nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තූතියි. ඔබ භාවිතා කරන බ්‍රව්සර් අනුවාදයේ සීමිත CSS සහාය ඇත. හොඳම අත්දැකීම සඳහා, නවතම බ්‍රව්සර් අනුවාදය භාවිතා කිරීම (හෝ Internet Explorer හි අනුකූලතා මාදිලිය අක්‍රිය කිරීම) අපි නිර්දේශ කරමු. ඊට අමතරව, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, මෙම වෙබ් අඩවියට විලාස හෝ JavaScript ඇතුළත් නොවේ.
විකිරණ චිකිත්සාව අතරතුර එක්ස් කිරණ ස්ථානගත කිරීමේදී අවයව හා පටක වල චලනය දෝෂ ඇති කළ හැකිය. එබැවින්, විකිරණ චිකිත්සාව ප්‍රශස්තිකරණය කිරීම සඳහා අවයව චලනය අනුකරණය කිරීම සඳහා පටක-සමාන යාන්ත්‍රික සහ විකිරණශීලී ගුණ ඇති ද්‍රව්‍ය අවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, එවැනි ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කිරීම අභියෝගයක් ලෙස පවතී. ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් බාහිර සෛලීය අනුකෘතියට සමාන ගුණ ඇති අතර, ඒවා පටක-සමාන ද්‍රව්‍ය ලෙස පොරොන්දු වේ. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, අපේක්ෂිත යාන්ත්‍රික සහ විකිරණශීලී ගුණ සහිත ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන ස්ථානීය Ca2+ මුදා හැරීම මගින් සංස්ලේෂණය කරන ලදී. නිශ්චිත යාන්ත්‍රික සහ විකිරණශීලී ගුණ සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන ලබා ගැනීම සඳහා වාතය-පරිමාව අනුපාතය ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කරන ලදී. ද්‍රව්‍යවල සාර්ව සහ ක්ෂුද්‍ර රූප විද්‍යාව සංලක්ෂිත කරන ලද අතර, සම්පීඩනය යටතේ ඇති හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල හැසිරීම අධ්‍යයනය කරන ලදී. විකිරණශීලී ගුණාංග න්‍යායාත්මකව ඇස්තමේන්තු කර පරිගණකගත ටොමොග්‍රැෆි භාවිතයෙන් අත්හදා බැලීම් මගින් සත්‍යාපනය කරන ලදී. විකිරණ චිකිත්සාව අතරතුර විකිරණ මාත්‍රා ප්‍රශස්තිකරණය සහ තත්ත්ව පාලනය සඳහා භාවිතා කළ හැකි පටක-සමාන ද්‍රව්‍යවල අනාගත සංවර්ධනය පිළිබඳව මෙම අධ්‍යයනය ආලෝකය විහිදුවයි.
විකිරණ චිකිත්සාව පිළිකා සඳහා පොදු ප්‍රතිකාරයකි1. අවයව හා පටක චලනය වීම බොහෝ විට විකිරණ චිකිත්සාව අතරතුර එක්ස් කිරණ ස්ථානගත කිරීමේදී දෝෂ ඇති කරයි2, එමඟින් ගෙඩියට ප්‍රමාණවත් ප්‍රතිකාර නොලැබීම සහ අවට සෞඛ්‍ය සම්පන්න සෛල අනවශ්‍ය විකිරණවලට අධික ලෙස නිරාවරණය වීම සිදුවිය හැකිය. අවයව හා පටක වල චලනය පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව පිළිකා ස්ථානගත කිරීමේ දෝෂ අවම කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. විකිරණ චිකිත්සාව අතරතුර රෝගීන් හුස්ම ගන්නා විට ඒවා සැලකිය යුතු විරූපණයන් සහ චලනයන්ට භාජනය වන බැවින් මෙම අධ්‍යයනය පෙනහළු කෙරෙහි අවධානය යොමු කළේය. මිනිස් පෙනහළු වල චලිතය අනුකරණය කිරීම සඳහා විවිධ සීමිත මූලද්‍රව්‍ය ආකෘති සංවර්ධනය කර යොදවා ඇත3,4,5. කෙසේ වෙතත්, මිනිස් අවයව හා පටක සංකීර්ණ ජ්‍යාමිතීන් ඇති අතර ඒවා බෙහෙවින් රෝගියා මත රඳා පවතී. එබැවින්, පටක-සමාන ගුණ ඇති ද්‍රව්‍ය න්‍යායාත්මක ආකෘති වලංගු කිරීම, වැඩිදියුණු කළ වෛද්‍ය ප්‍රතිකාර සඳහා පහසුකම් සැලසීම සහ වෛද්‍ය අධ්‍යාපන අරමුණු සඳහා භෞතික ආකෘති සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වේ.
