Matondo mingi sambu na kutala nature.com. Version ya navigateur yina nge ke sadila kele ti lusadisu ya CSS fioti. Sambu na kusadila yo mbote, beto ke siamisa nge na kusadila navigateur ya nsuka (to kukanga mode ya ke wakana na Explorateur Internet). Diaka, sambu na kuzikisa nde bantu ke landa kusadisa nge, site yai ta vanda ve ti mitindu ya kusonika to JavaScript.
Kutambula ya binama mpi ya misisa lenda nata bifu na kutula ba rayon X na ntangu ya radiothérapie. Na yau, bima yina kele na bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie yina kele kiteso mosi ti mikanda ya nitu kele mfunu sambu na kulanda mutindu binama ketambulaka sambu na kusala mbote-mbote lusansu ya radiasio. Kansi, kusala bima ya mutindu yai kele kaka mpasi. Ba hydrogel ya alginate kele ti bikalulu ya mutindu mosi ti yina ya kele na kati ya baselile, yo yina yo ke pesaka kivuvu bonso bima yina ke fwanana ti mikanda ya nitu. Na kulonguka yayi, ba fulu ya hydrogèle ya alginate yina kele na bikalulu ya mekanika mpe ya radiologie yina ba zolaka, ba me sala yau na nzila ya kubasisa Ca2+ na kifulu. Bo vandaka kutala mbote-mbote kiteso ya mupepe ti volime sambu na kubaka bafoume ya hydrogel yina kele ti bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie yina bo me zaba mbote. Bau salaka ba nsangu ya bima ya nene mpe ya fioti, mpe bau longukaka bifu ya ba mousse ya hydrogel na ntangu ya kukangama. Bau vandaka kutadila bikalulu ya radiologie na nzila ya théorie mpi bau vandaka kuzikisa yau na nzila ya kumeka na kusadilaka tomografie ya ordinatere. Kulonguka yai ke pesa nsemo na yina me tala mutindu bo ta sala na bilumbu ke kwisa bima yina kele kiteso mosi ti mikanda ya nitu yina bo lenda sadila sambu na kuyidika mbote-mbote dose ya radiasio mpi sambu na kutala kana yo kele mbote na ntangu ya lusansu ya radiasio.
Kusadila radiasio kele nkisi ya bo kesadilaka mingi sambu na kansere1. Kutambula ya binama ti ya mikanda ya nitu kenataka mbala mingi bifu na kutula ba rayon X na ntangu ya lusansu ya radiation2, yina lenda sala nde bo sansa ve mbote-mbote tumeur mpi bo tula baselile ya mbote yina kele na nziunga na radiasio ya kukonda mfunu mingi. Mayele ya kuzaba na ntwala mutindu binama mpi mikanda ya nitu ke tambula kele mfunu mingi sambu na kufiotuna bifu ya kuzaba kisika yina tumeur kele. Kulonguka yai vandaka kutadila mingi-mingi bapumo, sambu yo ke sobaka ngolo mpi ke nikanaka ntangu bambefo ke pemaka ntangu bo ke pesaka bo radiasio. Ba mbandu ya mutindu na mutindu ya bima ya ke suka ve me salama mpe me sadilama samu na kulanda mutindu ba poumons ya muntu ke tambula3,4,5. Kansi, binama mpi mikanda ya nitu ya muntu kele ti bifwanisu ya mpasi mpi yo ke tadilaka mingi mbefo. Na yina, bima yina kele na bifu ya kufwanana na mikanda ya nitu kele mfunu mingi samu na kutunga ba mbandu ya nzutu samu na kundimisa ba mbandu ya théorie, kusadisa na kutomisa lusadusu ya kimunganga, mpe samu na kulonga kimunganga.
Kutunga bima ya ke landa mbandu ya mikanda ya petepete sambu na kulungisa ba géométrie ya mpasi ya nganda mpi ya kati me benda dikebi mingi sambu kukonda kuwakana na yo ya mekanika yina kele na kati lenda nata kukonda kununga na bisadilu yina bo ke kana6,7. Kusala mbandu ya biomekanike ya mpasi ya mukanda ya bapumo, yina kevukisaka petepete ya kuluta ndilu, ngolo, mpi buzoba ya ntungulu, kepesaka mpasi mingi na kusala bambandu yina kebutaka na sikisiki yonso bapumo ya muntu. Kuvukisa mpe kufwanisa bima ya mekanika mpe ya radiologie kele mfunu mingi samu na kusala mbote ba mbandu ya ba pulupulu na ba lusadusu ya kusansa. Kusala bima ya nkaka me monisaka nde yo ke sadisaka na kusala bifwanisu ya me fwana sambu na mbefo, yo ke sadisaka na kusala nswalu bifwanisu ya bima ya mpasi. Shin mpi bankaka. 8 salaka modele mosi ya bapumo yina bo lenda vutukila mpi kubeba mpi yina kele ti banzila ya mupepe yina bo me niema na 3D. Haselaar ti bankaka. 9 salaka kifwanisu mosi ya me fwanana mingi ti bambefo ya kieleka sambu na kutadila mbote-mbote kifwanisu mpi bametode ya kuzikisa kisika yina bo kele sambu na kusadila radiothérapie. Hong et al10 salaka mbandu ya CT ya ntulu na kusadilaka teknolozi ya kuniema mikanda na 3D mpi ya kutula silicone sambu na kubasisa ngolo ya CT ya bamputa ya mutindu na mutindu ya bapumo sambu na kutadila sikisiki ya ntalu. Kansi, mbala mingi bo ke salaka bifwanisu yai ti bima yina bikalulu na yo ya mbote me swaswana kibeni ti yina ya mikanda ya pulupulu11.
