigamus facultatem acum in hospitali utendi machinam ad minimum ultrasoundi therapiam incursionis pro cancro.Accuratius in Analysi Tumoris Spherici Missarum discurrentis ad sectionem Frequentiam Incrementum Dependentis Ultrasound frequentiae adhibemus methodis bene stabilitis elastodynamicis et acousticis dispergendis theoriae magnitudinem tumoribus sphaericis solidorum in medio elastico crescentes praedicere.rigor, quae inter tumorem et telam exercitum evenit, ob materiae incrementum effecerunt molestie lacus.Descripto systemate nostro, quod "Hospitale in acus" sectione vocamus, in sectione hospitali in acus", propagationem fluctuum ultrasonicorum per acus medicas in frequentiis praedictas resolvemus et eorum exemplar numerale ambitum studiorum irradiat. praecipui parametri geometrici (ipsa diametri interioris, longitudinis et acuminis acus), transmissio potentiae acousticae instrumenti.Cum opus ad novas machinas rationes ad praecisionem medicinam explicandam, propositum studium adiuvari posse creditur novum instrumentum curationis cancri innixum in usu ultrasonum traditum per suggestum theragnosticum integratum, quod ultrasonum cum aliis solutionibus integrat.Composita, ut partus medicamentorum iaculis et diagnostica realis intra unam acum.
Efficacia parandi machinas machinas ad curationem tumores solidorum locales utentes ultrasonic (ultrasound) excitandi propositum fuit plurium chartarum, quae tam theoretice quam experimentaliter cum effectu intensitatis ultrasonicae vibrationum humilis in systemata simplicium cellularum 10, 11, 12 , 32, 33, 34, 35, 36 Exempla viscoelastica utentes, plures investigatores analytice demonstraverunt tumorem et cellas sanas varias frequentiae responsiones exhibere, quae distinctis sonorum cacumina in US 10,11,12 eminerent.Hic eventus suggerit in principio cellulas tumores selectas posse oppugnari a stimulis mechanicis, quae exercitum environment conservant.Mores haec directa consequentia praecipuorum testium sunt, quod in pluribus cellulis tumores magis sunt dociles quam cellae sanae, fortasse augendae facultatem suam augendi et migrandi37,38,39,40.Ex effectibus in singulis exemplaribus cellulis consecutis, puta ad microscale, selectivity cellae cancere etiam in mesoscale demonstrata est per studia numeralia responsorum harmonicarum aggregatorum cellularum heterogenearum.Prospiciens diversas cellulas cancer recipis et cellulas sanas, aggregata multicellulares centena micrometri in magnitudine hierarchice aedificata sunt.In mesoleveland horum aggregatorum aliquae notae microscopicae faenore conservantur ob directam exsecutionem elementorum principalium structurarum quae mores mechanicas singularum cellularum designant.Peculiariter singulae cellulae architecturae tensegritatis fundatae utitur ad responsionem imitandam variarum structurarum cytoskeletarum pressarum, eo quod altiorem rigorem eorum 12,13 afficiunt.Praedictiones theoreticae et in vitro experimenta litterarum praedictarum eventus hortatores dederunt, significans necessitatem studiorum sensibilitatem massarum tumoris ad intensionem ultrasoundem therapeuticam humilis (LITUS), et aestimatio frequentiae irradiationis massarum tumoris crucialis est.position LITUS for on-site application.
Attamen in gradu textus, descriptio submacroscopica individui componentis inevitabiliter amittitur, et proprietates textus tumoris per methodos sequentes investigari possunt ad investigandum processuum molem incrementi et accentus efformandi, attentis effectibus macroscopicis incrementum.-inducantur mutationes in TEXTUS elasticitates in scala 41.42.Etenim, dissimiles systemata unicellulares et aggregati, solidi tumores massae in mollibus fibris crescunt, propter paulatim accumulationem enucleatarum residuarum aberrantium, quae naturales proprietates mechanicas mutant ob incrementum rigiditatis intratumoralis altiore, et tumor sclerosis saepe fit determinatio in. tumore deprehendatur.
His considerationibus perspectis, hic resolvimus responsionem sonodynamicam sphaerorum tumoris sicut inclusionum sphaerarum elasticarum quae in normali TEXTUS environment crescentia.Accuratius, proprietates elasticae cum scaena tumoris associatae sunt constitutae in eventibus theoricis et experimentalibus, quae ab aliquibus auctoribus in priore opere habentur.Inter eos, evolutio solidi tumoris sphaeroidum in vivo in instrumentis heterogeneis crevit, adhibitis exemplaribus mechanicis non-linearibus 41,43,44 in compositione cum dynamicis interspecierum ad praedicendam evolutionem massarum tumoris et accentus intratumoralem adiunctis.Ut supra dictum est, incrementum (exempli gratia inelastica praetendens) et residua vis causant progressivam remotionem proprietatum tumoris materialis, inde etiam mutato responsionem acousticam suam.Illud notandum quod in ref.41 co-evolutio incrementi et accentus solidi in tumoribus demonstratum est in experimentis expeditionibus in exemplaribus animalis.Speciatim comparatio rigoris tumoris pectoris massae in diversis gradibus resectis cum rigore consecuta, producendo consimiles conditiones in silico in sphaerico finito, exemplar cum iisdem dimensionibus et ratione habitae residua accentus campus praedictus methodum propositam confirmavit. exemplum firmitatis..In hoc opere, antea consecuti eventus theoretici et experimentales, ad novum elaborandum consilium therapeuticum explicandum adhibitum est.Praesertim magnitudinum praedictarum cum proprietatibus resistentiae evolutionis respondentibus hic computatae sunt, quae sic aestimare solebant frequentiae regiones quibus moles tumoris in ambitu ornatus inhaerens magis sensitivae sunt.Ad hunc finem, ita quaesivimus dynamicam agendi tumoris molem in diversis gradibus, diversis aetatibus sumptis, inspectis acousticis indicibus secundum generale principium acceptum spargendi responsionem stimulis ultrasonicis et illustrandis phaenomenis sphaeroidis resonantibus possibilibus. .secundum tumorem et exercitum Augmentum-dependens differentiae rigoris inter fibras.