සංකීර්ණ බාහිර හා අභ්‍යන්තර ව්‍යුහාත්මක ජ්‍යාමිතීන් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා මෘදු පටක අනුකරණය කරන ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කිරීම බොහෝ අවධානයට ලක්ව ඇත්තේ ඒවායේ ආවේණික යාන්ත්‍රික නොගැලපීම් ඉලක්කගත යෙදීම්වල අසාර්ථකත්වයට හේතු විය හැකි බැවිනි6,7. අතිශය මෘදු බව, ප්‍රත්‍යාස්ථතාව සහ ව්‍යුහාත්මක සිදුරු ඒකාබද්ධ කරන පෙනහළු පටකවල සංකීර්ණ ජෛව යාන්ත්‍ර විද්‍යාව ආකෘතිකරණය කිරීම, මිනිස් පෙනහළු නිවැරදිව ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කරන ආකෘති සංවර්ධනය කිරීමේදී සැලකිය යුතු අභියෝගයක් මතු කරයි. චිකිත්සක මැදිහත්වීම් වලදී පෙනහළු ආකෘතිවල ඵලදායී ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංග ඒකාබද්ධ කිරීම සහ ගැලපීම ඉතා වැදගත් වේ. සංකීර්ණ මෝස්තරවල වේගවත් මූලාකෘතිකරණයට ඉඩ සලසමින්, රෝගියාට විශේෂිත ආකෘති සංවර්ධනය කිරීමේදී ආකලන නිෂ්පාදනය ඵලදායී බව ඔප්පු වී ඇත. ෂින් සහ වෙනත් අය 8 ත්‍රිමාණ මුද්‍රිත ගුවන් මාර්ග සමඟ ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කළ හැකි, විකෘති කළ හැකි පෙනහළු ආකෘතියක් සංවර්ධනය කළහ. හසෙලාර් සහ වෙනත් අය 9 රූප තත්ත්ව තක්සේරුව සහ විකිරණ චිකිත්සාව සඳහා ස්ථාන සත්‍යාපන ක්‍රම සඳහා සැබෑ රෝගීන්ට බෙහෙවින් සමාන ෆැන්ටම් එකක් සංවර්ධනය කළහ. හොං සහ වෙනත් අය10 ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය සහ සිලිකොන් වාත්තු තාක්ෂණය භාවිතයෙන් පපුවේ CT ආකෘතියක් සංවර්ධනය කළහ10 ප්‍රමාණකරණයේ නිරවද්‍යතාවය තක්සේරු කිරීම සඳහා විවිධ පෙනහළු තුවාලවල CT තීව්‍රතාවය ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා. කෙසේ වෙතත්, මෙම මූලාකෘති බොහෝ විට පෙනහළු පටක වල ගුණාංගවලට වඩා බෙහෙවින් වෙනස් ඵලදායී ගුණාංග ඇති ද්‍රව්‍ය වලින් සාදා ඇත11.
වර්තමානයේ, බොහෝ පෙනහළු අවතාර සිලිකොන් හෝ පොලියුරේතන් පෙන වලින් සාදා ඇති අතර, ඒවා සැබෑ පෙනහළු පරෙන්චිමාවේ යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංගවලට නොගැලපේ. 12,13 ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් ජෛව අනුකූල වන අතර ඒවායේ සුසර කළ හැකි යාන්ත්‍රික ගුණාංග නිසා පටක ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ බහුලව භාවිතා වේ. 14 කෙසේ වෙතත්, පෙනහළු පටක වල ප්‍රත්‍යාස්ථතාව සහ පිරවුම් ව්‍යුහය නිවැරදිව අනුකරණය කරන පෙනහළු අවතාරයකට අවශ්‍ය අතිශය මෘදු, පෙනහළු වැනි අනුකූලතාව ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීම පර්යේෂණාත්මක අභියෝගයක් ලෙස පවතී.
මෙම අධ්‍යයනයේ දී, පෙනහළු පටක සමජාතීය ප්‍රත්‍යාස්ථ ද්‍රව්‍යයක් බව උපකල්පනය කරන ලදී. මිනිස් පෙනහළු පටක වල ඝනත්වය (\(\:\rho\:\)) 1.06 g/cm3 ලෙස වාර්තා වන අතර, පිම්බුණු පෙනහළු වල ඝනත්වය 0.26 g/cm315 වේ. විවිධ පර්යේෂණාත්මක ක්‍රම භාවිතා කරමින් යංගේ මොඩියුලස් (MY) පෙනහළු පටක අගයන් පුළුල් පරාසයක් ලබාගෙන ඇත. ලායි-ෆූක් සහ වෙනත් අය 16 ඒකාකාර උද්ධමනය 0.42–6.72 kPa ලෙස මිනිස් පෙනහළු වල YM මනින ලදී. ගොස් සහ වෙනත් අය 17 චුම්භක අනුනාද ඉලාස්ටෝග්‍රැෆි භාවිතා කළ අතර 2.17 kPa හි YM වාර්තා කළහ. ලියු සහ වෙනත් අය 18 0.03–57.2 kPa හි සෘජුවම මනින ලද YM වාර්තා කළහ. ඉලෙග්බුසි සහ වෙනත් අය 19 තෝරාගත් රෝගීන්ගෙන් ලබාගත් 4D CT දත්ත මත පදනම්ව YM 0.1–2.7 kPa ලෙස ඇස්තමේන්තු කළහ.
පෙනහළු වල විකිරණශීලී ගුණාංග සඳහා, X-කිරණ සමඟ පෙනහළු පටක වල අන්තර්ක්‍රියා හැසිරීම විස්තර කිරීමට පරාමිතීන් කිහිපයක් භාවිතා කරයි, ඒවාට මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය, ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වය (\(\:{\rho\:}_{e}\)), ඵලදායී පරමාණුක ක්‍රමාංකය (\(\:{Z}_{eff}\)), මධ්‍යන්‍ය උද්දීපන ශක්තිය (\(\:I\)), ස්කන්ධ දුර්වලතා සංගුණකය (\(\:\mu\:/\rho\:\)) සහ \(\:\mu\:/\rho\:\) ට සෘජුවම සම්බන්ධ වන හවුන්ස්ෆීල්ඩ් ඒකකය (HU) ඇතුළත් වේ.
ඉලෙක්ට්‍රෝන ඝනත්වය \(\:{\rho\:}_{e}\) යනු ඒකක පරිමාවකට ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන ලෙස අර්ථ දක්වා ඇති අතර එය පහත පරිදි ගණනය කෙරේ:
මෙහි \(\:\rho\:\) යනු g/cm3 හි ද්‍රව්‍යයේ ඝනත්වය වන අතර, \(\:{N}_{A}\) යනු ඇවගාඩ්‍රෝ නියතය වන අතර, \(\:{w}_{i}\) යනු ස්කන්ධ භාගය වන අතර, \(\:{Z}_{i}\) යනු පරමාණුක ක්‍රමාංකය වන අතර, \(\:{A}_{i}\) යනු i-වන මූලද්‍රව්‍යයේ පරමාණුක බර වේ.
පරමාණුක ක්‍රමාංකය ද්‍රව්‍යය තුළ විකිරණ අන්තර්ක්‍රියාවේ ස්වභාවයට සෘජුවම සම්බන්ධ වේ. මූලද්‍රව්‍ය කිහිපයක් අඩංගු සංයෝග සහ මිශ්‍රණ සඳහා (උදා: රෙදි), ඵලදායී පරමාණුක ක්‍රමාංකය \(\:{Z}_{eff}\) ගණනය කළ යුතුය. සූත්‍රය මූර්ති සහ වෙනත් අය විසින් යෝජනා කරන ලදී. 20:
සාමාන්‍ය උද්දීපන ශක්තිය \(\:I\) මගින් ඉලක්කගත ද්‍රව්‍යය විනිවිද යන අංශුවල චාලක ශක්තිය කෙතරම් පහසුවෙන් අවශෝෂණය කරන්නේද යන්න විස්තර කෙරේ. එය ඉලක්කගත ද්‍රව්‍යයේ ගුණාංග පමණක් විස්තර කරන අතර අංශුවල ගුණාංග සමඟ කිසිදු සම්බන්ධයක් නැත. \(\:I\) බ්‍රැග්ගේ ආකලන රීතිය යෙදීමෙන් ගණනය කළ හැකිය:
ස්කන්ධ දුර්වලතා සංගුණකය \(\:\mu\:/\rho\:\) ඉලක්කගත ද්‍රව්‍යයේ ෆෝටෝන විනිවිද යාම සහ ශක්ති මුදා හැරීම විස්තර කරයි. එය පහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැකිය:
මෙහි \(\:x\) යනු ද්‍රව්‍යයේ ඝණකම වන අතර, \(\:{I}_{0}\) යනු සිදුවීම් ආලෝක තීව්‍රතාවය වන අතර, \(\:I\) යනු ද්‍රව්‍යයට විනිවිද යාමෙන් පසු ෆෝටෝන තීව්‍රතාවය වේ. \(\:\mu\:/\rho\:\) දත්ත NIST 12621 ප්‍රමිති යොමු දත්ත සමුදායෙන් කෙලින්ම ලබා ගත හැකිය. \(\:\mu\:/\rho\:\) මිශ්‍රණ සහ සංයෝග සඳහා අගයන් පහත පරිදි ආකලන රීතිය භාවිතයෙන් ලබා ගත හැකිය:
HU යනු පරිගණක ටොමොග්‍රැෆි (CT) දත්ත අර්ථ නිරූපණය කිරීමේදී විකිරණශීලී ඝනත්වය මැනීම සඳහා ප්‍රමිතිගත මානයන් රහිත ඒකකයක් වන අතර එය මනින ලද දුර්වලතා සංගුණකයෙන් රේඛීයව පරිවර්තනය වේ \(\:\mu\:\). එය අර්ථ දක්වා ඇත්තේ:
මෙහි \(\:{\mu\:}_{water}\) යනු ජලයේ දුර්වලතා සංගුණකය වන අතර, \(\:{\mu\:}_{air}\) යනු වාතයේ දුර්වලතා සංගුණකය වේ. එබැවින්, සූත්‍රය (6) අනුව අපට පෙනෙන්නේ ජලයේ HU අගය 0 වන අතර වාතයේ HU අගය -1000 බවයි. මිනිස් පෙනහළු සඳහා HU අගය -600 සිට -70022 දක්වා පරාසයක පවතී.
පටක සමාන ද්‍රව්‍ය කිහිපයක් සංවර්ධනය කර ඇත. ග්‍රිෆිත් සහ තවත් අය 23 විසින් පොලියුරේතන් (PU) වලින් සාදන ලද මිනිස් කඳේ පටක සමාන ආකෘතියක් සංවර්ධනය කරන ලද අතර එයට මිනිස් පෙනහළු ඇතුළු විවිධ මිනිස් අවයවවල රේඛීය දුර්වලතා සංගුණක අනුකරණය කිරීම සඳහා විවිධ කැල්සියම් කාබනේට් (CaCO3) සාන්ද්‍රණයන් එකතු කරන ලද අතර, එම ආකෘතිය ග්‍රිෆිත් ලෙස නම් කරන ලදී. ටේලර්24 විසින් ලෝරන්ස් ලිවර්මෝර් ජාතික රසායනාගාරය (LLNL) විසින් සංවර්ධනය කරන ලද දෙවන පෙනහළු පටක සමාන ආකෘතියක් ඉදිරිපත් කරන ලදී, එය LLLL1 ලෙස නම් කරන ලදී. Traub සහ තවත් අය 25 විසින් කාර්ය සාධන වර්ධකයක් ලෙස 5.25% CaCO3 අඩංගු Foamex XRS-272 භාවිතා කරමින් නව පෙනහළු පටක ආදේශකයක් සංවර්ධනය කරන ලද අතර එය ALT2 ලෙස නම් කරන ලදී. වගු 1 සහ 2 \(\:\rho\:\), \(\:{\rho\:}_{e}\), \(\:{Z}_{eff}\), \(\:I\) සහ මිනිස් පෙනහළු සඳහා ස්කන්ධ දුර්වලතා සංගුණක (ICRU-44) සහ ඉහත පටක සමාන ආකෘති සංසන්දනය කරයි.
විශිෂ්ට විකිරණශීලී ගුණාංග ලබාගෙන තිබුණද, ෆැන්ටම් ද්‍රව්‍ය සියල්ලම පාහේ පොලියුරේටීන් පෙන වලින් සාදා ඇති අතර එයින් අදහස් වන්නේ මෙම ද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රික ගුණාංග මිනිස් පෙනහළු වලට ළඟා විය නොහැකි බවයි. පොලියුරේතන් පෙන වල යංග්ගේ මාපාංකය (YM) 500 kPa පමණ වන අතර එය සාමාන්‍ය මිනිස් පෙනහළු (5-10 kPa පමණ) හා සසඳන විට පරමාදර්ශයෙන් බොහෝ දුරස් වේ. එබැවින්, සැබෑ මිනිස් පෙනහළු වල යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ලක්ෂණ සපුරාලිය හැකි නව ද්‍රව්‍යයක් සංවර්ධනය කිරීම අවශ්‍ය වේ.
පටක ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී හයිඩ්‍රොජෙල් බහුලව භාවිතා වේ. එහි ව්‍යුහය සහ ගුණාංග බාහිර සෛලීය අනුකෘතියට (ECM) සමාන වන අතර පහසුවෙන් වෙනස් කළ හැකිය. මෙම අධ්‍යයනයේ දී, පෙන සකස් කිරීම සඳහා ජෛව ද්‍රව්‍ය ලෙස පිරිසිදු සෝඩියම් ඇල්ජිනේට් තෝරා ගන්නා ලදී. ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් ජෛව අනුකූල වන අතර ඒවායේ වෙනස් කළ හැකි යාන්ත්‍රික ගුණාංග නිසා පටක ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ බහුලව භාවිතා වේ. සෝඩියම් ඇල්ජිනේට් (C6H7NaO6)n හි මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය සහ Ca2+ පැවතීම එහි විකිරණශීලී ගුණාංග අවශ්‍ය පරිදි සකස් කිරීමට ඉඩ සලසයි. වෙනස් කළ හැකි යාන්ත්‍රික සහ විකිරණශීලී ගුණාංගවල මෙම සංයෝජනය ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් අපගේ අධ්‍යයනය සඳහා වඩාත් සුදුසු කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් වලට සීමාවන් ද ඇත, විශේෂයෙන් අනුකරණය කරන ලද ශ්වසන චක්‍රවලදී දිගුකාලීන ස්ථායිතාව අනුව. එබැවින්, මෙම සීමාවන් සපුරාලීම සඳහා අනාගත අධ්‍යයනයන්හි තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම් අවශ්‍ය වන අතර අපේක්ෂා කෙරේ.
මෙම කාර්යයේදී, අපි මිනිස් පෙනහළු පටක වලට සමාන පාලනය කළ හැකි rho අගයන්, ප්‍රත්‍යාස්ථතාව සහ විකිරණශීලී ගුණාංග සහිත ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන ද්‍රව්‍යයක් සංවර්ධනය කළෙමු. මෙම අධ්‍යයනයෙන් සුසර කළ හැකි ප්‍රත්‍යාස්ථ හා විකිරණශීලී ගුණාංග සහිත පටක වැනි අවතාර නිපදවීම සඳහා පොදු විසඳුමක් ලබා දෙනු ඇත. ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග ඕනෑම මිනිස් පටකයකට සහ ඉන්ද්‍රියයකට පහසුවෙන් සකස් කළ හැකිය.
මිනිස් පෙනහළු වල HU පරාසය (-600 සිට -700 දක්වා) මත පදනම්ව හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල ඉලක්කගත වාතයට පරිමාව අනුපාතය ගණනය කරන ලදී. පෙන යනු වාතයේ සහ කෘතිම ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් වල සරල මිශ්‍රණයක් බව උපකල්පනය කරන ලදී. තනි මූලද්‍රව්‍යවල සරල එකතු කිරීමේ රීතියක් භාවිතා කරමින් \(\:\mu\:/\rho\:\), වාතයේ පරිමාවේ භාගය සහ සංස්ලේෂණය කරන ලද ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් වල පරිමාව අනුපාතය ගණනය කළ හැකිය.
ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සකස් කරන ලද්දේ සෝඩියම් ඇල්ජිනේට් (කොටස අංක W201502), CaCO3 (කොටස අංක 795445, MW: 100.09), සහ GDL (කොටස අංක G4750, MW: 178.14) භාවිතා කරමිනි. සිග්මා-ඇල්ඩ්රිච් සමාගමෙන් මිලදී ගන්නා ලදී, ශාන්ත ලුවී, MO. 70% සෝඩියම් ලෝරිල් ඊතර් සල්ෆේට් (SLES 70) රෙනොවුන්ඩ් ට්‍රේඩිං එල්එල්සී වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී. පෙන සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඩියෝනීකරණය කළ ජලය භාවිතා කරන ලදී. සමජාතීය කහ පාරභාසක ද්‍රාවණයක් ලබා ගන්නා තෙක් සෝඩියම් ඇල්ජිනේට් නිරන්තරයෙන් ඇවිස්සීමත් සමඟ (600 rpm) කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ඩියෝනීකරණය කළ ජලයේ දිය කරන ලදී. ජෙලේෂන් ආරම්භ කිරීම සඳහා CaCO3 GDL සමඟ ඒකාබද්ධව Ca2+ ප්‍රභවයක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී. හයිඩ්‍රොජෙල් තුළ සිදුරු සහිත ව්‍යුහයක් සෑදීම සඳහා SLES 70 මතුපිටක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී. ඇල්ජිනේට් සාන්ද්‍රණය 5% ක් පවත්වා ගෙන ගිය අතර Ca2+:-COOH මෝලර් අනුපාතය 0.18 ක් පවත්වා ගෙන යන ලදී. පෙන සකස් කිරීමේදී උදාසීන pH අගයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා CaCO3:GDL මවුලික අනුපාතය 0.5 ක් ලෙස පවත්වා ගන්නා ලදී. අගය 26 කි. සියලුම සාම්පල සඳහා SLES 70 පරිමාවෙන් 2% ක් එකතු කරන ලදී. ද්‍රාවණය සහ වාතය මිශ්‍ර කිරීමේ අනුපාතය පාලනය කිරීම සඳහා පියනක් සහිත බීකරයක් භාවිතා කරන ලදී. බීකරයේ මුළු පරිමාව මිලි ලීටර් 140 කි. න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීමේ ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව, මිශ්‍රණයේ විවිධ පරිමාවන් (මිලි ලීටර් 50, මිලි ලීටර් 100, මිලි ලීටර් 110) වාතය සමඟ මිශ්‍ර කිරීම සඳහා බීකරයට එකතු කරන ලදී. මිශ්‍රණයේ මිලි ලීටර් 50 ක් අඩංගු නියැදිය ප්‍රමාණවත් වාතය සමඟ මිශ්‍ර කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති අතර, අනෙක් සාම්පල දෙකෙහි වායු පරිමා අනුපාතය පාලනය කරන ලදී. පළමුව, SLES 70 ඇල්ජිනේට් ද්‍රාවණයට එකතු කර සම්පූර්ණයෙන්ම මිශ්‍ර වන තෙක් විදුලි කලවම් යන්ත්‍රයක් සමඟ කලවම් කරන ලදී. ඉන්පසු, CaCO3 අත්හිටුවීම මිශ්‍රණයට එකතු කර මිශ්‍රණය සම්පූර්ණයෙන්ම මිශ්‍ර වන තෙක් අඛණ්ඩව කලවම් කරන ලද අතර එහි වර්ණය සුදු පැහැයට හැරේ. අවසාන වශයෙන්, ජෙලීකරණය ආරම්භ කිරීම සඳහා GDL ද්‍රාවණය මිශ්‍රණයට එකතු කරන ලද අතර, ක්‍රියාවලිය පුරාම යාන්ත්‍රික කලවම් කිරීම පවත්වා ගන්නා ලදී. මිශ්‍රණයෙන් මිලි ලීටර් 50 ක් අඩංගු නියැදිය සඳහා, මිශ්‍රණයේ පරිමාව වෙනස් වීම නැවැත්වූ විට යාන්ත්‍රික කලවම් කිරීම නතර කරන ලදී. මිශ්‍රණයෙන් මිලි ලීටර් 100 සහ 110 අඩංගු සාම්පල සඳහා, මිශ්‍රණය බීකරය පුරවන විට යාන්ත්‍රික කලවම් කිරීම නතර කරන ලදී. මිලි ලීටර් 50 ත් 100 ත් අතර පරිමාවක් සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සකස් කිරීමට ද අපි උත්සාහ කළෙමු. කෙසේ වෙතත්, පෙනෙහි ව්‍යුහාත්මක අස්ථාවරත්වය නිරීක්ෂණය විය, මන්ද එය සම්පූර්ණ වායු මිශ්‍රණයේ තත්ත්වය සහ වායු පරිමාව පාලනය කිරීමේ තත්ත්වය අතර උච්චාවචනය වූ අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස නොගැලපෙන පරිමාව පාලනය ඇති විය. මෙම අස්ථාවරත්වය ගණනය කිරීම්වලට අවිනිශ්චිතතාවයක් හඳුන්වා දුන් අතර එම නිසා මෙම පරිමා පරාසය මෙම අධ්‍යයනයට ඇතුළත් කර නොමැත.
හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සාම්පලයක ස්කන්ධය \(\:m\) සහ පරිමාව \(\:V\) මැනීමෙන් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙනයක ඝනත්වය \(\:\rho\:\) ගණනය කෙරේ.
Zeiss Axio Observer A1 කැමරාවක් භාවිතයෙන් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල දෘශ්‍ය අන්වීක්ෂීය රූප ලබා ගන්නා ලදී. ලබාගත් රූප මත පදනම්ව, යම් ප්‍රදේශයක සාම්පලයක සිදුරු ගණන සහ ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය ගණනය කිරීම සඳහා ImageJ මෘදුකාංගය භාවිතා කරන ලදී. සිදුරු හැඩය වෘත්තාකාර යැයි උපකල්පනය කෙරේ.
ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, TESTRESOURCES 100 ශ්‍රේණියේ යන්ත්‍රයක් භාවිතයෙන් ඒක අක්ෂීය සම්පීඩන පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී. සාම්පල සෘජුකෝණාස්‍රාකාර කුට්ටි වලට කපා, පීඩන සහ වික්‍රියා ගණනය කිරීම සඳහා බ්ලොක් මානයන් මනිනු ලැබීය. හරස් හිස වේගය 10 mm/min ලෙස සකසා ඇත. සෑම නියැදියකටම සාම්පල තුනක් පරීක්ෂා කරන ලද අතර ප්‍රතිඵල වලින් මධ්‍යන්‍ය සහ සම්මත අපගමනය ගණනය කරන ලදී. ශ්වසන චක්‍රයේ යම් අවධියකදී පෙනහළු පටක සම්පීඩන බලවේගවලට යටත් වන බැවින් මෙම අධ්‍යයනය ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල සම්පීඩන යාන්ත්‍රික ගුණාංග කෙරෙහි අවධානය යොමු කළේය. විස්තාරණ හැකියාව ඇත්ත වශයෙන්ම තීරණාත්මක වේ, විශේෂයෙන් පෙනහළු පටක වල සම්පූර්ණ ගතික හැසිරීම පිළිබිඹු කිරීම සඳහා වන අතර මෙය අනාගත අධ්‍යයනයන්හි දී විමර්ශනය කෙරේ.
සකස් කරන ලද හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සාම්පල Siemens SOMATOM Drive ද්විත්ව නාලිකා CT ස්කෑනරයක් මත ස්කෑන් කරන ලදී. ස්කෑනිං පරාමිතීන් පහත පරිදි සකසා ඇත: 40 mAs, 120 kVp සහ 1 mm පෙති ඝණකම. ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබුණු DICOM ගොනු MicroDicom DICOM Viewer මෘදුකාංගය භාවිතයෙන් විශ්ලේෂණය කර එක් එක් සාම්පලයේ හරස්කඩ 5 ක HU අගයන් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. CT මගින් ලබාගත් HU අගයන් සාම්පලවල ඝනත්ව දත්ත මත පදනම් වූ න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීම් සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී.
මෙම අධ්‍යයනයේ අරමුණ වන්නේ මෘදු ද්‍රව්‍ය ඉංජිනේරු විද්‍යාව මගින් තනි අවයව ආකෘති සහ කෘතිම ජීව විද්‍යාත්මක පටක නිෂ්පාදනය විප්ලවීයකරණය කිරීමයි. මිනිස් පෙනහළු වල ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍ර විද්‍යාවට ගැලපෙන යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංග සහිත ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කිරීම වෛද්‍ය පුහුණුව, ශල්‍ය සැලසුම් කිරීම සහ විකිරණ චිකිත්සක සැලසුම් කිරීම වැනි ඉලක්කගත යෙදුම් සඳහා වැදගත් වේ. රූපය 1A හි, මිනිස් පෙනහළු ආකෘති නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන බවට සැක කෙරෙන මෘදු ද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංග අතර විෂමතාවය අපි සැලසුම් කළෙමු. අද වන විට, අපේක්ෂිත විකිරණශීලී ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කරන ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කර ඇත, නමුත් ඒවායේ යාන්ත්‍රික ගුණාංග අපේක්ෂිත අවශ්‍යතා සපුරාලන්නේ නැත. විකෘති කළ හැකි මිනිස් පෙනහළු ආකෘති නිෂ්පාදනය සඳහා බහුලව භාවිතා වන ද්‍රව්‍ය වන්නේ පොලියුරේතන් පෙන සහ රබර් ය. පොලියුරේතන් පෙන වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග (යන්ග්ගේ මොඩියුලස්, YM) සාමාන්‍යයෙන් සාමාන්‍ය මිනිස් පෙනහළු පටක වලට වඩා 10 සිට 100 ගුණයකින් වැඩිය. අපේක්ෂිත යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංග දෙකම ප්‍රදර්ශනය කරන ද්‍රව්‍ය තවමත් නොදනී.
(A) විවිධ මෘදු ද්‍රව්‍යවල ගුණාංගවල ක්‍රමානුකූල නිරූපණය සහ ඝනත්වය අනුව මිනිස් පෙනහළු සමඟ සංසන්දනය කිරීම, යන්ග්ගේ මොඩියුලස් සහ විකිරණශීලී ගුණාංග (HU වලින්). (B) 5% සාන්ද්‍රණයක් සහ 0.18 ක Ca2+:-COOH මවුල අනුපාතයක් සහිත \(\:\mu\:/\rho\:\) ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් හි එක්ස් කිරණ විවර්තන රටාව. (C) හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල වායු පරිමා අනුපාත පරාසය. (D) විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල ක්‍රමානුකූල නිරූපණය.
5% ක සාන්ද්‍රණයක් සහ 0.18 ක Ca2+:-COOH මවුල අනුපාතයක් සහිත ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල්වල මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය ගණනය කරන ලද අතර, ප්‍රතිඵල 3 වගුවේ දක්වා ඇත. පෙර සූත්‍රයේ (5) එකතු කිරීමේ රීතියට අනුව, ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් \(\:\:\mu\:/\rho\:\) හි ස්කන්ධ දුර්වලතා සංගුණකය රූපය 1B හි දැක්වෙන පරිදි ලබා ගනී.
වාතය සහ ජලය සඳහා \(\:\mu\:/\rho\:\) අගයන් NIST 12612 ප්‍රමිති යොමු දත්ත සමුදායෙන් සෘජුවම ලබා ගන්නා ලදී. මේ අනුව, රූපය 1C මඟින් මිනිස් පෙනහළු සඳහා -600 සහ -700 අතර HU සමාන අගයන් සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල ගණනය කරන ලද වායු පරිමා අනුපාත පෙන්වයි. න්‍යායාත්මකව ගණනය කරන ලද වායු පරිමා අනුපාතය 1 × 10−3 සිට 2 × 101 MeV දක්වා ශක්ති පරාසය තුළ 60-70% ක් තුළ ස්ථායී වන අතර, එය පහළ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හි හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන යෙදීම සඳහා හොඳ විභවයක් පෙන්නුම් කරයි.
රූපය 1D මඟින් සකස් කරන ලද ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සාම්පලය පෙන්වයි. සියලුම සාම්පල 12.7 mm දාර දිගකින් යුත් කැට වලට කපා ඇත. ප්‍රතිඵලවලින් පෙන්නුම් කළේ සමජාතීය, ත්‍රිමාණ වශයෙන් ස්ථායී හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සෑදී ඇති බවයි. වායු පරිමාව අනුපාතය කුමක් වුවත්, හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල පෙනුමේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් නිරීක්ෂණය නොවීය. හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල ස්වයංපෝෂිත ස්වභාවයෙන් පෙනී යන්නේ හයිඩ්‍රොජෙල් තුළ පිහිටුවා ඇති ජාලය පෙන වල බරට සහාය වීමට තරම් ශක්තිමත් බවයි. පෙන වලින් කුඩා ජල කාන්දුවක් හැරුණු විට, පෙන සති කිහිපයක් සඳහා අස්ථිර ස්ථායිතාවයක් පෙන්නුම් කළේය.
පෙන සාම්පලයේ ස්කන්ධය සහ පරිමාව මැනීමෙන්, සකස් කරන ලද හයිඩ්‍රොජෙල් පෙනයේ ඝනත්වය \(\:\rho\:\) ගණනය කරන ලද අතර, ප්‍රතිඵල වගුව 4 හි දක්වා ඇත. ප්‍රතිඵල වාතයේ පරිමාව අනුපාතය මත \(\:\rho\:\) රඳා පැවතීම පෙන්නුම් කරයි. ප්‍රමාණවත් වාතය සාම්පලයේ මිලි ලීටර් 50 ක් සමඟ මිශ්‍ර කළ විට, ඝනත්වය අවම අගය බවට පත්වන අතර 0.482 g/cm3 වේ. මිශ්‍ර වාතයේ ප්‍රමාණය අඩු වන විට, ඝනත්වය 0.685 g/cm3 දක්වා වැඩි වේ. 50 ml, 100 ml සහ 110 ml කාණ්ඩ අතර උපරිම p අගය 0.004 < 0.05 ක් වූ අතර, එය ප්‍රතිඵලවල සංඛ්‍යානමය වැදගත්කම පෙන්නුම් කරයි.
පාලිත වායු පරිමා අනුපාතය භාවිතයෙන් න්‍යායාත්මක \(\:\rho\:\) අගය ද ගණනය කෙරේ. මනින ලද ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ \(\:\rho\:\) න්‍යායාත්මක අගයට වඩා 0.1 g/cm³ කුඩා බවයි. ජෙලීකරණ ක්‍රියාවලියේදී හයිඩ්‍රොජෙල් තුළ ජනනය වන අභ්‍යන්තර ආතතිය මගින් මෙම වෙනස පැහැදිලි කළ හැකි අතර එය ඉදිමීමට හේතු වන අතර එමඟින් \(\:\rho\:\) අඩුවීමට හේතු වේ. රූපය 2 (A, B සහ C) හි දැක්වෙන CT රූපවල හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන ඇතුළත සමහර හිඩැස් නිරීක්ෂණය කිරීමෙන් මෙය තවදුරටත් තහවුරු විය.
විවිධ වායු පරිමාවන් සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල දෘශ්‍ය අන්වීක්ෂ රූප (A) 50, (B) 100, සහ (C) 110. ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සාම්පලවල සෛල අංක සහ සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය (D) 50, (E) 100, (F) 110.
රූපය 3 (A, B, C) විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සාම්පලවල දෘශ්‍ය අන්වීක්ෂ රූප පෙන්වයි. ප්‍රතිඵල මගින් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙනෙහි දෘශ්‍ය ව්‍යුහය පෙන්නුම් කරයි, විවිධ විෂ්කම්භයන් සහිත සිදුරුවල රූප පැහැදිලිව පෙන්වයි. සිදුරු අංකය සහ විෂ්කම්භය බෙදා හැරීම ImageJ භාවිතයෙන් ගණනය කරන ලදී. සෑම නියැදියකටම රූප හයක් ගන්නා ලදී, සෑම රූපයකම ප්‍රමාණය 1125.27 μm × 843.96 μm වූ අතර, එක් එක් නියැදිය සඳහා විශ්ලේෂණය කළ මුළු ප්‍රදේශය 5.7 mm² විය.
(A) විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල සම්පීඩ්‍යතා ආතති-වික්‍රියා හැසිරීම. (B) ඝාතීය සවි කිරීම. (C) විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල සම්පීඩන E0. (D) විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල අවසාන සම්පීඩ්‍යතා ආතතිය සහ වික්‍රියාව.
රූප සටහන 3 (D, E, F) පෙන්නුම් කරන්නේ සිදුරු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය සාපේක්ෂව ඒකාකාර බවත්, මයික්‍රෝමීටර දස දහස් ගණනක සිට මයික්‍රෝමීටර 500 ක් පමණ දක්වා පරාසයක පවතින බවත්ය. සිදුරු ප්‍රමාණය මූලික වශයෙන් ඒකාකාරී වන අතර වායු පරිමාව අඩු වන විට එය තරමක් අඩු වේ. පරීක්ෂණ දත්ත වලට අනුව, 50 ml සාම්පලයේ සාමාන්‍ය සිදුරු ප්‍රමාණය 192.16 μm, මධ්‍යන්‍යය 184.51 μm සහ ඒකක ප්‍රදේශයකට සිදුරු ගණන 103; 100 ml සාම්පලයේ සාමාන්‍ය සිදුරු ප්‍රමාණය 156.62 μm, මධ්‍යන්‍යය 151.07 μm සහ ඒකක ප්‍රදේශයකට සිදුරු ගණන 109; 110 ml සාම්පලයේ අනුරූප අගයන් පිළිවෙලින් 163.07 μm, 150.29 μm සහ 115 වේ. සාමාන්‍ය සිදුරු ප්‍රමාණයේ සංඛ්‍යානමය ප්‍රතිඵල කෙරෙහි විශාල සිදුරු වැඩි බලපෑමක් ඇති කරන බව දත්ත පෙන්වා දෙන අතර, මධ්‍ය සිදුරු ප්‍රමාණය සිදුරු ප්‍රමාණයේ වෙනස් වීමේ ප්‍රවණතාවය වඩා හොඳින් පිළිබිඹු කළ හැකිය. නියැදි පරිමාව මිලි ලීටර් 50 සිට 110 දක්වා වැඩි වන විට, සිදුරු ගණන ද වැඩි වේ. මධ්‍ය සිදුරු විෂ්කම්භය සහ සිදුරු අංකයේ සංඛ්‍යානමය ප්‍රතිඵල ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, පරිමාව වැඩි වීමත් සමඟ නියැදිය තුළ කුඩා ප්‍රමාණයේ සිදුරු වැඩි ප්‍රමාණයක් සෑදෙන බව නිගමනය කළ හැකිය.
යාන්ත්‍රික පරීක්ෂණ දත්ත රූප සටහන් 4A සහ 4D හි දක්වා ඇත. විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත සකස් කරන ලද හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල සම්පීඩ්‍යතා ආතති-වික්‍රියා හැසිරීම රූපය 4A හි දැක්වේ. සියලුම සාම්පලවල සමාන රේඛීය නොවන ආතති-වික්‍රියා හැසිරීමක් ඇති බව ප්‍රතිඵලවලින් පෙනේ. සෑම නියැදියකටම, වැඩිවන වික්‍රියාව සමඟ ආතතිය වේගයෙන් වැඩි වේ. හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල සම්පීඩ්‍යතා ආතති-වික්‍රියා හැසිරීමට ඝාතීය වක්‍රයක් සවි කරන ලදී. රූපය 4B හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සඳහා ආසන්න ආකෘතියක් ලෙස ඝාතීය ශ්‍රිතය යෙදීමෙන් පසු ප්‍රතිඵල පෙන්වයි.
විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සඳහා, ඒවායේ සම්පීඩ්‍යතා මාපාංකය (E0) ද අධ්‍යයනය කරන ලදී. හයිඩ්‍රොජෙල් විශ්ලේෂණයට සමානව, සම්පීඩ්‍යතා යංගේ මාපාංකය 20% ආරම්භක වික්‍රියා පරාසය තුළ විමර්ශනය කරන ලදී. සම්පීඩන පරීක්ෂණවල ප්‍රතිඵල රූපය 4C හි දක්වා ඇත. රූපය 4C හි ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ වායු පරිමා අනුපාතය සාම්පල 50 සිට සාම්පල 110 දක්වා අඩු වන විට, ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙනෙහි සම්පීඩ්‍යතා යංගේ මාපාංකය E0 10.86 kPa සිට 18 kPa දක්වා වැඩි වන බවයි.
ඒ හා සමානව, හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල සම්පූර්ණ ආතති-වික්‍රියා වක්‍ර මෙන්ම අවසාන සම්පීඩ්‍යතා ආතතිය සහ වික්‍රියා අගයන් ද ලබා ගන්නා ලදී. රූපය 4D ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල අවසාන සම්පීඩ්‍යතා ආතතිය සහ වික්‍රියා පෙන්වයි. සෑම දත්ත ලක්ෂ්‍යයක්ම පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල තුනක සාමාන්‍යය වේ. ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ අවසාන සම්පීඩ්‍යතා ආතතිය 9.84 kPa සිට 17.58 kPa දක්වා වායු අන්තර්ගතය අඩු වීමත් සමඟ වැඩි වන බවයි. අවසාන වික්‍රියාව 38% ක් පමණ ස්ථායීව පවතී.
රූප සටහන 2 (A, B, සහ C) පිළිවෙලින් සාම්පල 50, 100 සහ 110 ට අනුරූප වන විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල CT රූප පෙන්වයි. සාදන ලද හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන පාහේ සමජාතීය බව රූපවලින් පෙනේ. සාම්පල 100 සහ 110 හි කුඩා හිඩැස් සංඛ්‍යාවක් නිරීක්ෂණය කරන ලදී. මෙම හිඩැස් ඇතිවීම ජෙලීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී හයිඩ්‍රොජෙල් තුළ ජනනය වන අභ්‍යන්තර ආතතිය නිසා විය හැකිය. අපි එක් එක් සාම්පලයේ හරස්කඩ 5 සඳහා HU අගයන් ගණනය කර අනුරූප න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීමේ ප්‍රතිඵල සමඟ 5 වගුවේ ලැයිස්තුගත කළෙමු.
විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත සාම්පල විවිධ HU අගයන් ලබා ගත් බව 5 වන වගුවේ දැක්වේ. 50 ml, 100 ml සහ 110 ml කාණ්ඩ අතර උපරිම p අගය 0.004 < 0.05 වූ අතර එය ප්‍රතිඵලවල සංඛ්‍යානමය වැදගත්කම පෙන්නුම් කරයි. පරීක්ෂා කරන ලද සාම්පල තුන අතර, 50 ml මිශ්‍රණය සහිත සාම්පලයේ මිනිස් පෙනහළු වලට ආසන්නතම විකිරණශීලී ගුණාංග තිබුණි. 5 වන වගුවේ අවසාන තීරුව මනින ලද පෙන අගය \(\:\rho\:\) මත පදනම් වූ න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීම මගින් ලබාගත් ප්‍රතිඵලයයි. මනින ලද දත්ත න්‍යායාත්මක ප්‍රතිඵල සමඟ සංසන්දනය කිරීමෙන්, CT ස්කෑන් කිරීම මගින් ලබාගත් HU අගයන් සාමාන්‍යයෙන් න්‍යායාත්මක ප්‍රතිඵලවලට ආසන්න බව සොයා ගත හැකි අතර, එමඟින් රූපය 1C හි වායු පරිමා අනුපාත ගණනය කිරීමේ ප්‍රතිඵල තහවුරු වේ.
මෙම අධ්‍යයනයේ ප්‍රධාන අරමුණ වන්නේ මිනිස් පෙනහළුවලට සමාන යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංග සහිත ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කිරීමයි. මිනිස් පෙනහළුවලට හැකි තරම් සමීපව සකස් කරන ලද පටක-සමාන යාන්ත්‍රික හා විකිරණශීලී ගුණාංග සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පාදක ද්‍රව්‍යයක් සංවර්ධනය කිරීමෙන් මෙම අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගන්නා ලදී. න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීම් මගින් මෙහෙයවනු ලබන, විවිධ වායු පරිමා අනුපාත සහිත හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන, සෝඩියම් ඇල්ජිනේට් ද්‍රාවණය, CaCO3, GDL සහ SLES 70 යාන්ත්‍රිකව මිශ්‍ර කිරීමෙන් සකස් කරන ලදී. රූප විද්‍යාත්මක විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කළේ සමජාතීය ත්‍රිමාණ ස්ථායී හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන සෑදී ඇති බවයි. වායු පරිමා අනුපාතය වෙනස් කිරීමෙන්, පෙනෙහි ඝනත්වය සහ සිදුරු කැමැත්ත පරිදි වෙනස් කළ හැකිය. වායු පරිමා අන්තර්ගතය වැඩි වීමත් සමඟ, සිදුරු ප්‍රමාණය තරමක් අඩු වන අතර සිදුරු ගණන වැඩි වේ. ඇල්ජිනේට් හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා සම්පීඩන පරීක්ෂණ පවත්වන ලදී. සම්පීඩන පරීක්ෂණ වලින් ලබාගත් සම්පීඩක මොඩියුලය (E0) මිනිස් පෙනහළු සඳහා කදිම පරාසයක පවතින බව ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී ගියේය. වායු පරිමා අනුපාතය අඩු වන විට E0 වැඩි වේ. සකස් කරන ලද සාම්පලවල විකිරණශීලී ගුණාංගවල (HU) අගයන් සාම්පලවල CT දත්ත මත පදනම්ව ලබා ගන්නා ලද අතර න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීම්වල ප්‍රතිඵල සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී. ප්‍රතිඵල හිතකර විය. මනින ලද අගය මිනිස් පෙනහළු වල HU අගයට ද ආසන්න වේ. මිනිස් පෙනහළු වල ගුණාංග අනුකරණය කරන යාන්ත්‍රික සහ විකිරණශීලී ගුණාංගවල කදිම සංයෝජනයක් සමඟ පටක අනුකරණය කරන හයිඩ්‍රොජෙල් පෙන නිර්මාණය කළ හැකි බව ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යයි.
පොරොන්දු වූ ප්‍රතිඵල තිබියදීත්, ගෝලීය සහ දේශීය පරිමාණයන් දෙකෙහිම න්‍යායාත්මක ගණනය කිරීම් සහ සැබෑ මිනිස් පෙනහළු වලින් ලැබෙන අනාවැකිවලට ගැලපෙන පරිදි වායු පරිමාව අනුපාතය සහ සිදුරු වඩා හොඳින් පාලනය කිරීම සඳහා වත්මන් නිