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।
স্লাইডার প্রতি স্লাইডে তিনটি নিবন্ধ দেখাচ্ছে৷স্লাইডগুলির মধ্য দিয়ে যেতে পিছনে এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা প্রতিটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য শেষে স্লাইড কন্ট্রোলার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷
পদার্থবিদ্যা এবং জীবন বিজ্ঞানের আন্তঃবিভাগীয় সংযোগের উপর ভিত্তি করে, নির্ভুল ওষুধের উপর ভিত্তি করে ডায়াগনস্টিক এবং থেরাপিউটিক কৌশলগুলি সম্প্রতি ওষুধের অনেক ক্ষেত্রে, বিশেষ করে অনকোলজিতে নতুন প্রকৌশল পদ্ধতির ব্যবহারিক প্রয়োগের কারণে যথেষ্ট মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।এই কাঠামোর মধ্যে, বিভিন্ন স্কেলে সম্ভাব্য যান্ত্রিক ক্ষতি ঘটাতে টিউমারের ক্যান্সার কোষকে আক্রমণ করার জন্য আল্ট্রাসাউন্ডের ব্যবহার বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানীদের ক্রমবর্ধমান মনোযোগ আকর্ষণ করছে।ইলাস্টোডাইনামিক টাইমিং সমাধান এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের উপর ভিত্তি করে এই বিষয়গুলিকে বিবেচনায় নিয়ে, আমরা স্থানীয় বিকিরণ দ্বারা উপযুক্ত ফ্রিকোয়েন্সি এবং ক্ষমতা নির্বাচন করার জন্য টিস্যুতে আল্ট্রাসাউন্ড প্রচারের কম্পিউটার সিমুলেশনের একটি প্রাথমিক অধ্যয়ন উপস্থাপন করি।ল্যাবরেটরি অন-ফাইবার প্রযুক্তির জন্য নতুন ডায়াগনস্টিক প্ল্যাটফর্ম, যাকে হাসপাতালের সুই বলা হয় এবং ইতিমধ্যে পেটেন্ট করা হয়েছে।এটা বিশ্বাস করা হয় যে বিশ্লেষণের ফলাফল এবং সম্পর্কিত বায়োফিজিকাল অন্তর্দৃষ্টি নতুন সমন্বিত ডায়াগনস্টিক এবং থেরাপিউটিক পদ্ধতির জন্য পথ প্রশস্ত করতে পারে যা ভবিষ্যতে নির্ভুল ঔষধ প্রয়োগে কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করতে পারে, পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রগুলি থেকে অঙ্কন করে।জীববিজ্ঞানের মধ্যে একটি ক্রমবর্ধমান সমন্বয় শুরু হচ্ছে।
বিপুল সংখ্যক ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনের অপ্টিমাইজেশনের সাথে, রোগীদের উপর পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হ্রাস করার প্রয়োজনীয়তা ধীরে ধীরে উদ্ভূত হতে শুরু করে।এই লক্ষ্যে, নির্ভুল ওষুধ 1, 2, 3, 4, 5 মূলত দুটি প্রধান পন্থা অনুসরণ করে রোগীদের কাছে সরবরাহ করা ওষুধের ডোজ কমাতে একটি কৌশলগত লক্ষ্য হয়ে উঠেছে।প্রথমটি রোগীর জিনোমিক প্রোফাইল অনুযায়ী ডিজাইন করা একটি চিকিত্সার উপর ভিত্তি করে।দ্বিতীয়টি, যা অনকোলজিতে সোনার মান হয়ে উঠছে, এর লক্ষ্য হল অল্প পরিমাণে ওষুধ ছেড়ে দেওয়ার চেষ্টা করে পদ্ধতিগত ওষুধ সরবরাহের পদ্ধতিগুলি এড়ানো, একই সময়ে স্থানীয় থেরাপি ব্যবহারের মাধ্যমে নির্ভুলতা বৃদ্ধি করা।চূড়ান্ত লক্ষ্য হল কেমোথেরাপি বা রেডিওনুক্লাইডের পদ্ধতিগত প্রশাসনের মতো অনেক থেরাপিউটিক পদ্ধতির নেতিবাচক প্রভাবগুলি দূর করা বা অন্তত কম করা।ক্যান্সারের ধরন, অবস্থান, বিকিরণ ডোজ এবং অন্যান্য কারণের উপর নির্ভর করে, এমনকি বিকিরণ থেরাপি স্বাস্থ্যকর টিস্যুর জন্য একটি উচ্চ সহজাত ঝুঁকি থাকতে পারে।গ্লিওব্লাস্টোমা 6,7,8,9 সার্জারি সফলভাবে অন্তর্নিহিত ক্যান্সারকে অপসারণ করে, তবে মেটাস্টেসের অনুপস্থিতিতেও অনেক ছোট ক্যান্সারের অনুপ্রবেশ থাকতে পারে।যদি এগুলি সম্পূর্ণরূপে অপসারণ না করা হয়, তবে তুলনামূলকভাবে অল্প সময়ের মধ্যে নতুন ক্যান্সারজনিত জনগণ বৃদ্ধি পেতে পারে।এই প্রসঙ্গে, উপরে উল্লিখিত নির্ভুল ঔষধ কৌশল প্রয়োগ করা কঠিন কারণ এই অনুপ্রবেশগুলি সনাক্ত করা এবং একটি বিশাল এলাকায় ছড়িয়ে পড়া কঠিন।এই বাধাগুলি নির্ভুল ওষুধের সাথে কোনও পুনরাবৃত্তি প্রতিরোধে নিশ্চিত ফলাফলগুলিকে বাধা দেয়, তাই কিছু ক্ষেত্রে সিস্টেমিক ডেলিভারি পদ্ধতি পছন্দ করা হয়, যদিও ব্যবহৃত ওষুধগুলিতে খুব উচ্চ মাত্রার বিষাক্ততা থাকতে পারে।এই সমস্যাটি কাটিয়ে ওঠার জন্য, আদর্শ চিকিত্সা পদ্ধতি হবে ন্যূনতম আক্রমণাত্মক কৌশলগুলি ব্যবহার করা যা স্বাস্থ্যকর টিস্যুকে প্রভাবিত না করে বেছে বেছে ক্যান্সার কোষকে আক্রমণ করতে পারে।এই যুক্তির আলোকে, অতিস্বনক কম্পনের ব্যবহার, যা ক্যান্সার এবং সুস্থ কোষকে ভিন্নভাবে প্রভাবিত করতে দেখা গেছে, উভয়ই এককোষী সিস্টেমে এবং মেসোস্কেল ভিন্নধর্মী ক্লাস্টারে, একটি সম্ভাব্য সমাধান বলে মনে হয়।
যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে, স্বাস্থ্যকর এবং ক্যান্সারযুক্ত কোষে আসলে বিভিন্ন প্রাকৃতিক অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে।এই বৈশিষ্ট্যটি ক্যান্সার কোষের সাইটোস্কেলেটাল কাঠামোর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের অনকোজেনিক পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত 12,13, যখন টিউমার কোষগুলি গড়ে, সাধারণ কোষগুলির চেয়ে বেশি বিকৃত হয়।এইভাবে, উদ্দীপনার জন্য আল্ট্রাসাউন্ড ফ্রিকোয়েন্সির একটি সর্বোত্তম পছন্দের সাথে, নির্বাচিত এলাকায় প্ররোচিত কম্পনগুলি জীবন্ত ক্যান্সারযুক্ত কাঠামোর ক্ষতি করতে পারে, হোস্টের স্বাস্থ্যকর পরিবেশের উপর প্রভাব কমিয়ে দেয়।এইগুলি এখনও সম্পূর্ণরূপে বোঝা না যাওয়া প্রভাবগুলির মধ্যে আল্ট্রাসাউন্ড দ্বারা প্ররোচিত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পনের কারণে নির্দিষ্ট সেলুলার কাঠামোগত উপাদানগুলির ধ্বংস অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে (নীতিগতভাবে লিথোট্রিপসি14 এর মতো) এবং যান্ত্রিক ক্লান্তির মতো একটি ঘটনার কারণে সেলুলার ক্ষতি, যার ফলে সেলুলার গঠন পরিবর্তন হতে পারে। .প্রোগ্রামিং এবং মেকানোবায়োলজি।যদিও এই তাত্ত্বিক সমাধানটি খুব উপযুক্ত বলে মনে হয়, দুর্ভাগ্যবশত এটি এমন ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যায় না যেখানে অ্যানিকোয়িক জৈবিক কাঠামো সরাসরি আল্ট্রাসাউন্ডের প্রয়োগকে বাধা দেয়, উদাহরণস্বরূপ, হাড়ের উপস্থিতির কারণে ইন্ট্রাক্রানিয়াল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, এবং কিছু স্তনের টিউমার ভর অ্যাডিপোজে অবস্থিত। টিস্যুঅ্যাটেন্যুয়েশন সম্ভাব্য থেরাপিউটিক প্রভাবের সাইটকে সীমিত করতে পারে।এই সমস্যাগুলি কাটিয়ে উঠতে, বিশেষভাবে ডিজাইন করা ট্রান্সডুসারগুলির সাথে আল্ট্রাসাউন্ড স্থানীয়ভাবে প্রয়োগ করতে হবে যা যতটা সম্ভব কম আক্রমণাত্মকভাবে বিকিরণযুক্ত স্থানে পৌঁছাতে পারে।এটি মাথায় রেখে, আমরা "সুই হাসপাতাল" 15 নামে একটি উদ্ভাবনী প্রযুক্তিগত প্ল্যাটফর্ম তৈরি করার সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিত ধারণাগুলি ব্যবহার করার সম্ভাবনা বিবেচনা করেছি।"হাসপিটাল ইন দ্য নিডেল" ধারণাটি একটি মেডিকেল সুইতে বিভিন্ন ফাংশনের সংমিশ্রণের উপর ভিত্তি করে, ডায়াগনস্টিক এবং থেরাপিউটিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি ন্যূনতম আক্রমণাত্মক চিকিৎসা যন্ত্রের বিকাশ জড়িত।হাসপাতালের নিডেল বিভাগে আরও বিশদে আলোচনা করা হয়েছে, এই কমপ্যাক্ট ডিভাইসটি প্রাথমিকভাবে 16, 17, 18, 19, 20, 21 ফাইবার অপটিক প্রোবের সুবিধার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা তাদের বৈশিষ্ট্যের কারণে মান 20-এ সন্নিবেশের জন্য উপযুক্ত। মেডিকেল সূঁচ, 22 টি লুমেন।