Na ntangu yai, bafantom mingi ya bapumo kesalamaka na silicone to na mousse ya polyuréthane, yina kewakana ve ti bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie ya parenchyme ya bapumo ya kyeleka. phantom yina ke landaka mbote-mbote mutindu misisa ya bapumo ke kangamaka mpi ke fulukaka ke vandaka kaka diambu mosi ya mpasi yina bo ke meka.
Na kulonguka yai, bo vandaka kuyindula nde mukanda ya bapumo kele kima mosi ya kekangamaka ngolo. Bau ke tubaka nde ntalu ya mikanda ya pulupulu ya muntu (\(\:\rho\:\)) kele 1,06 g/cm3, mpi ntalu ya mikanda ya pulupulu ya kufuluka kele 0,26 g/cm315. Bau mebakaka ntalu mingi ya module ya Young (MY) ya mikanda ya pulupulu na kusadilaka mitindu ya kuswaswana ya kumeka. Lai-Fook ti bankaka. 16 me tesaka YM ya pulupulu ya muntu ti mvingu ya bantu ya mutindu mosi sambu na kuvanda 0,42–6,72 kPa. Goss mpi bankaka. 17 sadilaka nzila ya résonance magnétique mpi pesaka rapore ya YM ya 2,17 kPa. Liu mpi bankaka. 18 pesaka rapore ya YM yina bo tesaka mbala mosi ya 0,03–57,2 kPa. Ilegbusi mpi bankaka. 19 me yindula nde YM kele 0,1–2,7 kPa na kutadila bansangu ya CT 4D yina bo bakaka na bambefo yina bo ponaka.
Sambu na bikalulu ya radiologie ya bapumo, bo kesadilaka baparametre mingi sambu na kutendula bikalulu ya kuwakana ya bapumo ti ba rayon X, mu mbandu, kimvuka ya bima yina kele na kati, ntalu ya ba électrons (\ ntalu ya ngolo (\(\:\mu\:/\rho\:\)) mpe unité ya Hounsfield (HU), yina kele na nguizani mbala mosi na \(\:\mu\:/\rho\:\).
Kukangama ya ba électrons \(\:{\rho\:}_{e}\) ke tendula ntalu ya ba électrons na volime mosi mpi bo ke tangaka yo mutindu yai:
kuna \(\:\rho\:\) kele bunene ya bima na g/cm3, \(\:{N}_{A}\) kele kima ya ke sobaka ve ya Avogadro, \(\:{w}_{i}\) kele kitini ya masa, \(\:){Z}_{i}\) kele ntalu ya atome, mpi we\} ya i-kima ya kima.
Nimero ya atome ke wakana mbala mosi ti mutindu radiasio ke vukanaka na kati ya kima yina. Samu na bima ya kuvukisa mpe ya kuvukisa yina kele na bima mingi (mu mbandu, bilele), ntalu ya atomiki ya ngolo \(\:{Z}_{eff}\) fwana kuzabakana. Formule yina Murthy ti bankaka pesaka. 20:
Energie ya mwayene ya kupesa kikesa \(\:I\) ketendula mutindu kima yina bo ketubila kebakaka na pete yonso ngolo ya kinetic ya bima yina kekotaka na kati. Yau ketendula kaka bikalulu ya kima yina bo ketubila mpi yau kele ve na kuwakana ti bikalulu ya bima yina kele na kati. \(\:I\) lenda salama na kusadilaka nsiku ya Bragg ya kuvukisa:
Kukonda ngolo ya masa \(\:\mu\:/\rho\:\) ke tendula mutindu bafoton ke kotaka mpi ke basisaka ngolo na kima yina bo ke sosa kufwa. Bo lenda tanga yo na kusadilaka formule yai:
Na kisika yina \(\:x\) kele nene ya kima, \(\:{I}_{0}\) kele ngolo ya nsemo yina ke kota, mpe \(\:I\) kele ngolo ya bafoton na manima ya kukota na kati ya kima. 12621 ya Bansiku ya NIST lenda baka bansangu mbala mosi. \(\:\mu\:/\rho\:\) ntalu ya bima ya kuvukisa ti ya kuvukisa lenda katuka na kusadilaka nsiku ya kuyika mutindu yai:
HU kele kima mosi ya kukonda kitezo ya bo me yidika sambu na kutesa ngolo ya radio na kutendula bansangu ya tomografie (CT), yina bo ke balulaka na nzila ya nzila mosi katuka na kitesilu ya kukonda ngolo yina bo me tesaka \(\:\mu\:\). Bo ke tendula yo bonso:
kuna \(\:{\mu\:}_{masa}\) kele ntalu ya kulemba ya masa, mpe \(\:{\mu\:}_{mupepe}\) kele ntalu ya kulemba ya mupepe. Na yina, na kulandaka formule (6) beto ke mona ti ntalu ya HU ya masa kele 0, mpe ntalu ya HU ya mupepe kele -1000. Ntalu ya HU sambu na bapumo ya muntu ke yantika na -600 tii na -70022.