Ita massae tumore in ambitu elasticae sphaerae radii \(a\) in circumfuso elasticae militiae ambitu fundatae in notitia experimentali, quam molimina structurae malignae in situ sphaericis formis crescunt, effinguntur.Referendo ad Figuram 1, utendo coordinatis sphaericis \(\{r, theta , varphi \}\ (ubi \(\theta) et \(varphi) angulum anomalem et angulum azimuthum respective repraesentent. tumor domain occupat Regio in spatio sano \({\mathcal{V}}_{T}=\{ (r,\theta ,\varphi : r\le a\}\) regionem infinitam \({\ mathcal { V } }_{H} = \{ (r,\theta,\varphi):r > a\}\).Referendo ad Informationes Supplementarias (SI) ad integram descriptionem exemplaris mathematici fundato fundamento elastico confirmato, multis litteris 45,46,47,48 relatis, hic consideramus problema per modum oscillationis axisymmetrici distinctum.Haec suppositio implicat omnes variabiles intra tumorem et aream sanam a coordinatione azimutali coordinata \(\varphi\) independentes esse et in hac directione nullam corruptelam occurrere.Dispositio igitur et vis agri a duobus potentiis scalaribus \(\phi = \hat{\phi}\left({r,\theta} \right)e^{{-i \omega {\kern 1pt} obtineri possunt. t }}\) et \(\chi = \hat{\chi }\left({r,\theta } \right)e^{{- i\omega {\kern 1pt} t }}\), sunt respective affinis cum fluctu longitudinali et fluctu tondendi, accidentis temporis t inter aestum et angulum inter directionem fluctuum incidentis et positionem vectoris \({\mathbf{x))\) ( ut in fig. 1) et \(\omega = 2\pi f\) frequentiam angularem repraesentat.Praesertim ager incidentes ab unda plani \(\phi_{H}^{(in)}\) (etiam in systemate SI inducta, in aequatione (A.9)) exemplarem in corporis volumen propagans. secundum legem expressio
ubi \(\phi_{0}\) parametri amplitudo est.Expansio sphaerica incidentis undae plani (1) usus functionis sphaerici fluctus est ratio normae;
Ubi \(j_{n}\) est munus sphaericum Bessel primi ordinis \(n\), et \(P_{n}\) est Legendre polynomiale.Pars sphæræ incidentis unda collocationis in medio circumfuso dispersa est, et campum incidentem immergit, altera vero pars intra sphæram dispersa, ad vibrationem conferens.Ad hoc, solutiones harmonicae aequationis undae \(\nabla^{2} \hat{\phi } + k_{1}^{2} {\mkern 1mu} \hat{\phi } = 0\,\ ) et \ (\nabla^{2} {\mkern 1mu} \hat{\chi } + k_{2}^{2} \hat{\chi } = 0\), exempli gratia ab Eringen45 (vide etiam SI. ) Ut indicant tumores et sanos areas.Speciatim dispersi expansi fluctus et fluctus isovolumici generati in exercitu medio \(H\) vires suas suas potentiales admittunt;
Inter eos, munus sphaericum Hankel primi generis \(h_{n}^{(1)}\) considerare adhibetur unda dispersa exitus, et \(\alpha_{n}\) et \(\beta_{ n}\ ) coefficientes incogniti sunt.in aequ.In aequationibus (2)-(4), termini \(k_{H1}\) et \(k_{H2}\) numeri rarefactionis et fluctuum transversalium in principali corporis area denotant, respective ( vide SI).Compressiones agri intra tumorem et vices formam habent
Ubi \(k_{T1}\) et \(k_{T2}\) fluctus longitudinales et transversus numeros in regione tumoris repraesentant, et coefficientes ignoti sunt \(\gamma_{n} {\mkern 1mu}\ ) , \(\eta_{n}{\mkern 1mu}\).Ex his eventibus, non nulla obsessio radialis et circumferentiae partium sunt propriae regionum salubrium in quaestione de qua agitur, ut \(u_{Hr}\) et \(u_{H\theta}\) (\(u_{ H\ varphi }\ ) symmetriarum suppositio non amplius opus est — ex relatione obtineri potest \(u_{Hr} = \partialis_{r} \left({\phi + \partialis_{r} (r\chi ) } \right) + k_}^{2 }{\mkern 1mu} r\chi\ et \(u_{H\theta} = r^{- 1} \partial_{\theta} \left({\phi + \partial_{r } ( r\chi ) } \right)\) formando \(\phi = \phi_{H}^{(in)} + \phi_{H}^{(s)}\) & \ (\chi = \chi_{H}^{(s)}\) (vide SI ad accuratiorem derivationem mathematicam).Similiter reponens \(\phi = \phi_{T}^{(s)}\) et \(\chi = \chi_{T}^{(s)}\) redit {Tr} = \partial_{r} \left({\phi + partial_{r} (r\chi)} \right) + k_{T2}^{2} {\mkern 1mu} r\chi\ et \(u_{T\theta} = r^{-1}\partialis _{\theta }\left({\phi +\partialis_{r}(r\chi )}\right)\).