ল্যাব-অন-ফাইবার (LOF)23 প্রযুক্তির দ্বারা প্রদত্ত নমনীয়তাকে কাজে লাগিয়ে, ফাইবার কার্যকরভাবে তরল বায়োপসি এবং টিস্যু বায়োপসি ডিভাইস সহ ক্ষুদ্রাকৃতির এবং ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত ডায়াগনস্টিক এবং থেরাপিউটিক ডিভাইসগুলির জন্য একটি অনন্য প্ল্যাটফর্ম হয়ে উঠছে।বায়োমোলিকুলার সনাক্তকরণ 24,25, হালকা-নির্দেশিত স্থানীয় ওষুধ সরবরাহ 26,27, উচ্চ-নির্ভুল স্থানীয় আল্ট্রাসাউন্ড ইমেজিং 28, তাপীয় থেরাপি 29,30 এবং স্পেকট্রোস্কোপি-ভিত্তিক ক্যান্সার টিস্যু সনাক্তকরণ 31।এই ধারণার মধ্যে, "হাসপাতালের সুই" ডিভাইসের উপর ভিত্তি করে একটি স্থানীয়করণ পদ্ধতি ব্যবহার করে, আমরা আগ্রহের অঞ্চলের মধ্যে আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গকে উত্তেজিত করতে সূঁচের মাধ্যমে আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গের প্রচার ব্যবহার করে আবাসিক জৈবিক কাঠামোর স্থানীয় উদ্দীপনাকে অপ্টিমাইজ করার সম্ভাবনা তদন্ত করি।.এইভাবে, কম-তীব্রতার থেরাপিউটিক আল্ট্রাসাউন্ডটি সরাসরি ঝুঁকির এলাকায় প্রয়োগ করা যেতে পারে সোনিকেটিং কোষের জন্য ন্যূনতম আক্রমণাত্মকতা এবং নরম টিস্যুতে ছোট কঠিন গঠনের জন্য, যেমন উপরে উল্লিখিত ইন্ট্রাক্রানিয়াল সার্জারির ক্ষেত্রে, মাথার খুলিতে একটি ছোট গর্ত ঢোকানো আবশ্যক। সুই।সাম্প্রতিক তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দ্বারা অনুপ্রাণিত যে পরামর্শ দেয় যে আল্ট্রাসাউন্ড কিছু ক্যান্সারের বিকাশকে থামাতে বা বিলম্বিত করতে পারে, 32,33,34 প্রস্তাবিত পদ্ধতিটি অন্তত নীতিগতভাবে, আক্রমনাত্মক এবং নিরাময়মূলক প্রভাবগুলির মধ্যে মূল ট্রেড-অফগুলির সমাধান করতে সাহায্য করতে পারে৷এই বিবেচনাগুলি মাথায় রেখে, বর্তমান কাগজে, আমরা ক্যান্সারের জন্য ন্যূনতম আক্রমণাত্মক আল্ট্রাসাউন্ড থেরাপির জন্য একটি ইন-হাসপাতাল সুই ডিভাইস ব্যবহার করার সম্ভাবনা অনুসন্ধান করি।আরও স্পষ্টভাবে, বৃদ্ধি-নির্ভর আল্ট্রাসাউন্ড ফ্রিকোয়েন্সি অনুমানের জন্য গোলাকার টিউমার ভরের বিক্ষিপ্ত বিশ্লেষণে, আমরা একটি ইলাস্টিক মাধ্যমে জন্মানো গোলাকার কঠিন টিউমারের আকারের পূর্বাভাস দিতে সুপ্রতিষ্ঠিত ইলাস্টোডাইনামিক পদ্ধতি এবং অ্যাকোস্টিক স্ক্যাটারিং তত্ত্ব ব্যবহার করি।উপাদানের বৃদ্ধি-প্ররোচিত পুনর্নির্মাণের কারণে টিউমার এবং হোস্ট টিস্যুর মধ্যে ঘটে যাওয়া শক্ততা।আমাদের সিস্টেমের বর্ণনা করার পর, যাকে আমরা বলি "সুচের মধ্যে হাসপাতাল" বিভাগে, "সুচের মধ্যে হাসপাতাল" বিভাগে, আমরা পূর্বাভাসিত ফ্রিকোয়েন্সিতে চিকিৎসা সূঁচের মাধ্যমে অতিস্বনক তরঙ্গের প্রচার বিশ্লেষণ করি এবং তাদের সংখ্যাসূচক মডেল অধ্যয়নের পরিবেশকে বিকিরণ করে। প্রধান জ্যামিতিক পরামিতি (প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ব্যাস, সূচের দৈর্ঘ্য এবং তীক্ষ্ণতা), যন্ত্রের শাব্দিক শক্তির সংক্রমণকে প্রভাবিত করে।নির্ভুল ওষুধের জন্য নতুন প্রকৌশল কৌশল বিকাশের প্রয়োজনীয়তার পরিপ্রেক্ষিতে, এটি বিশ্বাস করা হয় যে প্রস্তাবিত গবেষণাটি একটি সমন্বিত থেরাগনিস্টিক প্ল্যাটফর্মের মাধ্যমে বিতরণ করা আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে ক্যান্সারের চিকিত্সার জন্য একটি নতুন হাতিয়ার বিকাশে সাহায্য করতে পারে যা অন্যান্য সমাধানের সাথে আল্ট্রাসাউন্ডকে একীভূত করে।একত্রিত, যেমন টার্গেটেড ড্রাগ ডেলিভারি এবং একটি একক সূঁচের মধ্যে রিয়েল-টাইম ডায়াগনস্টিকস।
অতিস্বনক (আল্ট্রাসাউন্ড) উদ্দীপনা ব্যবহার করে স্থানীয় কঠিন টিউমারের চিকিত্সার জন্য যান্ত্রিক কৌশল প্রদানের কার্যকারিতা একক-কোষ সিস্টেম 10, 11, 12-এ নিম্ন-তীব্রতার অতিস্বনক কম্পনের প্রভাবের সাথে তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলকভাবে উভয়ই মোকাবিলা করা বেশ কয়েকটি কাগজের লক্ষ্য ছিল। , 32, 33, 34, 35, 36 ভিসকোয়েলাস্টিক মডেল ব্যবহার করে, বেশ কয়েকটি তদন্তকারী বিশ্লেষণাত্মকভাবে প্রমাণ করেছেন যে টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর কোষগুলি ইউএস 10,11,12 পরিসরে স্বতন্ত্র অনুরণিত শিখর দ্বারা চিহ্নিত বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে।এই ফলাফলটি পরামর্শ দেয় যে, নীতিগতভাবে, টিউমার কোষগুলি যান্ত্রিক উদ্দীপনা দ্বারা নির্বাচনীভাবে আক্রমণ করা যেতে পারে যা হোস্ট পরিবেশ সংরক্ষণ করে।এই আচরণটি মূল প্রমাণের একটি প্রত্যক্ষ পরিণতি যে, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, টিউমার কোষগুলি স্বাস্থ্যকর কোষের চেয়ে বেশি নমনীয়, সম্ভবত তাদের প্রসারিত এবং স্থানান্তর করার ক্ষমতা বাড়াতে 37,38,39,40।একক কোষের মডেলের সাথে প্রাপ্ত ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, যেমন মাইক্রোস্কেলে, ক্যান্সার কোষের নির্বাচনীতাও মেসোস্কেলে ভিন্নধর্মী কোষের সমষ্টির সুরেলা প্রতিক্রিয়ার সংখ্যাগত গবেষণার মাধ্যমে প্রদর্শিত হয়েছে।ক্যান্সার কোষ এবং সুস্থ কোষগুলির একটি ভিন্ন শতাংশ প্রদান করে, বহুকোষী সমষ্টি শত শত মাইক্রোমিটার আকারের ক্রমানুসারে নির্মিত হয়েছিল।এই সমষ্টিগুলির মেসোলেভেলে, একক কোষের যান্ত্রিক আচরণকে চিহ্নিত করে এমন প্রধান কাঠামোগত উপাদানগুলির সরাসরি বাস্তবায়নের কারণে আগ্রহের কিছু মাইক্রোস্কোপিক বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণ করা হয়।বিশেষ করে, প্রতিটি কোষ বিভিন্ন প্রেস্ট্রেসড সাইটোস্কেলিটাল স্ট্রাকচারের প্রতিক্রিয়া অনুকরণ করার জন্য একটি টেনেগ্রিটি-ভিত্তিক আর্কিটেকচার ব্যবহার করে, যার ফলে তাদের সামগ্রিক দৃঢ়তা 12,13 প্রভাবিত হয়।তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণী এবং উপরোক্ত সাহিত্যের ইন ভিট্রো পরীক্ষাগুলি উত্সাহজনক ফলাফল দিয়েছে, যা নিম্ন-তীব্রতার থেরাপিউটিক আল্ট্রাসাউন্ড (LITUS) এর প্রতি টিউমার ভরের সংবেদনশীলতা অধ্যয়ন করার প্রয়োজনীয়তার ইঙ্গিত দেয় এবং টিউমার ভরের বিকিরণ ফ্রিকোয়েন্সি মূল্যায়ন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।সাইটে আবেদনের জন্য LITUS অবস্থান।
যাইহোক, টিস্যু স্তরে, পৃথক উপাদানের সাবম্যাক্রোস্কোপিক বিবরণ অনিবার্যভাবে হারিয়ে যায়, এবং টিউমার টিস্যুর বৈশিষ্ট্যগুলি ম্যাক্রোস্কোপিক প্রভাবকে বিবেচনায় নিয়ে ভর বৃদ্ধি এবং চাপ-প্ররোচিত পুনর্নির্মাণ প্রক্রিয়াগুলি ট্র্যাক করার জন্য অনুক্রমিক পদ্ধতি ব্যবহার করে সনাক্ত করা যেতে পারে। বৃদ্ধি-41.42 স্কেলে টিস্যুর স্থিতিস্থাপকতায় প্ররোচিত পরিবর্তন।প্রকৃতপক্ষে, এককোষী এবং সমষ্টিগত সিস্টেমের বিপরীতে, কঠিন টিউমার ভর নরম টিস্যুতে বৃদ্ধি পায় ধীরে ধীরে অপরিবর্তিত অবশিষ্ট স্ট্রেসগুলি জমা হওয়ার কারণে, যা সামগ্রিক ইন্ট্রাটুমোরাল অনমনীয়তা বৃদ্ধির কারণে প্রাকৃতিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে এবং টিউমার স্ক্লেরোসিস প্রায়শই একটি নির্ধারক কারণ হয়ে দাঁড়ায়। টিউমার সনাক্তকরণ।