Bo me salaka bima mingi ya me fwanana ti mikanda ya nitu. Grifi mpi bankaka. 23 salaka mbandu mosi ya me fwanana ti mukanda ya nitu ya muntu yina bo me sala na polyuréthane (PU) yina bo yikaka bima ya mutindu na mutindu ya bo ke bingaka CaCO3 sambu na kulanda mutindu binama ya mutindu na mutindu ya nitu yina ke lembisaka nitu ti bapumo ya muntu, mpi bo pesaka mbandu yina zina ya Griffith. Taylor24 monisaka mbandu ya zole ya me fwanana ti mukanda ya bapumo yina Laboratoire ya Insi ya Lawrence (LLNL) salaka, yina bo pesaka zina ya LLLL1. 272 yina kele na 5,25% ya CaCO3 mutindu kima ke sadisaka na kusala mbote, yina ba pesaka zina ALT2. Ba tableau 1 na 2 ke monisa kufwanisa ya ba nsangu ya mvingu ya bantu (ICRU-44) na ba mbandu ya mvingu ya bantu yina kele na zulu.
Ata bo me salaka bikalulu ya mbote ya radiologie, pene-pene ya bima yonso ya luvunu me salamaka na mousse ya polystyrène, disongidila bikalulu ya mekanika ya bima yai lenda fwanana ve ti bikalulu ya bapumo ya muntu. Module ya Young (YM) ya mousse ya polyuréthane kele kiteso ya 500 kPa, yina kele ntama ti mbote kana beto fwanisa yo ti bapumo ya muntu ya mbote (kiteso ya 5-10 kPa). Yo yina, yo kelombaka kusala kima mosi ya mpa yina lenda lungisa bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie ya bapumo ya kyeleka ya muntu.
Bau kesadilaka mingi ba hydrogel na kisalu ya kutunga mikanda ya nitu. Mutindu yo me salamaka mpi bikalulu na yo kele kiteso mosi ti matrice extracellulaire (ECM) mpi bo lenda soba yo kukonda mpasi. Na kulonguka yayi, ba ponaka alginate ya sodium ya mpembe samu na bima ya luzingu samu na kubongisa ba mousse. Ba hydrogel ya alginate ke kwendaka nzila mosi ti bima ya nkaka mpi bo ke sadilaka yo mingi na kisalu ya kutunga mikanda ya nitu sambu na bikalulu na yo ya mekanika yina bo lenda yidika. Kuvukisa ya bima ya mvingu ya bantu (C6H7NaO6)n mpe kuvanda ya Ca2+ ke pesa nzila na kuyidika bikalulu na yau ya radiologie mutindu ya me fwanana. Kuvukisa yai ya bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie yina bo lenda yidika ke salaka nde ba hydrogel ya alginate kuvanda mbote sambu na kulonguka na beto. Ya kyeleka, ba hydrogèle ya alginate kele mpi ti bandilu, mingimingi na yina metala kukangama na ntangu ya nda na nsungi ya banzietelo ya kupema yina bo kesadilaka sambu na kufwanisa. Na yina, kutomisa yankaka kele mfunu mpe ke vingilama na ba ndombolo ya bilumbu ke kwisa samu na kumanisa bandilu yayi.
Na kisalu yai, beto salaka kima mosi ya bo ke bingaka hydrogèle d’alginate yina kele ti ntalu ya rho yina bo lenda yala, yina ke vandaka ngolo, mpi yina ke vandaka ti bikalulu ya radiologie yina kele kiteso mosi ti yina ya misisa ya bapumo ya muntu. Kulonguka yai ta pesa ngidika mosi ya mvimba sambu na kusala bafantom yina kele bonso mikanda ya nitu yina kele ti bikalulu ya ngolo mpi ya radiologique yina bo lenda yidika. Bikalulu ya bima lenda wakana na pete na konso mukanda mpi kinama ya nitu ya muntu.
Bau tangaka kiteso ya mupepe yina bo kekana ti volime ya fulu ya hydrogel na kutadila HU ya bapumo ya muntu (-600 tii na -700). Bantu vandaka kuyindula nde mousse yina vandaka kaka mupepe mpi hydrogel ya alginate ya bo me vukisa. Na kusadilaka nsiku ya pete ya kuyika bima mosimosi, bo lendaka kuzaba kitini ya volime ya mupepe mpi kiteso ya volime ya hydrogel ya alginate yina bo me vukisa.