(reliquit) Geometria tumoris sphaericis in sano ambitu per quam incidenti campus propagatur, respondet evolutioni rigoris tumoris-hospes ut functionis radii tumoris, relata data (apta ex Carotenuto et al. 41). ex compressione vitro probata e tumoribus pectoris solidis cum cellulis MDA-MB-231 inoculatis consecuti sunt.
Positis materiis linearibus elasticis et isotropicis, non-nullarum vis componentium in regionibus sanis et tumoribus, id est \(\sigma_{Hpq}\) et \(\sigma_{Tpq}\) - legi generalitati Hooke obtemperare. Lamé moduli diversi sunt, qui exercitum et tumorem elasticitatem denotant, ut \(\{ \mu_{H}, \,\lambda_{H} \}\) et \(\{ \mu_{T}, \, \lambda_ {T} \ }\) (vide Aequatio (A. 11) ad plenam expressionem accentus partium in SI repraesentatae).Praesertim, secundum notitias in comparatione 41 et in Figura I exhibitae, tumores crescentes mutationem textus constantibus elasticitatibus demonstraverunt.Ita displacentiae et passiones in regiones castrorum et tumore determinantur omnino usque ad constantium ignotorum \({{\varvec{\upxi}}}_{n} = \{ \alpha_{n} ,{\mkern 1mu } \beta_{n} {\mkern 1mu} \gamma_{n} ,\eta_{n} \}\ ) theoretice infinitas dimensiones habet.Ad hos vectores coefficientes inveniendos, condiciones interfacies et limites aptae inter tumorem et sanum areas introducuntur.Assumens perfectam ligaturam ad interfaciei tumoris exercitum \(r = a\), continuitas displacentiae et passiones sequentes condiciones requirit:
Systema (7) systema aequationum cum solutionibus infinitis format.Praeterea pendent singulae terminationes conditiones ab anomalia \(\theta\).Reducere problema termini pretii ad problema completam algebraicam cum \(N\) rationum clausarum rationum, quarum unaquaeque in ignotis \({{\varvec{\upxi}}}_{n} = \{ \alpha_ {n},{ \mkern 1mu} \beta_{n} {\mkern 1mu} \gamma_{n}, \eta_{n} \}_{n = 0,…,N}\) (cum \ (N \ ad \infty) theoretice), ac dependentiam aequationum in terminis trigonometricis excludendis, conditiones interfacies in forma infirma scribentur utentes orthogonalitatem Legendre polynomiae.Praesertim aequatio (7)1,2 et (7)3,4 multiplicata est \(P_{n} \left({\cos \theta} \right)\) et \(P_{n}^{ 1} \left({ \cos\theta}\ right)\) ac deinde inter \(0\) et \(\pi\) insertas identitates mathematicas:
Ita, conditio interfaciei (7) aequationem algebraicam quadraticam reddit, quae matricis forma exprimi potest ut \({\mathbb{D}}_{n} (a) \cdot{\varvec{\upxi }} } _{ n} = {\mathbf{q}}_{n} (a)\) et ignotum \({{\varvec{\upxi}}}_{n}\) solvendo Crameri regulam.