এই বিবেচনাগুলি মাথায় রেখে, এখানে আমরা একটি সাধারণ টিস্যু পরিবেশে ক্রমবর্ধমান ইলাস্টিক গোলাকার অন্তর্ভুক্তি হিসাবে মডেল করা টিউমার স্পেরয়েডগুলির সোনোডাইনামিক প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণ করি।আরও স্পষ্টভাবে, টিউমারের পর্যায়ের সাথে যুক্ত স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্যগুলি পূর্ববর্তী কাজের কিছু লেখক দ্বারা প্রাপ্ত তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক ফলাফলের ভিত্তিতে নির্ধারিত হয়েছিল।তাদের মধ্যে, ভিন্নধর্মী মিডিয়াতে ভিভোতে উত্থিত কঠিন টিউমার স্পেরয়েডগুলির বিবর্তন টিউমারের ভর এবং সংশ্লিষ্ট ইন্ট্রাটুমোরাল স্ট্রেসের বিকাশের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য আন্তঃপ্রজাতির গতিবিদ্যার সাথে অ-রৈখিক যান্ত্রিক মডেল 41,43,44 প্রয়োগ করে অধ্যয়ন করা হয়েছে।উপরে উল্লিখিত হিসাবে, বৃদ্ধি (যেমন, স্থিতিস্থাপক প্রসারণ) এবং অবশিষ্ট স্ট্রেস টিউমার উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলির প্রগতিশীল পুনর্নির্মাণ ঘটায়, যার ফলে এর শাব্দিক প্রতিক্রিয়াও পরিবর্তন হয়।এটা উল্লেখ করা গুরুত্বপূর্ণ যে রেফ.41 টিউমারের বৃদ্ধি এবং কঠিন চাপের সহ-বিবর্তন প্রাণীর মডেলগুলিতে পরীক্ষামূলক প্রচারে প্রদর্শিত হয়েছে।বিশেষ করে, স্তনের টিউমারের দৃঢ়তার তুলনা বিভিন্ন পর্যায়ে সিলিকোতে একই মাত্রার সাথে একটি গোলাকার সসীম উপাদান মডেলে একই অবস্থার পুনরুত্পাদন করে এবং ভবিষ্যদ্বাণীকৃত অবশিষ্ট স্ট্রেস ক্ষেত্রকে বিবেচনা করে প্রস্তাবিত পদ্ধতিকে নিশ্চিত করে। মডেল বৈধতা।.এই কাজে, পূর্বে প্রাপ্ত তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি একটি নতুন উন্নত থেরাপিউটিক কৌশল বিকাশ করতে ব্যবহৃত হয়।বিশেষত, অনুরূপ বিবর্তনীয় প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য সহ পূর্বাভাসিত আকারগুলি এখানে গণনা করা হয়েছিল, যা এইভাবে ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জগুলি অনুমান করতে ব্যবহৃত হয়েছিল যেগুলি হোস্ট পরিবেশে এমবেড করা টিউমার ভরগুলি আরও সংবেদনশীল।এই লক্ষ্যে, আমরা এইভাবে বিভিন্ন পর্যায়ে টিউমার ভরের গতিশীল আচরণের তদন্ত করেছি, বিভিন্ন পর্যায়ে নেওয়া হয়েছে, অতিস্বনক উদ্দীপনার প্রতিক্রিয়ায় বিক্ষিপ্তকরণের সাধারণভাবে স্বীকৃত নীতি অনুসারে অ্যাকোস্টিক সূচকগুলিকে বিবেচনায় নিয়ে এবং গোলকটির সম্ভাব্য অনুরণিত ঘটনা হাইলাইট করে। .টিউমার এবং হোস্টের উপর নির্ভর করে টিস্যুগুলির মধ্যে দৃঢ়তার বৃদ্ধি-নির্ভর পার্থক্য।
এইভাবে, টিউমার ভরগুলিকে পরীক্ষামূলক ডেটার উপর ভিত্তি করে হোস্টের আশেপাশের ইলাস্টিক পরিবেশে ব্যাসার্ধ \(a\) এর স্থিতিস্থাপক গোলক হিসাবে মডেল করা হয়েছিল যা দেখায় যে কীভাবে বিশাল ম্যালিগন্যান্ট কাঠামোগুলি গোলাকার আকারে সিটুতে বৃদ্ধি পায়।চিত্র 1 উল্লেখ করে, গোলাকার স্থানাঙ্ক ব্যবহার করে \(\{ r,\theta,\varphi \}\) (যেখানে \(\theta\) এবং \(\varphi\) যথাক্রমে অসঙ্গতি কোণ এবং আজিমুথ কোণকে উপস্থাপন করে), টিউমার ডোমেন সুস্থ স্থানের মধ্যে এমবেড করা অঞ্চল দখল করে \({\mathcal {V}}_{T}=\{ (r,\theta ,\varphi):r\le a\}\) সীমাহীন অঞ্চল \({\mathcal { V} __{H} = \{ (r,\theta,\varphi):r > a\}\)।অনেক সাহিত্য 45,46,47,48 এ রিপোর্ট করা সু-প্রতিষ্ঠিত ইলাস্টোডাইনামিক ভিত্তিতে গাণিতিক মডেলের সম্পূর্ণ বিবরণের জন্য পরিপূরক তথ্য (SI) উল্লেখ করে, আমরা এখানে একটি অক্ষ-প্রতিসম দোলন মোড দ্বারা চিহ্নিত একটি সমস্যা বিবেচনা করি।এই অনুমানটি বোঝায় যে টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর এলাকার মধ্যে সমস্ত ভেরিয়েবল আজিমুথাল স্থানাঙ্ক \(\varphi\) থেকে স্বাধীন এবং এই দিকে কোনও বিকৃতি ঘটে না।ফলস্বরূপ, স্থানচ্যুতি এবং স্ট্রেস ক্ষেত্র দুটি স্কেলার সম্ভাব্যতা থেকে পাওয়া যেতে পারে \(\phi = \hat{\phi}\left( {r,\theta} \right)e^{{ – i \omega {\kern 1pt } t }}\) এবং \(\chi = \hat{\chi }\left( {r,\theta } \right)e^{{ – i\omega {\kern 1pt} t }}\), তারা হল যথাক্রমে একটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ এবং একটি শিয়ার ওয়েভের সাথে সম্পর্কিত, ঢেউ \(\theta \) এবং ঘটনা তরঙ্গের দিক এবং অবস্থান ভেক্টরের মধ্যবর্তী কোণের মধ্যে কাকতালীয় সময় টি \({\mathbf {x))\) ( চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে) এবং \(\omega = 2\pi f\) কৌণিক কম্পাঙ্কের প্রতিনিধিত্ব করে।বিশেষ করে, ঘটনার ক্ষেত্রটি সমতল তরঙ্গ \(\phi_{H}^{(in)}\) (এছাড়াও এসআই সিস্টেমে প্রবর্তিত, সমীকরণে (A.9)) দ্বারা মডেল করা হয় যা শরীরের আয়তনে প্রচার করে আইন অভিব্যক্তি অনুযায়ী
যেখানে \(\phi_{0}\) হল প্রশস্ততা পরামিতি।একটি ঘটনা সমতল তরঙ্গের গোলাকার প্রসারণ (1) একটি গোলাকার তরঙ্গ ফাংশন ব্যবহার করে মানক যুক্তি:
যেখানে \(j_{n}\) হল প্রথম ধরণের অর্ডারের গোলাকার বেসেল ফাংশন \(n\), এবং \(P_{n}\) হল Legendre বহুপদী।ইনভেস্টমেন্ট গোলকের ঘটনা তরঙ্গের একটি অংশ আশেপাশের মাধ্যমে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে এবং ঘটনা ক্ষেত্রকে ওভারল্যাপ করে, অন্য অংশটি গোলকের ভিতরে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে, যা এর কম্পনে অবদান রাখে।এটি করার জন্য, তরঙ্গ সমীকরণের সুরেলা সমাধানগুলি \(\nabla^{2} \hat{\phi } + k_{1}^{2} {\mkern 1mu} \hat{\phi } = 0\,\ ) এবং \ (\ nabla^{2} {\mkern 1mu} \hat{\chi } + k_{2}^{2} \hat{\chi } = 0\), উদাহরণ হিসাবে Eringen45 দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছে (এছাড়াও SI দেখুন ) টিউমার এবং সুস্থ এলাকা নির্দেশ করতে পারে।বিশেষ করে, বিক্ষিপ্ত প্রসারণ তরঙ্গ এবং হোস্ট মিডিয়ামে উত্পন্ন আইসোভোলুমিক তরঙ্গগুলি তাদের নিজ নিজ সম্ভাব্য শক্তি স্বীকার করে:
তাদের মধ্যে, প্রথম ধরণের \(h_{n}^{(1)}\) এর গোলাকার হ্যাঙ্কেল ফাংশনটি বহির্গামী বিক্ষিপ্ত তরঙ্গ বিবেচনা করতে ব্যবহৃত হয় এবং \(\alpha_{n}\) এবং \(\beta_{) n}\ ) হল অজানা সহগ।সমীকরণেসমীকরণে (2)–(4), \(k_{H1}\) এবং \(k_{H2}\) পদগুলি যথাক্রমে শরীরের প্রধান অংশে বিরল এবং অনুপ্রস্থ তরঙ্গের তরঙ্গ সংখ্যা নির্দেশ করে ( এসআই দেখুন)।টিউমারের ভিতরে কম্প্রেশন ক্ষেত্র এবং শিফটের ফর্ম আছে
যেখানে \(k_{T1}\) এবং \(k_{T2}\) টিউমার অঞ্চলে অনুদৈর্ঘ্য এবং অনুপ্রস্থ তরঙ্গ সংখ্যাকে প্রতিনিধিত্ব করে এবং অজানা সহগ হল \(\gamma_{n} {\mkern 1mu}\) , \(\ eta_{n} {\mkern 1mu}\)।এই ফলাফলগুলির উপর ভিত্তি করে, অ-শূন্য রেডিয়াল এবং পরিধি স্থানচ্যুতি উপাদানগুলি বিবেচনাধীন সমস্যায় সুস্থ অঞ্চলগুলির বৈশিষ্ট্য, যেমন \(u_{Hr}\) এবং \(u_{H\theta}\) (\(u_{ H\ varphi }\ ) প্রতিসাম্য অনুমান আর প্রয়োজন নেই) — সম্পর্ক থেকে পাওয়া যেতে পারে \(u_{Hr} = \partial_{r} \left( {\phi + \partial_{r} (r\chi ) } \right) + k_}^{2 } {\mkern 1mu} r\chi\) এবং \(u_{H\theta} = r^{- 1} \partial_{\theta} \left({\phi + \partial_{r } ( r\chi ) } \right)\) গঠন করে \(\phi = \phi_{H}^{(in)} + \phi_{H}^{(s)}\) এবং \ (\chi = \chi_ {H}^ {(s)}\) (বিস্তারিত গাণিতিক উদ্ভবের জন্য SI দেখুন)।একইভাবে, \(\phi = \phi_{T}^{(s)}\) এবং \(\chi = \chi_{T}^{(s)}\) প্রতিস্থাপন করলে {Tr} = \partial_{r} ফেরত আসে \left( {\phi + \partial_{r} (r\chi)} \right) + k_{T2}^{2} {\mkern 1mu} r\chi\) এবং \(u_{T\theta} = r^{-1}\partial _{\theta }\left({\phi +\partial_{r}(r\chi )}\right)\)।
(বাম) একটি স্বাস্থ্যকর পরিবেশে বেড়ে ওঠা একটি গোলাকার টিউমারের জ্যামিতি যার মাধ্যমে একটি ঘটনা ক্ষেত্র প্রচার করে, (ডান) টিউমার ব্যাসার্ধের একটি ফাংশন হিসাবে টিউমার-হোস্ট কঠোরতা অনুপাতের অনুরূপ বিবর্তন, রিপোর্ট করা ডেটা (ক্যারোটিনুটো এট আল। 41 থেকে অভিযোজিত) কম্প্রেশন পরীক্ষায় ভিট্রো এমডিএ-এমবি-২৩১ কোষের সাথে টিকাযুক্ত শক্ত স্তনের টিউমার থেকে প্রাপ্ত হয়েছিল।
রৈখিক স্থিতিস্থাপক এবং আইসোট্রপিক পদার্থ ধরে নিলে, সুস্থ এবং টিউমার অঞ্চলে শূন্যহীন চাপের উপাদান, যেমন \(\sigma_{Hpq}\) এবং \(\sigma_{Tpq}\) - সাধারণীকৃত হুকের আইন মেনে চলে বিভিন্ন Lamé মডুলি, যা হোস্ট এবং টিউমারের স্থিতিস্থাপকতাকে চিহ্নিত করে, \(\{ \mu_{H},\,\lambda_{H} \}\) এবং \(\{ \mu_{T},\, \lambda_ {T} \ }\) (SI-তে উপস্থাপিত স্ট্রেস উপাদানগুলির সম্পূর্ণ প্রকাশের জন্য সমীকরণ (A.11) দেখুন)।বিশেষ করে, রেফারেন্স 41 এবং চিত্র 1-এ উপস্থাপিত তথ্য অনুসারে, ক্রমবর্ধমান টিউমারগুলি টিস্যুর স্থিতিস্থাপকতার ধ্রুবকগুলির পরিবর্তন দেখিয়েছে।এইভাবে, হোস্ট এবং টিউমার অঞ্চলে স্থানচ্যুতি এবং চাপ সম্পূর্ণরূপে অজানা ধ্রুবকগুলির একটি সেট পর্যন্ত নির্ধারিত হয় \({{ \varvec{\upxi}}}_{n} = \{ \alpha_{n} ,{\mkern 1mu } \ beta_{ n} {\mkern 1mu} \gamma_{n} ,\eta_{n} \}\ ) এর তাত্ত্বিকভাবে অসীম মাত্রা রয়েছে।এই সহগ ভেক্টরগুলি খুঁজে বের করার জন্য, টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর এলাকার মধ্যে উপযুক্ত ইন্টারফেস এবং সীমানা শর্ত চালু করা হয়।টিউমার-হোস্ট ইন্টারফেসে নিখুঁত বাঁধাই ধরে নিলে \(r = a\), স্থানচ্যুতি এবং চাপের ধারাবাহিকতা নিম্নলিখিত শর্তগুলির প্রয়োজন:
সিস্টেম (7) অসীম সমাধান সহ সমীকরণের একটি সিস্টেম গঠন করে।উপরন্তু, প্রতিটি সীমানা শর্ত অসঙ্গতির উপর নির্ভর করবে \(\theta\)।সীমানা মানের সমস্যাকে সম্পূর্ণ বীজগণিতীয় সমস্যায় হ্রাস করতে \(N\) বন্ধ সিস্টেমের সেটগুলির সাথে, যার প্রতিটি অজানা \({{\varvec{\upxi}}}__{n} = \{ \alpha_ {n}, { \mkern 1mu} \beta_{n} {\mkern 1mu} \gamma_{n}, \eta_{n} \__{n = 0,…,N}\) (\ ( N \ এর সাথে) to \infty \), তাত্ত্বিকভাবে), এবং ত্রিকোণমিতিক পদের উপর সমীকরণের নির্ভরতা দূর করতে, ইন্টারফেস শর্তগুলি Legendre বহুপদীর অর্থোগোনালিটি ব্যবহার করে দুর্বল আকারে লেখা হয়।বিশেষ করে, সমীকরণ (7)1,2 এবং (7)3,4 কে \(P_{n} \left( {\cos \theta} \right)\) এবং \(P_{n}^{ দ্বারা গুণ করা হয়। 1} \left( { \cos\theta}\right)\) এবং তারপর গাণিতিক পরিচয় ব্যবহার করে \(0\) এবং \(\pi\) এর মধ্যে সংহত করুন:
সুতরাং, ইন্টারফেস শর্ত (7) একটি দ্বিঘাত বীজগণিত সমীকরণ সিস্টেম প্রদান করে, যা ম্যাট্রিক্স আকারে \({\mathbb{D}}_{n} (a) \cdot {{\varvec{\upxi }} হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে } _{ n} = {\mathbf{q}}_{n} (a)\) এবং ক্র্যামারের নিয়ম সমাধান করে অজানা \({{\varvec{\upxi}}}_{n}\ ) পান।
গোলক দ্বারা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা শক্তির প্রবাহ অনুমান করতে এবং হোস্ট মিডিয়ামে প্রচারিত বিক্ষিপ্ত ক্ষেত্রের ডেটার উপর ভিত্তি করে এর শাব্দ প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে তথ্য পেতে, একটি শাব্দ পরিমাণ আগ্রহের বিষয়, যা একটি স্বাভাবিক বিস্ট্যাটিক স্ক্যাটারিং ক্রস বিভাগ।বিশেষ করে, বিক্ষিপ্ত ক্রস বিভাগ, \(গুলি) চিহ্নিত, বিক্ষিপ্ত সংকেত দ্বারা প্রেরিত শাব্দ শক্তি এবং ঘটনা তরঙ্গ দ্বারা বাহিত শক্তির বিভাজনের মধ্যে অনুপাত প্রকাশ করে।এই বিষয়ে, আকৃতি ফাংশনের মাত্রা \(\left| {F_{\infty} \left(\theta \right)} \right|^{2}\) শাব্দ প্রক্রিয়ার অধ্যয়নে একটি ঘন ঘন ব্যবহৃত পরিমাণ। পলল মধ্যে বস্তুর একটি তরল বা কঠিন বিক্ষিপ্ত মধ্যে এমবেড করা.আরও সুনির্দিষ্টভাবে, আকৃতি ফাংশনের প্রশস্ততা ডিফারেনশিয়াল স্ক্যাটারিং ক্রস সেকশন \(ds\) প্রতি ইউনিট এলাকা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা ঘটনা তরঙ্গের প্রচারের দিক থেকে স্বাভাবিকের দ্বারা পৃথক হয়:
যেখানে \(f_{n}^{pp}\) এবং \(f_{n}^{ps}\) মডেল ফাংশন নির্দেশ করে, যা অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গের শক্তির অনুপাত এবং বিক্ষিপ্ত তরঙ্গের অনুপাতকে বোঝায় প্রাপ্তি মাধ্যমের ঘটনা পি-তরঙ্গ, যথাক্রমে, নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি সহ দেওয়া হয়:
আংশিক তরঙ্গ ফাংশন (10) রেজোন্যান্ট স্ক্যাটারিং তত্ত্ব (RST) 49,50,51,52 অনুযায়ী স্বাধীনভাবে অধ্যয়ন করা যেতে পারে, যা বিভিন্ন মোড অধ্যয়ন করার সময় মোট বিপথগামী ক্ষেত্র থেকে লক্ষ্য স্থিতিস্থাপকতাকে আলাদা করা সম্ভব করে।এই পদ্ধতি অনুসারে, মোডাল ফর্ম ফাংশনটি দুটি সমান অংশের সমষ্টিতে পচে যেতে পারে, যথা \(f_{n} = f_{n}^{(res)} + f_{n}^{(b)}\ ) যথাক্রমে অনুরণিত এবং অনুরণিত পটভূমির প্রশস্ততার সাথে সম্পর্কিত।রেজোন্যান্ট মোডের আকৃতি ফাংশন লক্ষ্যের প্রতিক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত, যখন পটভূমি সাধারণত স্ক্যাটারারের আকৃতির সাথে সম্পর্কিত।প্রতিটি মোডের লক্ষ্যের প্রথম ফর্ম্যান্ট সনাক্ত করতে, মোডাল রেজোন্যান্স আকৃতি ফাংশনের প্রশস্ততা \(\left| {f_{n}^{(res)} \left( \theta \right)} \right|\ ) একটি স্থিতিস্থাপক হোস্ট উপাদানে দুর্ভেদ্য গোলক সমন্বিত একটি শক্ত পটভূমি ধরে গণনা করা হয়।এই অনুমানটি এই সত্য দ্বারা অনুপ্রাণিত যে, সাধারণভাবে, অবশিষ্ট সংকোচনমূলক চাপের কারণে টিউমার ভরের বৃদ্ধির সাথে কঠোরতা এবং ঘনত্ব উভয়ই বৃদ্ধি পায়।এইভাবে, বৃদ্ধির একটি গুরুতর স্তরে, প্রতিবন্ধক অনুপাত \(\rho_{T} c_{1T} /\rho_{H} c_{1H}\) নরমে বিকশিত বেশিরভাগ ম্যাক্রোস্কোপিক কঠিন টিউমারের জন্য 1-এর বেশি হবে বলে আশা করা হচ্ছে। টিস্যুউদাহরণস্বরূপ, Krouskop et al.53 প্রোস্টেট টিস্যুর জন্য ক্যান্সারের সাথে স্বাভাবিক মডুলাসের অনুপাত প্রায় 4 রিপোর্ট করেছে, যখন স্তনের টিস্যুর নমুনার জন্য এই মানটি 20-এ বেড়েছে।এই সম্পর্কগুলি অনিবার্যভাবে টিস্যুর শাব্দিক প্রতিবন্ধকতাকে পরিবর্তন করে, যেমনটি ইলাস্টোগ্রাফি বিশ্লেষণ 54,55,56 দ্বারাও প্রমাণিত, এবং টিউমার হাইপারপ্রলিফারেশন দ্বারা সৃষ্ট স্থানীয় টিস্যু ঘন হওয়ার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।এই পার্থক্যটি পরীক্ষামূলকভাবে বিভিন্ন পর্যায়ে বেড়ে ওঠা স্তন টিউমার ব্লকের সাধারণ কম্প্রেশন পরীক্ষার মাধ্যমেও দেখা গেছে32, এবং উপাদানটির পুনর্নির্মাণ অ-রৈখিকভাবে ক্রমবর্ধমান টিউমারের ভবিষ্যদ্বাণীমূলক ক্রস-প্রজাতির মডেলগুলির সাথে ভালভাবে অনুসরণ করা যেতে পারে।প্রাপ্ত দৃঢ়তা তথ্য সরাসরি সূত্র অনুসারে কঠিন টিউমারের ইয়াং এর মডুলাসের বিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত \(E_{T} = S\left( {1 – \nu ^{2} } \right)/a\sqrt \ ভেরেপসিলন\ )( ব্যাসার্ধের গোলক \(a\), শক্ততা \(S\) এবং পয়সনের অনুপাত \(\nu\) দুটি অনমনীয় প্লেটের মধ্যে 57, যেমন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে)।এইভাবে, বিভিন্ন বৃদ্ধির স্তরে টিউমার এবং হোস্টের শাব্দ প্রতিবন্ধকতা পরিমাপ করা সম্ভব।বিশেষ করে, চিত্র 1-এ 2 kPa-এর সমান সাধারণ টিস্যুর মডুলাসের সাথে তুলনা করে, প্রায় 500 থেকে 1250 mm3 আয়তনের পরিসরে স্তন টিউমারের ইলাস্টিক মডুলাস প্রায় 10 kPa থেকে 16 kPa-তে বৃদ্ধি পেয়েছে, যা রিপোর্ট করা তথ্যের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।রেফারেন্স 58, 59-এ দেখা গেছে যে স্তনের টিস্যুর নমুনায় চাপ 0.25-4 kPa এবং ভ্যানিশিং প্রি-কম্প্রেশন।এছাড়াও অনুমান করুন যে প্রায় অসংকোচনীয় টিস্যুর পয়সনের অনুপাত 41.60, যার অর্থ হল আয়তন বৃদ্ধির সাথে সাথে টিস্যুর ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয় না।বিশেষ করে, গড় জনসংখ্যার ঘনত্ব \(\rho = 945\,{\text{kg}}\,{\text{m}}^{ – 3}\)61 ব্যবহার করা হয়।এই বিবেচনার সাথে, কঠোরতা নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি ব্যবহার করে একটি পটভূমি মোড নিতে পারে:
যেখানে অজানা ধ্রুবক \(\widehat{{{\varvec{\upxi))))_{n} = \{\delta_{n} ,\upsilon_{n} \}\) ধারাবাহিকতা বিবেচনা করে গণনা করা যেতে পারে বায়াস ( 7 )2,4, অর্থাৎ বীজগণিত পদ্ধতির সমাধান করে \(\widehat{{\mathbb{D}}}_{n} (a) \cdot \widehat{({\varvec{\upxi}} } } _{n } = \widehat{{\mathbf{q}}}_{n} (a)\) অপ্রাপ্তবয়স্কদের জড়িত\(\widehat{{\mathbb{D}}}} {n} (a) = \ { { \ mathbb{D}}_{n} (a)\}_{{\{ (1,3),(1,3)\} }}\) এবং সংশ্লিষ্ট সরলীকৃত কলাম ভেক্টর\(\widehat { {\mathbf {q}}}}{n} (а)\) সমীকরণে মৌলিক জ্ঞান প্রদান করে, ব্যাকস্ক্যাটারিং রেজোন্যান্ট মোড ফাংশনের দুটি প্রশস্ততা \(\left| {f_{n}^{{)। \left( {res} \right)\,pp}} \left( \theta \right)} \right| = \left|{f_{n}^{pp} \left( \theta \right) – f_{ n}^{pp(b)} \left( \theta \right)} \right|\) এবং \( \left|{f_{n}^{{\left( {res} \right)\,ps} } \left( \theta \right)} \right|= \left|{f_{n}^{ps} \left( \theta \right) – f_{n}^{ps(b)} \left( \ theta \right)} \right|\) যথাক্রমে P-তরঙ্গ উত্তেজনা এবং P- এবং S-তরঙ্গ প্রতিফলন বোঝায়।আরও, প্রথম প্রশস্ততা অনুমান করা হয়েছিল \(\theta = \pi\), এবং দ্বিতীয় প্রশস্ততা \(\theta = \pi/4\) হিসাবে অনুমান করা হয়েছিল।বিভিন্ন রচনা বৈশিষ্ট্য লোড করে.চিত্র 2 দেখায় যে প্রায় 15 মিমি ব্যাস পর্যন্ত টিউমার স্পেরয়েডের অনুরণিত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রধানত 50-400 kHz এর ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে ঘনীভূত হয়, যা অনুরণিত টিউমার উত্তেজনা প্ররোচিত করতে কম-ফ্রিকোয়েন্সি আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করার সম্ভাবনা নির্দেশ করে।কোষঅনেক.এই ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে, আরএসটি বিশ্লেষণে 1 থেকে 6 মোডের জন্য একক-মোড ফর্ম্যাট প্রকাশ করা হয়েছে, চিত্র 3-তে হাইলাইট করা হয়েছে। এখানে, pp- এবং ps- বিক্ষিপ্ত তরঙ্গ উভয়ই প্রথম ধরণের ফর্ম্যান্টগুলি দেখায়, খুব কম ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘটে, যা থেকে বৃদ্ধি পায় মোড 1 এর জন্য প্রায় 20 kHz থেকে n = 6 এর জন্য প্রায় 60 kHz, গোলকের ব্যাসার্ধে কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখায় না।রেজোন্যান্ট ফাংশন ps তখন ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যখন বৃহৎ প্রশস্ততা pp ফর্মেন্টগুলির সংমিশ্রণ প্রায় 60 kHz এর পর্যায়ক্রম প্রদান করে, মোড সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে একটি উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি শিফট দেখায়।সমস্ত বিশ্লেষণ Mathematica®62 কম্পিউটিং সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে সম্পাদিত হয়েছিল।
বিভিন্ন আকারের স্তন টিউমারের মডিউল থেকে প্রাপ্ত ব্যাকস্ক্যাটার ফর্ম ফাংশনগুলি চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে, যেখানে অ্যাকাউন্ট মোড সুপারপজিশন বিবেচনা করে সর্বোচ্চ বিক্ষিপ্ত ব্যান্ডগুলি হাইলাইট করা হয়েছে।
\(n = 1\) থেকে \(n = 6\) পর্যন্ত নির্বাচিত মোডগুলির অনুরণন, বিভিন্ন টিউমার আকারে P-তরঙ্গের উত্তেজনা এবং প্রতিফলনের উপর গণনা করা হয় (\(\বাম থেকে কালো বক্ররেখা | {f_{ n}} ^ {{\ left( {res} \right)\,pp}} \left( \pi \right)} \right| = \left| {f_{n}^{pp} \left ( \pi \ right) – f_{n }^{pp(b)} \left( \pi \right)} \right|\)) এবং P-তরঙ্গ উত্তেজনা এবং S-তরঙ্গ প্রতিফলন (মোডাল আকৃতি ফাংশন দ্বারা প্রদত্ত ধূসর বক্ররেখা \( \left | { f_{n }^{{\left( {res} \right)\,ps}} \left( {\pi /4} \right)} \right| = \left| {f_{n} ^{ ps} \left( {\pi /4} \right) – f_{n}^{ps(b)} \left( {\pi /4} \right)} \right |\))।
দূর-ক্ষেত্রের প্রচারের শর্তগুলি ব্যবহার করে এই প্রাথমিক বিশ্লেষণের ফলাফলগুলি ভরের উপর মাইক্রোভাইব্রেশন স্ট্রেসের প্রভাব অধ্যয়নের জন্য নিম্নলিখিত সংখ্যাসূচক সিমুলেশনগুলিতে ড্রাইভ-নির্দিষ্ট ড্রাইভ ফ্রিকোয়েন্সিগুলির নির্বাচনকে গাইড করতে পারে।ফলাফলগুলি দেখায় যে টিউমার বৃদ্ধির সময় সর্বোত্তম ফ্রিকোয়েন্সিগুলির ক্রমাঙ্কন পর্যায়-নির্দিষ্ট হতে পারে এবং টিস্যু পুনর্নির্মাণের সঠিকভাবে পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য রোগ থেরাপিতে ব্যবহৃত বায়োমেকানিকাল কৌশলগুলি প্রতিষ্ঠা করতে বৃদ্ধির মডেলগুলির ফলাফল ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যেতে পারে।
ন্যানোটেকনোলজিতে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়কে ভিভো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ক্ষুদ্রতর এবং ন্যূনতম আক্রমণাত্মক চিকিৎসা ডিভাইসগুলি বিকাশের জন্য নতুন সমাধান এবং পদ্ধতিগুলি সন্ধান করতে চালিত করছে।এই প্রেক্ষাপটে, LOF প্রযুক্তি অপটিক্যাল ফাইবারগুলির ক্ষমতা প্রসারিত করার একটি অসাধারণ ক্ষমতা দেখিয়েছে, যা জীবন বিজ্ঞান অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নতুন ন্যূনতম আক্রমণাত্মক ফাইবার অপটিক ডিভাইসগুলির বিকাশকে সক্ষম করে 21, 63, 64, 65৷ 2D এবং 3D উপকরণগুলিকে একীভূত করার ধারণা ন্যানোস্কেলে সম্পূর্ণ স্থানিক নিয়ন্ত্রণ সহ অপটিক্যাল ফাইবারের 25 এবং/অথবা শেষ 64 পাশে কাঙ্খিত রাসায়নিক, জৈবিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য সহ ফাইবার অপটিক ন্যানোপটোডের একটি নতুন শ্রেণীর উত্থানের দিকে নিয়ে যায়।ডায়গনিস্টিক এবং থেরাপিউটিক ফাংশন একটি বিস্তৃত পরিসীমা আছে.মজার বিষয় হল, তাদের জ্যামিতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে (ছোট ক্রস বিভাগ, বড় আকারের অনুপাত, নমনীয়তা, কম ওজন) এবং উপকরণগুলির জৈব সামঞ্জস্যতা (সাধারণত গ্লাস বা পলিমার), অপটিক্যাল ফাইবারগুলি সূঁচ এবং ক্যাথেটারগুলিতে সন্নিবেশের জন্য উপযুক্ত।মেডিকেল অ্যাপ্লিকেশন20, "সুই হাসপাতালের" একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গির পথ তৈরি করে (চিত্র 4 দেখুন)।
প্রকৃতপক্ষে, LOF প্রযুক্তির দ্বারা প্রদত্ত স্বাধীনতার ডিগ্রির কারণে, বিভিন্ন ধাতব এবং/অথবা অস্তরক পদার্থ থেকে তৈরি মাইক্রো- এবং ন্যানোস্ট্রাকচারের একীকরণ ব্যবহার করে, অপটিক্যাল ফাইবারগুলি নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সঠিকভাবে কার্যকরী করা যেতে পারে যা প্রায়শই অনুরণন মোড উত্তেজনাকে সমর্থন করে।, আলো ক্ষেত্র 21 দৃঢ়ভাবে অবস্থান করা হয়.সাবওয়েভেলংথ স্কেলে আলোর ধারণ, প্রায়শই রাসায়নিক এবং/অথবা জৈবিক প্রক্রিয়াকরণের সংমিশ্রণে63 এবং স্মার্ট পলিমার 65,66-এর মতো সংবেদনশীল উপাদানগুলির একীকরণ আলো এবং পদার্থের মিথস্ক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা থেরানোস্টিক উদ্দেশ্যে কার্যকর হতে পারে।সমন্বিত উপাদান/উপাদানের ধরন এবং আকারের পছন্দ স্পষ্টতই শারীরিক, জৈবিক বা রাসায়নিক পরামিতি সনাক্ত করা 21,63 এর উপর নির্ভর করে।
শরীরের নির্দিষ্ট স্থানে নির্দেশিত মেডিকেল সূঁচগুলিতে LOF প্রোবের একীকরণ ভিভোতে স্থানীয় তরল এবং টিস্যু বায়োপসিকে সক্ষম করবে, একযোগে স্থানীয় চিকিত্সার অনুমতি দেবে, পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হ্রাস করবে এবং দক্ষতা বৃদ্ধি করবে।সম্ভাব্য সুযোগের মধ্যে রয়েছে ক্যান্সার সহ বিভিন্ন সঞ্চালনকারী জৈব অণু সনাক্তকরণ।বায়োমার্কার বা মাইক্রোআরএনএ (miRNAs)67, রৈখিক এবং নন-লিনিয়ার স্পেকট্রোস্কোপি যেমন রামন স্পেকট্রোস্কোপি (SERS)31, উচ্চ-রেজোলিউশন ফটোঅ্যাকোস্টিক ইমেজিং 22,28,68, লেজার সার্জারি এবং অ্যাবলেশন69 এবং স্থানীয় ডেলিভারি ওষুধ ব্যবহার করে ক্যান্সারযুক্ত টিস্যু সনাক্তকরণ এবং হালকা 27 ব্যবহার করে মানবদেহে সূঁচের স্বয়ংক্রিয় নির্দেশিকা20।এটি লক্ষণীয় যে যদিও অপটিক্যাল ফাইবারের ব্যবহার বৈদ্যুতিক উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে "শাস্ত্রীয়" পদ্ধতির সাধারণ অসুবিধাগুলি এড়ায়, যেমন বৈদ্যুতিক সংযোগের প্রয়োজনীয়তা এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের উপস্থিতি, এটি বিভিন্ন LOF সেন্সরকে কার্যকরভাবে একত্রিত করার অনুমতি দেয়। পদ্ধতি।একক চিকিৎসা সুই।দূষণ, অপটিক্যাল হস্তক্ষেপ, বিভিন্ন ফাংশনের মধ্যে ক্রসস্টালক প্রভাব সৃষ্টিকারী শারীরিক প্রতিবন্ধকতার মতো ক্ষতিকারক প্রভাবগুলি কমাতে বিশেষ মনোযোগ দিতে হবে।যাইহোক, এটাও সত্য যে উল্লিখিত অনেক ফাংশন একই সময়ে সক্রিয় হতে হবে না।এই দিকটি অন্তত হস্তক্ষেপ হ্রাস করা সম্ভব করে তোলে, যার ফলে প্রতিটি অনুসন্ধানের কার্যকারিতা এবং পদ্ধতির নির্ভুলতার উপর নেতিবাচক প্রভাব সীমিত করে।এই বিবেচনাগুলি আমাদেরকে "হাসপাতালের সুই" ধারণাটিকে জীবন বিজ্ঞানে পরবর্তী প্রজন্মের থেরাপিউটিক সূঁচের জন্য একটি দৃঢ় ভিত্তি স্থাপনের একটি সাধারণ দৃষ্টিভঙ্গি হিসাবে দেখতে দেয়।
এই কাগজে আলোচিত নির্দিষ্ট প্রয়োগের বিষয়ে, পরবর্তী বিভাগে আমরা একটি মেডিকেল সুই এর অক্ষ বরাবর তাদের প্রসারণ ব্যবহার করে মানুষের টিস্যুতে অতিস্বনক তরঙ্গ নির্দেশ করার ক্ষমতাকে সংখ্যাগতভাবে তদন্ত করব।
জলে ভরা একটি মেডিকেল সূঁচের মাধ্যমে অতিস্বনক তরঙ্গের প্রচার এবং নরম টিস্যুতে ঢোকানো (চিত্র 5a এর চিত্র দেখুন) সীমিত উপাদান পদ্ধতি (FEM)70 এর উপর ভিত্তি করে বাণিজ্যিক কমসল মাল্টিফিজিক্স সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে মডেল করা হয়েছিল, যেখানে সুই এবং টিস্যু মডেল করা হয়েছে। রৈখিক ইলাস্টিক পরিবেশ হিসাবে।
চিত্র 5b উল্লেখ করে, সুইটিকে একটি ফাঁপা সিলিন্ডার হিসাবে মডেল করা হয়েছে (এটি "ক্যানুলা" নামেও পরিচিত) স্টেইনলেস স্টিলের তৈরি, মেডিকেল সূঁচের জন্য একটি মানক উপাদান71।বিশেষ করে, এটি ইয়ং এর মডুলাস E = 205 GPa, Poisson এর অনুপাত ν = 0.28, এবং ঘনত্ব ρ = 7850 kg m −372.73 দিয়ে মডেল করা হয়েছিল।জ্যামিতিকভাবে, সুইটি একটি দৈর্ঘ্য L, একটি অভ্যন্তরীণ ব্যাস D (যাকে "ক্লিয়ারেন্স"ও বলা হয়) এবং একটি প্রাচীর বেধ t দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।উপরন্তু, সূঁচের ডগা অনুদৈর্ঘ্য দিক (z) এর সাপেক্ষে α কোণে ঝুঁকে আছে বলে মনে করা হয়।পানির আয়তন মূলত সুচের ভেতরের অঞ্চলের আকৃতির সাথে মিলে যায়।এই প্রাথমিক বিশ্লেষণে, সুইটিকে টিস্যুর একটি অঞ্চলে সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল (অনির্দিষ্টকালের জন্য প্রসারিত হয়েছে বলে ধরে নেওয়া হয়েছে), ব্যাসার্ধের একটি গোলক হিসাবে মডেল করা হয়েছে, যা সমস্ত সিমুলেশনের সময় 85 মিমিতে স্থির ছিল।আরও বিশদে, আমরা একটি পুরোপুরি মিলে যাওয়া স্তর (PML) দিয়ে গোলাকার অঞ্চলটি শেষ করি, যা অন্ততপক্ষে "কাল্পনিক" সীমানা থেকে প্রতিফলিত অবাঞ্ছিত তরঙ্গকে হ্রাস করে।তারপরে আমরা ব্যাসার্ধ rs বেছে নিয়েছি যাতে সূঁচ থেকে গোলাকার ডোমেনের সীমানাটি যথেষ্ট দূরে রাখা যায় যাতে গণনামূলক সমাধানকে প্রভাবিত না হয় এবং সিমুলেশনের গণনা ব্যয়কে প্রভাবিত না করার জন্য যথেষ্ট ছোট।
কম্পাঙ্ক f এবং প্রশস্ততা A-এর একটি সুরেলা অনুদৈর্ঘ্য পরিবর্তন লেখনী জ্যামিতির নিম্ন সীমানায় প্রয়োগ করা হয়;এই পরিস্থিতি সিমুলেটেড জ্যামিতিতে প্রয়োগ করা একটি ইনপুট উদ্দীপকের প্রতিনিধিত্ব করে।সূচের অবশিষ্ট সীমানায় (টিস্যু এবং জলের সংস্পর্শে), গৃহীত মডেলটিকে দুটি শারীরিক ঘটনার মধ্যে একটি সম্পর্ক অন্তর্ভুক্ত বলে মনে করা হয়, যার মধ্যে একটি কাঠামোগত যান্ত্রিকতার সাথে সম্পর্কিত (সুচের ক্ষেত্রফলের জন্য), এবং অন্যটি স্ট্রাকচারাল মেকানিক্স।(অ্যাসিকুলার অঞ্চলের জন্য), তাই ধ্বনিবিদ্যার উপর সংশ্লিষ্ট শর্ত আরোপ করা হয় (জল এবং অ্যাসিকুলার অঞ্চলের জন্য)74।বিশেষ করে, সুই সীটে প্রয়োগ করা ছোট কম্পনগুলি ছোট ভোল্টেজের বিপর্যয় ঘটায়;এইভাবে, অনুমান করে যে সুইটি একটি স্থিতিস্থাপক মাধ্যমের মতো আচরণ করে, স্থানচ্যুতি ভেক্টর U কে ইলাস্টোডাইনামিক ভারসাম্য সমীকরণ (Navier)75 থেকে অনুমান করা যেতে পারে।সূচের কাঠামোগত দোলনগুলি এর ভিতরে জলের চাপে পরিবর্তন ঘটায় (আমাদের মডেলে স্থির বলে বিবেচিত), যার ফলস্বরূপ শব্দ তরঙ্গগুলি সুচের অনুদৈর্ঘ্য দিকে প্রচার করে, মূলত হেলমহোল্টজ সমীকরণ76 মেনে চলে।অবশেষে, অনুমান করে যে টিস্যুতে অরৈখিক প্রভাবগুলি নগণ্য এবং শিয়ার তরঙ্গের প্রশস্ততা চাপ তরঙ্গের প্রশস্ততার চেয়ে অনেক ছোট, হেলমহোল্টজ সমীকরণটি নরম টিস্যুতে শাব্দ তরঙ্গের প্রচারের মডেল করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।এই আনুমানিকতার পরে, টিস্যুকে 1000 kg/m3 এর ঘনত্ব এবং 1540 m/s শব্দের গতি (ফ্রিকোয়েন্সি-নির্ভর স্যাঁতসেঁতে প্রভাব উপেক্ষা করে) একটি তরল 77 হিসাবে বিবেচনা করা হয়।এই দুটি ভৌত ​​ক্ষেত্রকে সংযুক্ত করার জন্য, কঠিন এবং তরলের সীমানায় স্বাভাবিক গতিবিধির ধারাবাহিকতা, কঠিনের সীমানায় লম্ব চাপ এবং চাপের মধ্যে স্থির ভারসাম্য এবং সীমানায় স্পর্শক চাপের স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করা প্রয়োজন। তরল অবশ্যই শূন্যের সমান হতে হবে।75।