Bau yidikaka bafoam ya hydrogel ya alginate na kusadilaka alginate ya sodium (Kitini No. W201502), CaCO3 (Kitini No. 795445), mpe GDL (Kitini No. 70% ya sulfate ya sodium (SLES 70) yina bo sumbaka na kompani mosi ya me zabanaka mingi. Bo vandaka kusadila masa yina bo me katulaka ba ion sambu na kuyidika foam. Bau vandaka kuyoka alginate ya sodium na masa ya kukonda ba ion na tiya ya kisika yina bau vandaka kunikisa yau ntangu yonso (600 rpm) tii kuna bau vandaka kubaka masa ya jaune ya kufwanana yina ke sema. CaCO3 na kimvuka na GDL sadilaka mutindu nto ya Ca2+ samu na kuyantika kusala gelé. Bo sadilaka SLES 70 bonso kima yina ke sadisaka na kusala kima mosi ya kele ti ba pore na kati ya masa yina. Kuvukisa ya alginate vandaka na 5% mpe ntalu ya Ca2+:-COOH vandaka na 0,18. Bau ke bumbaka mpe ntalu ya CaCO3:GDL na 0,5 na ntangu ya kubongisa ba mousse samu na kutanina pH ya kukonda mvindu. Ntalu kele 26. 2% na volime ya SLES 70 me yikama na ba mbandu nyonso. Bo vandaka kusadila dilonga mosi ya kele ti mufiniku sambu na kutala mutindu bo vandaka kuvukisa masa yina ti mupepe. Volime ya mvimba ya dikopa vandaka 140 ml. Na kutadila bamvutu ya ba calcul ya théorie, ba volime ya kuswaswana ya masa ya kuvukisa (50 ml, 100 ml, 110 ml) yikamaka na kati ya dilonga samu na kuvukisa yau na mupepe. Bau salaka ba échantillon yina kele na 50 ml ya masa ya kuvukisa samu na kuvukisa yau na mupepe ya kufwana, na ntangu yina bau ke talaka ntalu ya volime ya mupepe na ba échantillon zole yankaka. Ntete, bo yikaka SLES 70 na masa ya alginate mpi bo nikisa yo ti kima mosi ya kura tii kuna yo vukanaka mbote-mbote. Na nima, bo vandaka kuyika masa ya CaCO3 na kati ya masa yina mpi bo vandaka kunikisa yo ntangu yonso tii kuna masa yina vandaka kuvukana mbote-mbote, ntangu mukubu na yo vandaka kusoba mpi kukuma mpembe. Na nsuka, bo yikaka masa ya GDL na masa yina bo vukisaka sambu na kuyantika kusala gelatine, mpi bo landaka kuvukisa yo na nzila ya mekanika na nsungi yonso ya kisalu yina. Samu na échantillon yina kele na 50 ml ya masa ya kuvukisa, ba me manisa kuvukisa na nzila ya mecanique ntangu volime ya masa ya kuvukisa me manisa kusoba. Samu na ba échantillons yina kele na 100 ml mpe 110 ml ya masa ya kuvukisa, ba me manisa kuvukisa na nzila ya mecanique ntangu masa ya kuvukisa me fuluka na dilonga. Beto mekaka mpi kuyidika bamousse ya hydrogel yina kele ti volime na kati ya 50 ml ti 100 ml. Kansi, bo monaka nde ngidika ya foam vandaka ve ya kutelama, sambu yo vandaka kusoba-soba na kati ya mutindu ya kuvukisa mupepe ya mvimba mpi mutindu ya kutala volime ya mupepe, ebuna yo vandaka kusala nde volime ya mupepe kuvanda ve mutindu mosi. Kukonda kukangama yai kotisaka mambu ya kukonda kivuvu na ba calculs, mpi yo yina bo kotisaka ve volime yai na kulonguka yai.
Bau ketangaka ntalu ya bantu yina kele na masa na kutesaka kilo \(\:m\) mpe volime \(\:V\) ya masa ya masa.
Bo bakaka bifwanisu ya fioti-fioti ya bafoume ya hydrogel na nsadisa ya kamera mosi ya Zeiss Axio Observer A1. Bau sadilaka logiciel ImageJ samu na kuzaba ntalu mpe nene ya kukabula ya ba pores na kati ya échantillon na kisika mosi na kutadila bifwanisu yina ba bakaka. Bau keyindulaka nde forme ya pore kele ya nziunga.