Aestimare industriam fluxum per sphaeram dispersum et habere informationem de responsione acoustica eius innixa notitia in medium campum sparsum in exercitum multiplicandum, quantitas acustica interest, quae sectionem transversalem bisstaticam normalizatam spargit.Praesertim, sectionem transversalem dispergens, designatam\(s), rationem exprimit inter acousticam potestatem per signum sparsum transmissam et divisionem energiae ab unda incidenti ferri.Cuius rei magnitudo figurae functionis \(\left|{F_{\infty} \left(\theta \right)} \right|^{2}\) frequens usus est quantitas in studio machinarum acousticorum immersa in liquida vel solida disgregatio rerum in ypostasis.Accuratius, amplitudo figurae functionis definitur differentialis sectionis transversalis per unitatem \(ds\) dispergentem, quae differt a normali ad directionem propagationis undae incidentis;
ubi \(f_{n}^{pp}\) et \(f_{n}^{ps}\) functionem modalem denotant, quae refertur ad rationem potentiarum fluctus longitudinalis et undam dispersam relativam. incidentes P-undae in medio accepto, respective are given with the following expressions;
Munera undarum partialium (10) independenter addi possunt secundum theoriam sonoram spargens (RST) 49, 50, 51, 52, quae sinit scopum elasticitatem separare a toto campo errante cum diversis modis studet.Secundum hunc modum, functio modalis in summam duarum partium aequalium componi potest, nempe \(f_{n} = f_{n}^{(res)} + f_{n}^{(b)}\ ) referuntur ad resonantes et non resonantes amplitudines respective.Figura functionis modus resonantis ad scopum responsio refertur, cum curriculum figurae dispersoris referri solet.Ad primum scopo formant cujusvis modi, amplitudo sonorum modalis functionis \(\left|{f_{n}^{(res)} \left(\theta \right)} \right|\ ) calculata computatur in curriculo duro, sphaerarum impenetrabilium constans in materia exercitus elasticae.Haec hypothesis moveatur ex eo quod, generatim, tam rigor quam densitas augetur cum incremento tumoris massae ob residuas compressiones accentus.Ita, in gravi augmenti gradu, impedimentum proportio \(\rho_{T} c_{1T} /\rho_{H} c_{1H}\) major expectatur quam 1 ob solidiores tumores maxime macroscopicos qui in mollibus enucleantur. textuum.For example, Krouskop et al.53 rationem carcinomatis ad modulum normalem circiter 4 prostatae textus rettulit, cum haec valor ad 20 exempla pro texti pectoris auctus sit.Hae relationes inevitabiliter mutant acusticam impeditionem textus, sicut etiam per elastographiam analysis 54, 55, 56 demonstrantur, et ad textus locales crassos per tumorem hyperproliferation referri possunt.Haec differentia etiam experimentaliter observata est cum probationibus simplicis compressionis pectoris tumoris caudices in diversis gradibus increscentibus 32 , ac materiam retexere bene sequi potest cum exemplaribus crucis-speciis predictive tumores non-lineariter crescentis 43, 44 .Notitiae rigoris adeptae evolutionis moduli solidorum tumorum Iuvenis directe ad formulam \(E_{T} = S\left({1 – \nu ^{2} } \right)/a\sqrt \ varepsilon )( Sphaerae radii \(a\), rigoris \(S\) et Poissonis ratio \(\nu\) inter duas laminas rigidas 57, ut in fig. 1).Ita fieri potest, ut impedimentum acusticae mensurae tumoris et exercitus in diversis gradibus augmenti obtineant.Praesertim in comparatione cum modulo textus normali aequalis 2 kPa in Fig. 1, modulus tumorum pectoris elasticus in volumine range circa 500 ad 1250 mm3 consecutus est in augmento ab 10 kPa ad 16 kPa circiter, quod est stat cum relata data.in indiciis 58, 59 compertum est impressionem in pectore texti exemplarium 0,25-4 kPa evanescente precompressione esse.Ponere etiam rationem Poisson textus fere incompressibilis 41.60 esse, quo significat densitatem textuum signanter non mutare prout volumen augetur.Praesertim mediocris multitudo densitatis \(\rho = 945\,{\text{kg}}\,{\text{m}}^{ – 3}\)61 adhibetur.His perpensis, rigor potest in background degere modum utendi sequenti expressione:
Ubi incognita constant \(\widehat{{{\varvec{\upxi))))_{n} = \{\delta_{n} ,\upsilon_{n} \}\) ratione continuitatis computari possunt. bias ( 7 )2,4, id est, systema algebraica solvendo \(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) \cdot \widehat{({\varvec{\upxi}} } } _{n } = \widehat{{\mathbf{q}}}_{n} (a)\) Minorum involventium\(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) = \{ { \ mathbb{D}}_{n} (a)\}_{{\{ (1,3),(1,3)\} }}\) et congruens vector simplicior columnae \(\widehat {{\mathbf {q}}}_{n} (а)\). \left({res} \right)\,pp}} \left(\theta \right)} \right| . = \left|{f_{n}^{pp} \left(\theta \right) - f_{ n}^{pp(b)} \left( \theta \right)} \right|\) & \( \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|\ refertur ad excitationem P-undam et P- et S-undam reflexionem, respectively.Amplitudo autem prima aestimata est ut \(\theta = \pi\, et secunda amplitudo aestimata est ut \(\theta = \pi/4\).Variantes varias compositiones proprietates.Figura 2 ostendit resonantium lineas tumoris sphaerorum usque ad fere 15 mm diametro maxime contractas esse in frequentia cohortis 50-400 kHz, quae indicat facultatem utendi humili frequentia ultrasono ad tumorem excitandum resonantem inducendam.cellas.Multum.In hac cohorte frequentia, RST analysis formarum unicarum formarum modorum 1 ad 6, explicatur in Figura 3. Hic, fluctus et pp-dispersos formas primi generis ostendunt, admodum infimae frequentiae occurrentes, quae ab incremento sunt. circa 20 kHz pro modo 1 ad 60 kHz pro n = 6, nullam notabilem differentiam ostendens in sphaera radii.Munus ps resonans tunc corrumpitur, dum compositum amplae amplitudinis pp formantium periodicum praebet circiter 60 kHz, altiorem frequentiam derivationem cum numero augendo ostendens.Omnes analyses factae sunt programmate Mathematica®62 computando.
Functiones in backscatter adeptae e modulo tumores pectoris diversarum magnitudinum in Fig. 1, monstrantur, ubi vincula summae sparsae illustrantur habita ratione modorum superpositionum.
Resonantiae modorum selectarum ab \(n = 1\) ad \(n = 6\), excitationem et reflexionem undarum calculata in magnitudinum tumoris diversis (curvis nigris ab \(\ left |{f_{n}^ {{\left({res} \right)\,pp}} \left( \pi \right)} \left| . {f_{n}^{pp} \left ( \pi \ right) - f_{n }^{pp(b)} \left(\pi \right)} \right|\)) & P-fluctus excitatio & S-fluctus reflexio (curvarum grisearum a modali figura data functione \( \ left |{ f_{n }^{{\left({res} \right)\,ps}} \left({\pi /4} \right)} \right| \left({\pi /4} \right) - f_{n}^{ps(b)} \left({\pi /4} \right)} \dextrum ||)).
Eventus huius analysis praeliminaris utentes condiciones propagationis longe campos deligi possunt frequentiam coegi specialium coegi in sequentibus simulationibus numeralibus ad effectum microvibrationis innixum in mole studere.Eventus ostendunt calibrationem frequentiarum optimalium in tumore augmenti scaenae speciales posse esse et determinari posse utens eventus incrementi exemplorum ad rationes biomechanicas in morbo curando adhibitas ut recte praedicere textus molestie lacus.
Progressiones significantes in nanotechnologia agunt communitatem scientificam ut novas solutiones et methodos inveniant ad minuendos minuendos et minuendos medicinae machinas in applicationibus vivo.In hoc contextu, LOF technologia insignem facultatem ostendit fibrarum opticorum amplificandi facultatem, ut evolutionem fibrarum opticorum novarum minime incursivorum ad applicationes scientiarum vitae 21, 63, 64, 65. notionem materiae integrandi 2D et 3D. optatis chemicis, biologicis et opticis ad latera 25 et/vel finit 64 fibrarum opticorum cum pleno spatiali potestate apud nanoscales ducit ad emergendum novi generis nanoptodes fibri optici.amplis functiones diagnostica et medicinales habet.Interestingly, ob earum proprietatibus geometricis et mechanicis (sectio parva transversalis, magna aspectus ratio, flexibilitas, pondus humilis) et biocompatibilitas materiae (plerumque vitri vel polymerorum), fibrae opticae bene aptae sunt ad inserendas acus et cathetera.Medicinae applicationes20, viam sternens ad novam visionem "hospitii acus" (cf. figura 4).
Re quidem vera, ob gradus libertatis a LOF technologia praestando, adhibendo integrationem micro- nanorum et ex variis materiis metallicis et/vel dielectricis, fibrae opticae recte officiari possunt ad applicationes specificas saepe resonantes modo excitationis sustinentes.Levis campus 21 fortiter collocatus.Continentia lucis in magnitudine subavelength, saepe in compositione cum processui chemico et/vel biologico 63 et integratione materiarum sensibilium, sicut polymers65, 66 captiosus, potestatem augere potest super commercium lucis et materiae, quae usui esse possunt ad theranosticos fines.Electio generis et magnitudinis partium integralium/materiarum manifesto dependet a parametris physicis, biologicis vel chemicis, ut deprehendantur 21,63.
Integratio LOF rimatur in acus medicas ad specificas sites in corpore directas, fluidum et textus biopsias locales in vivo efficiet, simultaneam curationem localem praebens, effectus latus minuens et efficientiam augens.Facultates potentiales detectionem variarum biomoleculorum rotundorum, in specie cancri, deprehenduntur.biomarkers vel microRNAs (miRNAs) 67, idem fibrarum carcinomarum utens spectroscopio lineari et non lineari ut Raman spectroscopio (SERS)31, alta resolutio photoacoustica imaging22, 28, 68, chirurgiae laseris et ablation69, et medicinae partus localis utentes levibus 27 et ductu acus in corpus humanum latae.Notatu dignum est, quamvis usus fibrarum opticorum methodorum typicam "classicarum" incommodis electronicis fundatis vitat, ut necessitatem nexuum electricum et praesentiae electromagneticae interventus, hoc sinit varios sensores LOF efficaciter inseri. ratio.unius acus medici.Peculiaris cura habenda est ad minuendos effectus nocivas, sicut pollutio, intercessio optica, impedimenta physica quae effectus loquaci inter diversas functiones causant.Sed etiam verum est quod multa officia praedicta non habent simul activum.Haec aspectus efficit ut saltem impedimentum minuat, ita limitando ictum negativum in effectu uniuscuiusque explorationis ac subtiliter procedendi.Haec considerationes sinunt nos considerare notionem "acus in nosocomio" sicut simplex visio, ut fundamentum solidum iniciat ad posteros acus medicinales in scientiarum vita.
Quod attinet ad applicationem specificam in hac charta tractatam, in sequenti sectione numero investigabimus facultatem acus medicae ad undas ultrasonicas dirigere in tela humana utentes propagatione secundum axem suum.
Propagatio fluctuum ultrasonicorum per acum medicam aqua repletum et in tela mollia inserta (cf. diagram in Fig. 5a) exemplar adhibitum est programmatio multiphysica commercialis Comsol secundum modum elementi finitum (FEM) 70, ubi acus et textus imitantur. ut linearibus elasticis.
Ad figuram 5b referens, acus ad cylindrum cavum (etiam "cannulam") factum ex ferro immaculato, vexillum materiae ad acus medicam pertinet.Speciatim formatum est cum modulo Iuventutis E = 205 GPa, Poisson ratio ν = 0.28, et densitas ρ = 7850 kg m −372.73.Geometrice, acus longitudine L, diametro interna D (etiam "alventia" appellata) et parietis crassitudine t.Praeterea extremum acus angulum inclinari α respectu longitudinali (z).Volumen aquae essentialiter respondet figurae regionis acus interioris.In hac analysi praeliminaria, acus in regione texturae penitus immersus assumpta est (in infinitum extendi posito), ut sphaera radii rs, quae semper 85 mm in omnibus simulationibus permansit.In fusius definimus regionem sphaericam cum strato perfecto (PML), quae invitis undis ab limitibus "imaginariis" reflectentibus minuit.Nos igitur radios tris ita elegimus ut sphaericam sphaericam limitem longe ab acu ponatur solutionem computationalem non afficere, et parvam satis non ad simulationis sumptus computationale afficere.
A harmonica transpositio longitudinalis frequentiae f et amplitudinis A ad inferiorem geometriae styli terminum applicatur;haec condicio input stimulum ad geometriam simulatam repraesentat.In reliquis terminis acus (contacta cum textu et aqua), exemplar acceptum consideratur includere relationem inter duo phaenomena physica, quarum altera ad mechanicam fabricam refertur (pro area acus), et alterum ad Mechanica structuris.(pro regione aciculari), sic imponentur acousticis (pro aqua et regione aciculari) conditiones respondentes.Speciatim, parvae vibrationes ad acus sedem applicatae perturbationes intentione parvae causant;posito quod acus sicut medium elasticum agit, obsessio vectoris U ex aequatione elastica aequilibrio (Navier) 75 aestimari potest.Oscillationum structurarum acus causa mutationes in aqua pressionis intra illam (in nostro exemplari stare consideratur), ex quibus soni fluctus in longitudinali directione acus propagantur, essentialiter parendo aequationi Helmholtz.Denique, si effectus nonlineares in fibrarum neglegendas esse et amplitudinem fluctuum tondentium multo minorem esse quam amplitudo pressionis fluctuum, aequatio Helmholtz adhiberi potest etiam ad exemplum propagationis fluctuum acousticorum in mollibus textibus.Post hanc approximationem, textus consideratur ut liquid77 cum densitate 1000 kg/m3 et velocitate soni 1540 m/s (neglectis frequentia-dependens debilitantibus effectus).His duobus campis physicis coniungendis, necesse est ut continuitas motus normalis in fine solidi et liquidi, aequilibrii stabilis inter pressuram et accentus perpendicularis usque ad terminum solidi, et accentus tangentialis in termino ipsius. liquorem esse aequalem.75 .
In analysi nostra investigamus propagationem fluctuum acusticorum per acum sub stationariis conditionibus, in influentia geometriae acus in emissione fluctuum intra textus.Praesertim influentiam diametri acus D, longitudinis L et revellere angulum α perscrutatus sum, crassitudinem t fixam in D µm omnibus causis investigavimus.Haec valor ipsius t prope est ad crassitudinem typicam muri 71 pro acus commercialibus.
Sine communitate frequentia f obsessionis harmonicae ad basin acus applicatae sublata est = 100 kHz, et amplitudo A fuit 1 µm.Praesertim frequentia ad 100 kHz apposita est, quae consentaneum est cum analyticis opinionibus in sectione "Discerni analysin globi sphaerici ad aestimandas frequentias ultrasounds incrementum-dependentes", ubi resonantia morum tumore in frequentia amplitudo 50-400 kHz, cum maxima amplitudine dispersa in frequentiis inferioribus circa 100-200 kHz congesta (cf. Fig. 2).
Primus modulus meditatus fuit diametri interna D acus.Pro commodo, definitur integra fractio fluctus acustici longitudinis in acus cavitate (id est in aqua λW = 1.5 mm).Re quidem vera, phaenomena fluctuum propagationis in machinis a data geometria (exempli gratia in fluctu duce) pendent saepe a propria magnitudine geometriae adhibitae in comparatione ad fluctum propagandae necem.Praeterea in prima analysi, quo melius effectum diametri D in propagatione undae acusticae per acum in lumine ponere, consideravimus apicem plana, ponens angulum α = 90°.In hac analysi, acus longitudo L ad 70 mm fixa.
Pridie fici.6a mediocris soni intensio ostendit functionem parametri SD = λW/SD, id est D = λW/S in sphaera aestimatam cum radio 10 mm in apice acus respondente sitas.Ascendentes parametri SD mutationes ab 2 ad 6, id est consideramus valores D vndique ab 7.5 mm ad 2.5 mm (ad f = 100 kHz).Circumspectus etiam signum continet valoris 71 ad acus medicas immaculatas.Ut expectatur, acus diameter interior afficit soni intensionem acus emissam, maximo valore (1030 W/m2) respondente D = λW/3 (ie D = 5 mm) et inclinatio decrescentem decrescentem. diam.Animadvertendum est diametrum D esse modulum geometricum, qui etiam incursionem machinationis medicae afficit, ideo hic aspectus criticus ignorari non potest cum meliorem valorem eligens.Quamvis ergo diminutio in D occurrat ob intensionem acousticorum inferioris in fibrarum transmissionibus, pro his studiis, diameter D = λW/5, id est D = 3 mm (respondet vexillo 11G71 in f= 100 kHz); , rationabilis compromissio inter fabrica praepotentia et sanae intensionis transmissio (mediocris circiter 450 W/m2) habetur.
Mediocris intensio soni emissae ab apice acus (plana considerata), in interiori diametro acus (a), longitudinis (b) et angulum α revellere (c).Longitudo (a, c) est 90 mm, et diameter in (b, c) est 3 mm.
Proxumo modulus enucleandus est longitudo acus L. Ut per casum priorem consideramus angulum obliquum α = 90°, et longitudo escenditur ut multiplex siti in aqua, hoc est considera L = SL λW .Scala dimensiva parametri SL ab 3 in 7 mutatur, ita mediocris intensio soni ab acumine acus in longi- tudine ab 4.5 ad 10,5 mm emitti aestimans.Hic ambitus includit valores typicos in acus commercialibus.Eventus in fig monstrantur.6b, ostendens longitudinem acus L, magnam vim habere in transmissione soni in fibris vehementiam.Speciatim optimatio huius parametri effecit ut transmissio circa ordinem magnitudinis emendare posset.Revera, in longitudinem range enucleata, mediocris soni intensio maximam loci 3116 W/m2 in SL = 4 (ie, L = 60 mm) sumit, et alter respondet SL = 6 (ie, L = 90. mm).
Postquam influentiam diametri et longitudinis acus in cylindrica geometria propagatione ultrasoundi examinavimus, influentiam revellere in angulum in transmissione sanae vehementiae in fibras venimus.Mediocris intensio soni ex apice fibri manantis aestimata est ut functionem anguli α, valorem mutans ab 10° (apice acuto) ad 90° (apicem planam).In hoc casu, radius sphaerae integrantis circa extremum acus consideratum 20 mm erat, ita ut pro omnibus valoribus α, extremum acus inclusum esset in volumine a medio calculi.
Ut in fig.6c, cum acutus est tip, id est cum α decrescit ab 90° incipiendo, intensio soni transmissi augetur, maximum attingens valorem circiter 1.5 105 W/m2, qui respondet α = 50°, ieie, 2 altior est ordo magnitudinis respectu plani status.Ulteriore apice acuto (id est ad α infra 50°), sonus intensio decrescere tendit, valores attingens ad apicem complanatum comparandum.Sed, quamvis amplis revellere angulos pro nostris simulationibus consideremus, operae pretium est considerare quod acumen acuere necesse est ad faciliorem insertionem acus in textus.Re vera, angulus minor revellere (circiter 10°) potest reducere vim 78 quae ad textus penetrandam requiritur.
Praeter valorem soni intensio intra texti transmissa, revellere angulus etiam directionem propagationis undae afficit, ut in gradu graphi soni pressionis in Fig. 7a (pro apice plana) et 3b (pro 10° ostensum est) ).in plano symmetriae (yz, cf. fig. 5) directio longitudinalis aestimatur.In extremis harum duarum considerationum, sonus pressionis gradus (ad 1 µPa) maxime contrahitur intra cavitatis acus (id est in aqua) et in textus radiatur.Fusius, in plano (fig. 7a), distributio pressionis soni gradus est perfecte symmetria respectu directionis longitudinalis, et fluctus stantes distingui possunt in aqua corpus implens.Unda longitudinaliter ordinatur (z-axis), amplitudo maximam vim suam in aqua (circiter 240 dB) attingit et transverse decrescit, quae ducit ad attenuationem circiter 20 dB ad distantiam 10 mm a centro acus.Sicut expectatur, introductio acuta (fig. 7b) hanc symmetriam frangit, et antinodes fluctuum stantium secundum acus apicem "deflectunt".Ut videtur, haec asymmetria intensio acus extremitatis radialem afficit, ut prius dictum est (fig. 6c).Ut hac ratione melius intelligatur, intensio acoustica per lineam orthogonalem incisam ad directionem acus longitudinalem aestimata est, quae sita est in plano symmetriae acus et ad distantiam 10 mm ab acus extremitate posita est. sequitur figura 7c).Specialius, sanae intensionis distributiones in 10°, 20° et 30° angulis obliquis (lineae solidae caeruleae, rubrae et viridis respective) comparatae sunt distributioni circa finem planum (curvis nigris punctatis).Intensio distributio acus planae praefixae videtur esse symmetrialis circa centrum acus.Praesertim valorem circiter 1420 W/m2 centri accipit, redundantiam circiter 300 W/m2 ad distantiam 8 mm ~, ac deinde ad valorem circiter 170 W/m2 ad ~30 mm decrescit. .Ut apicem acuminatum fit, medius lobus in plures lobos variae intensionis dividit.Specialius, cum α erat 30°, tria petala distincte distingui potuerunt in figura mensurata ad 1 mm ab apice acus.Una media fere in centro acus est et valorem aestimatum 1850 W/m2 habet, et superior a dextra fere 19 mm a centro et 2625 W/m2 attingit.Ad α = 20°, lobi principales sunt 2: unus per −12 mm ad 1785 W/m2 et unus per 14 mm ad 1524 W/m2.Cum extremum acrior fit et angulus ad 10° pervenit, maximum 817 W/m2 circiter —20 mm pervenit, et tres plures lobi intensioris paulo minoris in figura apparent.
Sonus pressionis gradu in plano symmetriae y-z acus cum fine plano (a) et 10° coneris (b).(c) Intensio acustica distributio recta perpendicularis ad acus directum longitudinalem incisa, 10 mm ab apice acus distante et in plano symmetriae yz jacens.Longitudo L est 70 mm, et diameter D est 3 mm.
Simul sumptis, hi eventus demonstrant acus medicinae efficaciter adhiberi posse ut ultrasound in 100 kHz in mollis textus transmittere possit.Intensio soni emissi ex acus geometria pendet et optimized potest (subiectis limitationibus ab incursione finis fabricae impositis) usque ad valores in latitudine 1000 W/m2 (ad 10 mm).applicata ad fundum acus 1. In cinguli micrometri casu, acus in infinitum extendendo mollis texti plene inserenda censetur.Praesertim angulus revellere vehementer afficit vehementiam et directionem propagationis fluctuum sonorum in texta, quae imprimis orthogonalitatem incisis acus apicalibus ducit.
Ad progressionem curationis tumoris novarum strategies sustinenda in usu technicae medicae non incursivae, propagatio gravis frequentiae ultrasonae in ambitu tumoris analytice et computationaliter resolutum est.Praesertim, in prima parte studii, solutionem elastodynamicam temporalem nobis permisit studere in sphaeroidis tumore solido discursuum fluctuum ultrasonicis notae magnitudinis et rigoris ut studium frequentiae sensus massae.Dein frequentiae ordinis centenariorum kilohertz electae sunt, et applicatio loci vibrationis in ambitu tumoris utens in arte medica acus, in numerorum simulatione exemplata est, pervestigando influxum praecipui propositi parametri, qui translationem acousticam determinant. vis instrumenti ad ambitum.Eventus ostendunt acus medicinae efficaciter ad telas ultrasonas irradiare posse, et intensio eius in parametro geometrico acustico, quod acusticus necem vocant, intime coniungitur.Re quidem vera, vehementia irradiationis per textus augendo diametrum internum acus augendo, maximam cum diametro triplo necem attingit.Longitudo acus etiam aliquem gradum libertatis ad optimize expositionem praebet.Posterior eventus maximizatur quidem cum acus longitudo certae agentis necem (spec. 4 et 6).Interestingly, pro frequentia usurarum amplitudine, optimized diametri ac longitudinis valores prope illos qui communibus acus commercialibus utuntur.Angulus revellens, qui acumen acus determinat, emissivitatis etiam afficit, ut circiter 50° et bene operando provideat circa 10°, quod vulgo pro acus commercialibus adhibetur..Simulatio eventus adhibebitur ad exsecutionem et optimizationem dirigere suggestum diagnosticum hospitalis intraneedi, diagnosticum et therapeuticum ultrasonum integrantem cum aliis solutionibus therapeuticis in- machinis, et interventus medicinales curando collaborativas curando.
Koenig IR, Fuchs O, Hansen G, von Mutius E. et Kopp MV Quid est subtilitas medicina?Eur, foreign.Acta 50, 1700391 (2017).
Collins, F. S. et Varmus, H. Nova incepta medica subtilitate.N. lat.J. Medicina.372, 793-795 (2015).
Hsu, W., Markey, MK et Wang, MD.Biomedicae Imaging Informaticae in Medicina Era praecisio: Res gestae, Provocationes et Opportunitates.Jam.medicamentum.certiorem facere.Adiutorem professus.20 (6), 1010-1013 (2013).
Garraway, LA, Verweij, J. & Ballman, KV Subsecutio oncologia: recensio.J. Fuscus.Oncol.31, 1803-1805 (2013).
Wiwatchaitawee, K., Quarterman, J., Geary, S., et Salem, A. Emendatio in glioblastoma (GBM) curatione utens ratio partus nanoparticulae substructio.AAPS PharmSciTech 22, 71 (2021).
Aldape K, Zadeh G, Mansouri S, Reifenberger G, Daimling A. Glioblastoma: pathologia, machinae hypotheticae et figmenta.Acta Neuropathologia.129 (6), 829–848 (2015).
Bush, NAO, Chang, SM et Berger, MS Current et futura consilia pro glioma tractando.neurosurgery.Ed.40, 1-14 (2017).