আমাদের বিশ্লেষণে, আমরা টিস্যুর অভ্যন্তরে তরঙ্গ নির্গমনের উপর সুচের জ্যামিতির প্রভাবের উপর ফোকাস করে, স্থির অবস্থার অধীনে একটি সুই বরাবর শাব্দ তরঙ্গের প্রচারের তদন্ত করি।বিশেষ করে, আমরা সূচ ডি এর অভ্যন্তরীণ ব্যাস, দৈর্ঘ্য L এবং বেভেল কোণ α এর প্রভাব তদন্ত করেছি, সমস্ত ক্ষেত্রে অধ্যয়নের জন্য বেধ টি 500 μm এ স্থির রেখেছি।টি-এর এই মানটি বাণিজ্যিক সূঁচের জন্য সাধারণ প্রাচীরের বেধ 71-এর কাছাকাছি।
সাধারণতা হারানো ছাড়া, সুচের গোড়ায় প্রয়োগ করা হারমোনিক ডিসপ্লেসমেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি f 100 kHz এর সমান নেওয়া হয়েছিল, এবং প্রশস্ততা A ছিল 1 μm।বিশেষ করে, ফ্রিকোয়েন্সি 100 kHz এ সেট করা হয়েছিল, যা "বৃদ্ধি-নির্ভর আল্ট্রাসাউন্ড ফ্রিকোয়েন্সি অনুমান করার জন্য গোলাকার টিউমার ভরের বিক্ষিপ্ত বিশ্লেষণ" বিভাগে দেওয়া বিশ্লেষণাত্মক অনুমানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যেখানে টিউমার ভরের অনুরণন-সদৃশ আচরণ পাওয়া গেছে। 50-400 kHz এর ফ্রিকোয়েন্সি পরিসর, যেখানে সবচেয়ে বড় বিক্ষিপ্ত প্রশস্ততা প্রায় 100-200 kHz কম ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘনীভূত হয় (চিত্র 2 দেখুন)।
অধ্যয়ন করা প্রথম প্যারামিটারটি ছিল সুইটির অভ্যন্তরীণ ব্যাস ডি।সুবিধার জন্য, এটি সুচের গহ্বরে (অর্থাৎ, জলে λW = 1.5 মিমি) শাব্দ তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের একটি পূর্ণসংখ্যা ভগ্নাংশ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।প্রকৃতপক্ষে, প্রদত্ত জ্যামিতি (উদাহরণস্বরূপ, একটি ওয়েভগাইডে) দ্বারা চিহ্নিত ডিভাইসগুলিতে তরঙ্গ প্রচারের ঘটনাগুলি প্রায়শই প্রচারকারী তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে তুলনা করে ব্যবহৃত জ্যামিতির বৈশিষ্ট্যের আকারের উপর নির্ভর করে।উপরন্তু, প্রথম বিশ্লেষণে, সুচের মাধ্যমে শাব্দ তরঙ্গের প্রচারের উপর ব্যাস D-এর প্রভাবকে আরও ভালভাবে জোর দেওয়ার জন্য, আমরা একটি সমতল টিপ বিবেচনা করেছি, কোণ α = 90° সেট করেছি।এই বিশ্লেষণের সময়, সুই দৈর্ঘ্য L 70 মিমি স্থির করা হয়েছিল।
ডুমুর উপর.6a মাত্রাবিহীন স্কেল প্যারামিটার SD-এর একটি ফাংশন হিসাবে গড় শব্দের তীব্রতা দেখায়, যেমন D = λW/SD একটি গোলকের মধ্যে মূল্যায়ন করা 10 মিমি ব্যাসার্ধের সাথে সংশ্লিষ্ট সুই ডগাকে কেন্দ্র করে।স্কেলিং প্যারামিটার SD 2 থেকে 6 পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়, অর্থাৎ আমরা 7.5 মিমি থেকে 2.5 মিমি (f = 100 kHz এ) পর্যন্ত D মান বিবেচনা করি।পরিসীমা স্টেইনলেস স্টীল মেডিকেল সূঁচ জন্য 71 একটি মান মান অন্তর্ভুক্ত.প্রত্যাশিত হিসাবে, সুচের ভেতরের ব্যাস সুই দ্বারা নির্গত শব্দের তীব্রতাকে প্রভাবিত করে, যার সর্বোচ্চ মান (1030 W/m2) D = λW/3 (অর্থাৎ D = 5 মিমি) এর সাথে সম্পর্কিত এবং হ্রাসের সাথে ক্রমবর্ধমান প্রবণতা। ব্যাসএটি বিবেচনায় নেওয়া উচিত যে ব্যাস ডি একটি জ্যামিতিক পরামিতি যা একটি মেডিকেল ডিভাইসের আক্রমণাত্মকতাকেও প্রভাবিত করে, তাই সর্বোত্তম মান নির্বাচন করার সময় এই গুরুত্বপূর্ণ দিকটিকে উপেক্ষা করা যায় না।তাই, যদিও টিস্যুতে অ্যাকোস্টিক তীব্রতার কম সংক্রমণের কারণে D-এর হ্রাস ঘটে, নিম্নলিখিত গবেষণার জন্য, ব্যাস D = λW/5, অর্থাৎ D = 3 মিমি (f = 100 kHz এ 11G71 স্ট্যান্ডার্ডের সাথে মিলে যায়) , ডিভাইসের অনুপ্রবেশ এবং শব্দের তীব্রতা সংক্রমণের মধ্যে একটি যুক্তিসঙ্গত সমঝোতা হিসাবে বিবেচিত হয় (গড় প্রায় 450 W/m2)।
সূচের ডগা দ্বারা নির্গত শব্দের গড় তীব্রতা (স্যাপ্টা বলে বিবেচিত), সুচের অভ্যন্তরীণ ব্যাস (a), দৈর্ঘ্য (b) এবং বেভেল কোণ α (c) এর উপর নির্ভর করে।(a, c) এর দৈর্ঘ্য 90 মিমি এবং (b, c) এর ব্যাস 3 মিমি।
পরবর্তী প্যারামিটারটি বিশ্লেষণ করা হবে সুই L-এর দৈর্ঘ্য। পূর্ববর্তী কেস স্টাডি অনুসারে, আমরা একটি তির্যক কোণ α = 90° বিবেচনা করি এবং দৈর্ঘ্যটিকে জলের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের গুণিতক হিসাবে মাপানো হয়, অর্থাৎ L = SL λW বিবেচনা করুন .মাত্রাবিহীন স্কেল প্যারামিটার SL 3 দ্বারা 7 থেকে পরিবর্তিত হয়, এইভাবে 4.5 থেকে 10.5 মিমি দৈর্ঘ্যের পরিসরে সুচের ডগা দ্বারা নির্গত শব্দের গড় তীব্রতা অনুমান করা হয়।এই পরিসরে বাণিজ্যিক সূঁচের জন্য সাধারণ মান রয়েছে।ফলাফল চিত্রে দেখানো হল।6b, দেখায় যে সুচের দৈর্ঘ্য, এল, টিস্যুতে শব্দের তীব্রতার সংক্রমণের উপর একটি দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে।বিশেষত, এই পরামিতিটির অপ্টিমাইজেশন প্রায় একটি ক্রম অনুসারে সংক্রমণ উন্নত করা সম্ভব করেছে।প্রকৃতপক্ষে, বিশ্লেষিত দৈর্ঘ্যের পরিসরে, গড় শব্দের তীব্রতা SL = 4 (অর্থাৎ, L = 60 মিমি) এ স্থানীয় সর্বোচ্চ 3116 W/m2 নেয় এবং অন্যটি SL = 6 (অর্থাৎ, L = 90) এর সাথে মিলে যায় মিমি)।
নলাকার জ্যামিতিতে আল্ট্রাসাউন্ডের প্রচারের উপর সূচের ব্যাস এবং দৈর্ঘ্যের প্রভাব বিশ্লেষণ করার পরে, আমরা টিস্যুতে শব্দের তীব্রতার সংক্রমণে বেভেল কোণের প্রভাবের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছি।ফাইবার ডগা থেকে নির্গত শব্দের গড় তীব্রতা α কোণের একটি ফাংশন হিসাবে মূল্যায়ন করা হয়েছিল, এর মান 10° (তীক্ষ্ণ টিপ) থেকে 90° (সমতল টিপ) এ পরিবর্তন করা হয়েছিল।এই ক্ষেত্রে, সুচের বিবেচিত ডগাটির চারপাশে সমন্বিত গোলকের ব্যাসার্ধ ছিল 20 মিমি, যাতে α এর সমস্ত মানের জন্য, গড় থেকে গণনা করা আয়তনের মধ্যে সুচের ডগা অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল।
ডুমুর হিসাবে দেখানো হয়েছে.6c, যখন ডগাটি তীক্ষ্ণ করা হয়, অর্থাৎ, যখন 90° থেকে শুরু করে α হ্রাস পায়, তখন প্রেরিত শব্দের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়, যা সর্বাধিক মান প্রায় 1.5 × 105 W/m2 পর্যন্ত পৌঁছায়, যা α = 50°, অর্থাৎ, 2 এর সাথে মিলে যায়। সমতল অবস্থার তুলনায় উচ্চতর মাত্রার একটি আদেশ।ডগাটিকে আরও তীক্ষ্ণ করার সাথে (অর্থাৎ, 50° এর নিচে), শব্দের তীব্রতা কমতে থাকে, একটি চ্যাপ্টা টিপের সাথে তুলনীয় মানগুলিতে পৌঁছায়।যাইহোক, যদিও আমরা আমাদের সিমুলেশনের জন্য বেভেল অ্যাঙ্গেলের বিস্তৃত পরিসর বিবেচনা করেছি, এটি বিবেচনা করা মূল্যবান যে টিস্যুতে সুই প্রবেশের সুবিধার্থে টিপটিকে তীক্ষ্ণ করা প্রয়োজন।আসলে, একটি ছোট বেভেল কোণ (প্রায় 10°) টিস্যু ভেদ করার জন্য প্রয়োজনীয় বল 78 কমাতে পারে।
টিস্যুর মধ্যে প্রেরিত শব্দের তীব্রতার মান ছাড়াও, বেভেল কোণ তরঙ্গ প্রচারের দিককেও প্রভাবিত করে, যেমনটি চিত্র 7a (ফ্ল্যাট টিপের জন্য) এবং 3b (10° এর জন্য) তে দেখানো শব্দ চাপ স্তরের গ্রাফে দেখানো হয়েছে। )বেভেলড টিপ), সমান্তরাল অনুদৈর্ঘ্য দিকটি প্রতিসাম্যের সমতলে মূল্যায়ন করা হয় (yz, cf. চিত্র। 5)।এই দুটি বিবেচনার চরম পর্যায়ে, শব্দ চাপের স্তর (1 µPa হিসাবে উল্লেখ করা হয়) প্রধানত সুই গহ্বরের মধ্যে (অর্থাৎ জলে) কেন্দ্রীভূত হয় এবং টিস্যুতে বিকিরণ করে।আরও বিস্তারিতভাবে, একটি ফ্ল্যাট টিপের ক্ষেত্রে (চিত্র 7a), শব্দ চাপের স্তরের বন্টন অনুদৈর্ঘ্য দিকের সাপেক্ষে পুরোপুরি প্রতিসাম্যপূর্ণ, এবং শরীরে জল ভরে দাঁড়িয়ে থাকা তরঙ্গগুলিকে আলাদা করা যেতে পারে।তরঙ্গটি দ্রাঘিমাংশে (z-অক্ষ) ভিত্তিক হয়, প্রশস্ততা জলে তার সর্বোচ্চ মান (প্রায় 240 ডিবি) ছুঁয়ে যায় এবং ট্রান্সভার্সিভাবে হ্রাস পায়, যা সূচের কেন্দ্র থেকে 10 মিমি দূরত্বে প্রায় 20 ডিবি এর ক্ষরণের দিকে পরিচালিত করে।প্রত্যাশিত হিসাবে, একটি পয়েন্টেড টিপ (চিত্র 7b) এর প্রবর্তন এই প্রতিসাম্যকে ভেঙে দেয় এবং স্থির তরঙ্গের অ্যান্টিনোডগুলি সুচের ডগা অনুসারে "বিক্ষেপিত" হয়।স্পষ্টতই, এই অসমতা সুই ডগায় বিকিরণ তীব্রতাকে প্রভাবিত করে, যেমনটি আগে বর্ণিত হয়েছে (ছবি 6c)।এই দিকটি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, সূঁচের অনুদৈর্ঘ্য দিক থেকে অর্থোগোনাল কাটা রেখা বরাবর শাব্দ তীব্রতা মূল্যায়ন করা হয়েছিল, যা সুচের প্রতিসাম্যের সমতলে অবস্থিত ছিল এবং সুচের ডগা থেকে 10 মিমি দূরত্বে অবস্থিত ছিল ( ফলাফল চিত্র 7c)।আরও নির্দিষ্টভাবে, 10°, 20° এবং 30° তির্যক কোণে (যথাক্রমে নীল, লাল এবং সবুজ কঠিন রেখা) মূল্যায়ন করা শব্দের তীব্রতা বিতরণকে সমতল প্রান্তের (কালো বিন্দুযুক্ত বক্ররেখা) কাছাকাছি বিতরণের সাথে তুলনা করা হয়েছিল।ফ্ল্যাট-টিপড সূঁচের সাথে যুক্ত তীব্রতা বন্টন সুচের কেন্দ্র সম্পর্কে প্রতিসম বলে মনে হয়।বিশেষ করে, এটি কেন্দ্রে প্রায় 1420 W/m2 এর মান নেয়, ~8 মিমি দূরত্বে প্রায় 300 W/m2 এর ওভারফ্লো হয় এবং তারপরে ~30 মিমি দূরত্বে প্রায় 170 W/m2 এর মান কমে যায় .ডগাটি নির্দেশিত হওয়ার সাথে সাথে কেন্দ্রীয় লোবটি বিভিন্ন তীব্রতার আরও লোবে বিভক্ত হয়।আরও বিশেষভাবে, যখন α 30° ছিল, তখন সুচের ডগা থেকে 1 মিমি পরিমাপ করা প্রোফাইলে তিনটি পাপড়ি স্পষ্টভাবে আলাদা করা যায়।কেন্দ্রীয়টি প্রায় সূঁচের কেন্দ্রে রয়েছে এবং এর আনুমানিক মান 1850 W / m2, এবং ডানদিকে উচ্চতরটি কেন্দ্র থেকে প্রায় 19 মিমি দূরে এবং 2625 W / m2 এ পৌঁছায়।α = 20° এ, 2টি প্রধান লোব রয়েছে: একটি প্রতি −12 মিমি 1785 W/m2 এ এবং একটি প্রতি 14 মিমি 1524 W/m2 এ।যখন ডগাটি তীক্ষ্ণ হয়ে যায় এবং কোণটি 10° এ পৌঁছায়, তখন সর্বাধিক 817 W/m2 প্রায় -20 মিমিতে পৌঁছে যায় এবং প্রোফাইল বরাবর সামান্য কম তীব্রতার আরও তিনটি লোব দৃশ্যমান হয়।
একটি সমতল প্রান্ত (a) এবং একটি 10° বেভেল (b) সহ একটি সুচের প্রতিসাম্য y–z এর সমতলে শব্দ চাপের স্তর।(c) সূঁচের অগ্রভাগ থেকে 10 মিমি দূরত্বে এবং yz এর সমতলে শুয়ে থাকা সূঁচের অনুদৈর্ঘ্য দিকে লম্ব একটি কাটা রেখা বরাবর আনুমানিক শাব্দ তীব্রতা বন্টন।দৈর্ঘ্য L 70 মিমি এবং ব্যাস D 3 মিমি।
একসাথে নেওয়া, এই ফলাফলগুলি দেখায় যে মেডিকেল সূঁচগুলি 100 kHz এ আল্ট্রাসাউন্ডকে নরম টিস্যুতে প্রেরণ করতে কার্যকরভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।নির্গত শব্দের তীব্রতা সূঁচের জ্যামিতির উপর নির্ভর করে এবং 1000 W/m2 (10 মিমি এ) পরিসরের মান পর্যন্ত অপ্টিমাইজ করা যেতে পারে (শেষ ডিভাইসের আক্রমণাত্মকতার দ্বারা আরোপিত সীমাবদ্ধতা সাপেক্ষে)।সূঁচের নীচে প্রয়োগ করা হয় 1. একটি মাইক্রোমিটার অফসেটের ক্ষেত্রে, সুইটিকে অসীমভাবে প্রসারিত নরম টিস্যুতে সম্পূর্ণরূপে ঢোকানো বলে মনে করা হয়।বিশেষত, বেভেল কোণ টিস্যুতে শব্দ তরঙ্গের প্রচারের তীব্রতা এবং দিককে দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত করে, যা প্রাথমিকভাবে সুচের ডগা কাটার অর্থোগোনালিটির দিকে পরিচালিত করে।
অ-আক্রমণাত্মক চিকিৎসা কৌশল ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে নতুন টিউমার চিকিত্সার কৌশলগুলির বিকাশকে সমর্থন করার জন্য, টিউমার পরিবেশে কম-ফ্রিকোয়েন্সি আল্ট্রাসাউন্ডের প্রচারকে বিশ্লেষণাত্মক এবং গণনামূলকভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।বিশেষ করে, অধ্যয়নের প্রথম অংশে, একটি অস্থায়ী ইলাস্টোডাইনামিক সমাধান আমাদের ভরের ফ্রিকোয়েন্সি সংবেদনশীলতা অধ্যয়ন করার জন্য পরিচিত আকার এবং কঠোরতার কঠিন টিউমার গোলকগুলিতে অতিস্বনক তরঙ্গের বিক্ষিপ্তকরণ অধ্যয়ন করার অনুমতি দেয়।তারপরে, শত শত কিলোহার্টজ অর্ডারের ফ্রিকোয়েন্সিগুলি বেছে নেওয়া হয়েছিল, এবং একটি মেডিকেল সুই ড্রাইভ ব্যবহার করে টিউমার পরিবেশে কম্পনের চাপের স্থানীয় প্রয়োগটি শাব্দের স্থানান্তর নির্ধারণকারী প্রধান নকশা পরামিতিগুলির প্রভাব অধ্যয়ন করে সংখ্যাসূচক সিমুলেশনে মডেল করা হয়েছিল। পরিবেশে যন্ত্রের শক্তি।ফলাফলগুলি দেখায় যে চিকিৎসা সূঁচগুলি কার্যকরভাবে আল্ট্রাসাউন্ডের সাহায্যে টিস্যুগুলিকে বিকিরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এর তীব্রতা সুচের জ্যামিতিক পরামিতির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যাকে কাজ করা অ্যাকোস্টিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলা হয়।প্রকৃতপক্ষে, সূচের অভ্যন্তরীণ ব্যাস বৃদ্ধির সাথে টিস্যুর মাধ্যমে বিকিরণের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়, যখন ব্যাস তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তিনগুণ হয় তখন সর্বোচ্চে পৌঁছায়।সুচের দৈর্ঘ্য এক্সপোজারকে অপ্টিমাইজ করার জন্য কিছুটা স্বাধীনতা প্রদান করে।পরবর্তী ফলাফলটি প্রকৃতপক্ষে সর্বাধিক হয় যখন সুচের দৈর্ঘ্য অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (বিশেষত 4 এবং 6) একটি নির্দিষ্ট গুণে সেট করা হয়।মজার বিষয় হল, আগ্রহের ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরের জন্য, অপ্টিমাইজ করা ব্যাস এবং দৈর্ঘ্যের মানগুলি সাধারণত প্রমিত বাণিজ্যিক সূঁচের জন্য ব্যবহৃত হয়।বেভেল অ্যাঙ্গেল, যা সূঁচের তীক্ষ্ণতা নির্ধারণ করে, নির্গততাকেও প্রভাবিত করে, প্রায় 50°-এ পৌঁছে এবং প্রায় 10°-এ ভাল কার্যক্ষমতা প্রদান করে, যা সাধারণত বাণিজ্যিক সূঁচের জন্য ব্যবহৃত হয়।.সিমুলেশন ফলাফলগুলি হাসপাতালের ইন্ট্রানিডেল ডায়াগনস্টিক প্ল্যাটফর্মের বাস্তবায়ন এবং অপ্টিমাইজেশানের জন্য, অন্যান্য ইন-ডিভাইস থেরাপিউটিক সমাধানগুলির সাথে ডায়াগনস্টিক এবং থেরাপিউটিক আল্ট্রাসাউন্ডকে একীভূত করতে এবং সহযোগিতামূলক নির্ভুল ওষুধের হস্তক্ষেপ উপলব্ধি করতে ব্যবহার করা হবে।
Koenig IR, Fuchs O, Hansen G, von Mutius E. এবং Kopp MV নির্ভুল ঔষধ কি?ইউর, বিদেশী।জার্নাল 50, 1700391 (2017)।
কলিন্স, এফএস এবং ভার্মাস, এইচ. নির্ভুল ওষুধে নতুন উদ্যোগ।এন. ইঞ্জি.জে মেডিসিন।372, 793–795 (2015)।
Hsu, W., Markey, MK এবং Wang, MD.যথার্থ মেডিসিন যুগে বায়োমেডিকাল ইমেজিং ইনফরমেটিক্স: অর্জন, চ্যালেঞ্জ এবং সুযোগ।জ্যাম।ওষুধ।জানানোসহকারী অধ্যাপক।20(6), 1010–1013 (2013)।
Garraway, LA, Verweij, J. & Ballman, KV Precision oncology: একটি পর্যালোচনা।জে. ক্লিনিক্যাল।অনকল।31, 1803-1805 (2013)।
Wiwatchaitawee, K., Quarterman, J., Geary, S., and Salem, A. একটি ন্যানো পার্টিকেল-ভিত্তিক ডেলিভারি সিস্টেম ব্যবহার করে গ্লিওব্লাস্টোমা (GBM) থেরাপির উন্নতি৷AAPS PharmSciTech 22, 71 (2021)।
Aldape K, Zadeh G, Mansouri S, Reifenberger G এবং Von Daimling A. Glioblastoma: প্যাথলজি, মলিকুলার মেকানিজম এবং মার্কার।অ্যাক্টা নিউরোপ্যাথলজি।129(6), 829–848 (2015)।
বুশ, এনএও, চ্যাং, এসএম এবং বার্জার, এমএস গ্লিওমা চিকিত্সার জন্য বর্তমান এবং ভবিষ্যতের কৌশল।নিউরোসার্জারিএড.40, 1-14 (2017)।