Sambu na kulonguka bikalulu ya mekaniki ya bafoume ya hydrogel ya alginate, bo salaka baekzame ya kukangama na nzila ya masini mosi ya bo ke bingaka 100 série. Bau zengaka ba échantillons na ba bloque ya rectangle mpe bau tesaka nene ya ba bloque samu na kuzaba ba mpasi na ba mpasi. Bo tulaka vitesi ya ntu ya kulunsi na 10 mm/min. Ba mbandu tatu me mekamaka samu na konso mbandu mpe ba me tanga mwayene mpe kifu ya ku katuka na nzila ya ba mvutu. Kulonguka yai vandaka kutadila mingi-mingi bikalulu ya mekaniki ya kukangama ya bafoume ya hydrogel ya alginate sambu mukanda ya pulupulu kekutanaka ti ngolo ya kukangama na kitini mosi buna ya nsungi ya kupema. Kulanda kele ya kieleka mfunu mingi, mingi-mingi sambu na kumonisa bikalulu ya mvimba ya ngolo ya mukanda ya pulupulu mpi bo ta sosa kuzaba mambu yai na ba-étude ya ke kwisa.
Bau salaka ba échantillons ya mousse d’hydrogel yina bau yidikaka na nzila ya ordinatere ya CT ya kele ti banzila zole ya Siemens. Bau tulaka baparametre ya kutala mutindu yai: mA 40, kVp 120 mpi nene ya kitini ya 1 mm. Ba fichiers ya DICOM yina me basika, ba me fimpa yau na kusadilaka logiciel ya kutala DICOM samu na kufiongunina ba ntalu ya HU ya ba nzila 5 ya konso mbandu. Ba ntalu ya HU yina ba bakaka na CT ba fwananaka na ba calculs théoriques yina me simbama na ba nsangu ya densité ya ba échantillons.
Lukanu ya kulonguka yai kele ya kusoba mutindu ya kusala bifwanisu ya binama mosi-mosi mpi mikanda ya biolozi ya bantu me salaka na nzila ya bima ya pete-pete. Kusala bima yina kele na bikalulu ya mekanika mpe ya radiologie yina ke wakana na mekaniki ya kisalu ya ba poumons ya muntu kele mfunu samu na bisadilu yina me bongisama mutindu kutomisa formasio ya kimunganga, kubongisa mutindu ya kupasula, mpe kubongisa mutindu ya kusadila ba radiation. Na kifwanisu 1A, beto monisaka luswaswanu na kati ya bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie ya bima ya petepete yina bo ke yindulaka nde bo ke sadilaka sambu na kusala bifwanisu ya bapumo ya bantu. Tii bubu yai, bo me salaka bima yina ke monisaka bikalulu ya radiologie yina bo ke zolaka, kansi bikalulu na yo ya mekanika ke lungisaka ve mambu yina bo ke zolaka. Mousse ya polyuréthane mpi caoutchouc kele bima yina bo kesadilaka mingi sambu na kusala bifwanisu ya bapumo ya bantu yina lenda beba. Bikalulu ya mekanika ya mousse ya polyuréthane (module de Young, YM) kevandaka mingimingi mbala 10 tii na 100 kuluta yina ya mukanda ya bapumo ya muntu yina kele mbote. Bima yina kemonisaka bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie yina bo kezolaka mezabanaka ntete ve.
(A) Kumonisa na mutindu ya kifwani bikalulu ya bima ya mutindu na mutindu ya petepete mpi kufwanisa yo ti bapumo ya muntu na yina metala ngolo, module ya Young mpi bikalulu ya radiologie (na HU). (B) Mutindu ya kupanzana ya rayon X ya masa ya alginate yina kele ti ntalu ya 5% mpi ntalu ya Ca2+:-COOH ya 0,18. (C) Mutindu ya volime ya mupepe na kati ya ba-mousse ya hydrogèle. (D) Kumonisa na mutindu ya kifwani ba-mousse ya hydrogèle ya alginate yina kele ti volime ya mupepe ya kuswaswana.
Bau me tanga kimvuka ya bima ya bima ya alginate yina kele na ntalu ya 5% mpe ntalu ya Ca2+:-COOH ya 0,18, mpe ba mvutu me monisama na Tableau 3. Na kutadila nsiku ya kuyika na formule ya ntete (5), coefficient ya kufiongunina ya masa ya alginate ke monana mutindu Kifwanisu kele\:mu 1B.
Ba ntalu ya \(\:\mu\:/\rho\:\) samu na mupepe mpe masa bakamaka mbala mosi na nzila ya bansangu ya NIST 12612. Na yau, kifwanisu 1C kemonisa ntalu ya volime ya mupepe yina bo metanga na bafoume ya hydrogel yina kele ti ntalu ya kiteso mosi ya HU na kati ya -600 ti -700 sambu na pulupulu ya muntu. 10−3 tii na 2 × 101 MeV, yina ke monisa ngolo ya mbote ya kusadila fulu ya hydrogel na bisalu ya kusala bima yina ke kulumuka.
Kifwanisu 1D ke monisa mbandu ya fulu ya alginate yina bo me yidika. Ba échantillons nyonso ba zengaka yau na ba cubes na nda ya nsuka ya 12,7 mm. Bamvutu yina bo bakaka monisaka nde bo salaka fulu mosi ya hydrogel yina kele kiteso mosi mpi ya ke zingaka ve na mitindu tatu. Ata volime ya mupepe vandaka inki mutindu, bo monaka ve luswaswanu ya nene na mutindu bafoume ya hydrogel vandaka kumonana. Mutindu fulu ya hydrogel ke kuditaninaka ke monisa nde réseau yina bo me sala na kati ya hydrogel kele ngolo mingi sambu na kusimba kilo ya fulu yina yo mosi. Katula mwa masa yina vandaka kubasika na foam, foam vandaka kumonisa mpi nde yo vandaka kukangama sambu na mwa ntangu fyoti na nsungi ya bamposo mingi.
Na kutesaka kilo mpe volime ya mbandu ya fulu, ba me tanga ntalu ya fulu ya hydrogel yina me bongisama \(\:\rho\:\), mpe ba mvutu me monisama na Tableau 4. Ba mvutu ke monisa mutindu \(\:\rho\:\) ke tadila ntalu ya fulu ya mupepe. Kana mupepe ya kufwana me vukana na 50 ml ya échantillon, ntalu ya bima ke kuma fioti mpe ke kuma 0,482 g/cm3. Ntangu ntalu ya mupepe ya kuvukisa ke kulumuka, ntalu ya mupepe ke kuma mingi tii na 0,685 g/cm3. Ntalu ya p ya kuluta mingi na kati ya bimvuka ya 50 ml, 100 ml na 110 ml vandaka 0,004 < 0,05, yau ke monisa mfunu ya ntalu ya ba mvutu.
Bau ketangaka mpi ntalu ya théorie ya \(\:\rho\:\) na kusadilaka ntalu ya volime ya mupepe yina bo ke twadisaka. Ba mvutu ya kutesa ke monisa ti \(\:\rho\:\) kele 0,1 g/cm3 fioti na ntalu ya théorie. Luswaswanu yayi lenda kutendulama na mpasi ya kati yina ke basikaka na kati ya masa na ntangu ya kisalu ya kukangama, yina ke salaka nde masa kuvimba mpi yo ke salaka nde \(\:\rho\:\) kukulumuka. Dyambu yayi me ndimama diaka na kutala ba nzila ya nkaka na kati ya fulu ya hydrogel na bifwanisu ya CT yina me monisama na kifwanisu 2 (A, B mpe C).
110. Ntalu ya baselile mpi kukabula ya nene ya bapore na bambandu ya masa ya alginate (D) 50, (E) 100, (F) 110.
Kifwanisu 3 (A, B, C) ke monisa bifwanisu ya mikroskope ya optique ya ba mbandu ya fulu ya hydrogel yina kele na ba ntalu ya volime ya mupepe ya kuswaswana. Bamvutu kemonisa mutindu meso ya hydrogel kevandaka, mpi yo kemonisa pwelele bifwanisu ya bapore yina kele ti badiametre ya kuswaswana. Kukabula ya ntalu ya ba pore na diametre me salama na kusadilaka ImageJ. Bau bakaka bifwanisu sambanu samu na konso mbandu, konso kifwanisu vuandaka na nene ya 1125,27 μm × 843,96 μm, mpe kisika nyonso yina ba fimpaka samu na konso mbandu vuandaka 5,7 mm2.
(A) Bikalulu ya kukangama-kangama ya ba-mousse ya hydrogèle ya alginate yina kele ti ba-proportion ya volime ya mupepe ya kuswaswana. (B) Kufwanana ya mambu. (C) Kukangama E0 ya bafousse ya hydrogel yina kele ti volime ya mupepe ya kuswaswana. (D) Kukangama ya nsuka mpi kukangama ya bafousse ya hydrogèle ya alginate yina kele ti ba ratio ya volime ya mupepe ya kuswaswana.
Kifwanisu 3 (D, E, F) ke monisa nde kukabula ya nene ya ba pore kele kiteso mosi, banda na bamikrometre makumi tii na kiteso ya bamikrometre 500. Bunene ya ba pore ke vandaka mingi-mingi kiteso mosi, mpi yo ke kulumukaka fioti ntangu volime ya mupepe ke kulumukaka. Na kutadila bansangu ya kumeka, nene ya mwayene ya ba pores ya échantillon ya 50 ml kele 192,16 μm, ya kati-kati kele 184,51 μm, mpe ntalu ya ba pores na unité ya kisika kele 103; 156,62 μm, ntalu ya kati-kati kele 151,07 μm, mpe ntalu ya ba pores na unité ya kisika kele 109; ntalu ya kufwanana ya 110 ml ya mbandu kele 163,07 ml, 150,29 ml mpe 115, na kulandana. Ba nsangu ke monisa ti ba pores ya nene kele na bupusi ya nene na ba mvutu ya statistique ya nene ya ba pores ya kati kati, mpe nene ya ba pores ya kati kati lenda monisa mbote mutindu ya kusoba ya nene ya ba pores. Na ntangu volime ya échantillon ke kuma mingi katuka na 50 ml tii na 110 ml, ntalu ya ba pores mpi ke kuma mingi. Na kuvukisaka bamvutu ya ba statistique ya diametre ya ba pore ya kati-kati mpe ntalu ya ba pore, beto lenda tuba ti kana volime ke kuma mingi, ba pore mingi ya nene ya fioti ke salama na kati ya échantillon.
Ba nsangu ya kumeka ya mekanika me monisama na bifwanisu 4A na 4D. Kifwanisu 4A ke monisa kikalulu ya kukangama-kangama ya ba mousse ya hydrogel yina bo me yidika ti ba ratio ya volime ya mupepe ya kuswaswana. Ba mvutu ke monisa ti ba mbandu nyonso kele na bifu ya mutindu mosi ya mpasi-mpasi ya kukonda nzila. Samu na konso mbandu, mpasi ke kuma mingi nswalu kana mpasi ke kuma mingi. Bo tulaka courbe exponentielle na bikalulu ya kukangama-kangama ya mousse ya hydrogel. Kifwanisu 4B ke monisa ba mvutu na manima ya kusadila kisalu ya kupesa nsangu mutindu mbandu ya pene-pene na fulu ya hydrogel.
Sambu na ba mousse ya hydrogel yina kele ti ba ratio ya volime ya mupepe ya kuswaswana, bo longukaka mpi module ya bo ke kangaka (E0). Mutindu mosi na kufiongunina ba hydrogels, ba me fimpa module ya Young ya ke kangamaka na kati ya 20% ya ngolo ya luyantiku. Ba mvutu ya ba test ya kukangama ke monisama na kifwanisu 4C. Ba mvutu na kifwanisu 4C ke monisa ti mutindu ntalu ya mupepe ke kulumuka banda na mbandu 50 tii na mbandu 110, module ya Young ya kukangama E0 ya fulu ya hydrogel ya alginate ke kuma mingi katuka na 10,86 kPa tii na 18 kPa.
Mutindu mosi, bo bakaka ba curve ya mvimba ya mpasi-mpasi ya ba-foam ya hydrogel, mpi ba-valeur ya nsuka ya mpasi mpi ya ngolo ya kukangama. Kifwanisu 4D ke monisa mpasi ya nsuka ya kukangama mpi ya kukangama ya ba mousse ya hydrogèle ya alginate. Konso kisika ya bansangu kele mwayene ya bamvutu tatu ya ekzame. Ba mvutu ke monisa ti mpasi ya nsuka ya kukangama ke kuma mingi katuka na 9,84 kPa tii na 17,58 kPa na kukulumuka ya gaz. Mutindu ya nsuka ke bikala kaka mutindu yina na kiteso ya 38%.
Kifwanisu ya 2 (A, B, mpe C) ke monisa bifwanisu ya CT ya ba fulu ya masa yina kele na ba ntalu ya mupepe ya kuswaswana yina ke wakana ti ba mbandu 50, 100, mpe 110. Bifwanisu kemonisa nde fulu ya hydrogel yina mesalamaka kele penepene ya kufwanana. Bau monaka mwa ba nzila ya kukangama na ba mbandu 100 mpe 110. Kusalama ya ba nzila yayi lenda salama samu na mpasi ya kati yina ke basikaka na kati ya hydrogel na ntangu ya kusala kisalu ya kutunga. Beto me sala ba ntalu ya HU samu na ba nzila 5 ya konso mbandu mpe beto me tula yau na ndonga ya 5 na ba mvutu ya ba ntalu ya théorie yina ke wakana.
Tableau 5 ke monisa ti ba échantillons yina kele na ba ratio ya volime ya mupepe ya kuswaswana me baka ba ntalu ya HU ya kuswaswana. Ntalu ya p ya kuluta mingi na kati ya bimvuka ya 50 ml, 100 ml na 110 ml vandaka 0,004 < 0,05, yau ke monisa mfunu ya ntalu ya ba mvutu. Na kati ya ba échantillons tatu yina ba me meka, échantillon yina vuandaka na 50 ml ya kuvukisa vuandaka na bifu ya radiologie yina kele pene-pene na yina ya ba poumons ya muntu. Mulongo ya nsuka ya Tableau 5 kele mbutu yina me bakama na nzila ya calcul ya théorie yina me simbama na ntalu ya foam yina me tesama \(\:\rho\:\). Na kufwanisa bansangu ya kutesa na ba mvutu ya théorie, beto lenda mona ti ba ntalu ya HU yina ba me baka na nzila ya CT kele mingi mingi pene-pene na ba mvutu ya théorie, yina na nima ke ndimisa ba mvutu ya calcul ya ratio ya volime ya mupepe na kifwanisu 1C.
Lukanu ya ntete ya kulonguka yai kele ya kusala kima mosi yina kele ti bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie yina lenda fwanana ti yina ya bapumo ya muntu. Bo lungisaka lukanu yai na kusalaka kima mosi ya bo me sala ti hydrogel yina kele ti bikalulu ya mekanika mpi ya radiologie yina me fwanana ti mikanda ya nitu mpi yina kele pene-pene kibeni ti bikalulu ya bapumo ya muntu. Na lutwadisu ya ba calculs ya théorie, ba fulu ya hydrogel yina kele na ba ratio ya volime ya mupepe ya kuswaswana, ba yidikaka yau na kuvukisaka na mutindu ya masini masa ya alginate ya sodium, CaCO3, GDL mpe SLES 70. Na kusobaka volime ya mupepe, bo lenda soba ngolo mpi buzoba ya foam mutindu bo me zola. Kana volime ya mupepe ke kuma mingi, nene ya ba pore ke kulumuka fioti mpi ntalu ya ba pore ke kuma mingi. Bau salaka baekzame ya kukangama sambu na kutadila bikalulu ya mekaniki ya bafoume ya hydrogel ya alginate. Bamvutu monisaka nde module ya kukangama (E0) yina bo bakaka na baekzame ya kukangama kele na kati ya kiteso ya mbote sambu na bapumo ya muntu. E0 ke kuma mingi kana volime ya mupepe ke kulumuka. Ba ntalu ya ba nsangu ya radiologique (HU) ya ba mbandu yina ba me bongisa me bakama na kulandaka ba nsangu ya CT ya ba mbandu mpe ba me fwanisa yau na ba mvutu ya ba nsangu ya théorie. Mambu yina yo basisaka vandaka mbote. Ntalu ya bo me tesaka kele mpi pene-pene ya ntalu ya HU ya bapumo ya muntu. Bamvutu kemonisa nde mpila kele ya kusala bafoume ya hydrogel yina kelanda mbandu ya mikanda ya nitu ti bikalulu ya mbote ya mekanika mpi ya radiologie yina kelanda bikalulu ya bapumo ya muntu.
Ata bambuma ya mbote ke basika, mitindu ya kusala bima ya ntangu yai fwete tomaka sambu na kuyala mbote-mbote kiteso ya volime ya mupepe mpi ya porosité sambu yo wakana ti mambu yina bo ke tubaka na ntwala yina me katuka na ba calculs théoriques mpi na ba poumons ya kieleka ya muntu na ntoto ya mvimba mpi na bwala na bo. Kulonguka ya ntangu yayi me suka mpe kaka na kumeka mekaniki ya kukangama, yina ke kanga nzila na kusadila ya ngolo ya fantom na fase ya kukangama ya nzietelo ya kupema. Kusosa ya bilumbu ke kwisa ta baka mambote na kusosa kuzaba mutindu ya kumeka ngolo ya bima yina mpi mutindu bima yina ke kangamaka ngolo sambu na kutadila mutindu bo lenda sadila yo na nsi ya bima yina ke pesa bima mingi. Ata bandilu yai kele, kulonguka yai kele kumeka ya ntete ya kununga ya kuvukisa bikalulu ya radiologie mpi ya mekanika na kima mosi yina kelanda mbandu ya bapumo ya muntu.
Ba nsangu yina me basika mpe/to yina me fiongunina na ntangu ya kulonguka ya ntangu yayi, ba lenda baka yau na nsoniki yina me fwanana kana muntu me lomba yau na mutindu ya mbote. Ba eksperiansi mpi ba nsangu yonso zole lenda vutukila.
Nkunga, G., mpi bankaka. Bateknolozi ya mpa mpi bima ya mpa sambu na kubelula maladi ya kansere. Adv. Mambu. 29, 1700996. Nzo-nkanda ya nene (2017).
Kufwa, PJ, mpi bantu ya nkaka. Rapore ya Kimvuka ya Kisalu ya AAPM 76a ya Ke Talaka Kusadila Muvema ya Kupema na Kimbefo ya Kansere ya Radiasio. Nakati. Fiziki. 33, 3874-3900. 10:1118/1.2349696 (2006).
Kusala mbandu ya mambu yina ke salamaka na kati ya bapumo ya muntu. Fiziki na Kimunganga na Biolozi 53, 305-317. Ba nsangu ya 2008 (2008).
Wang, X., mpi bankaka. Mbandu ya kansere ya poumon ya kele bonso tumeur yina bo me basisa na bioimpression 3D. 3. Biolozi. 8 Nzo-nkanda ya nene (2018).
Lee, M., mpi bankaka. Kusala mbandu ya kubeba ya bapumo: metode mosi ya kuvukisa ba tekiniki ya kusonikisa bifwanisu yina ke beba mpi kuyindula ya module ya Young yina ke sobaka na kisika. Nakati. Fiziki. 40, 081902. Bantu ya ke salaka mambu ya mbi (2013).
Guimar, C. F. mpi bankaka. Kukuma ngolo ya mikanda ya ke zingaka mpi mambu yina yo lenda nata sambu na enzeniere ya mikanda ya nitu. Kutala diaka bima ya lugangu mpe kisika ya kuzinga 5, 351-370 (2020).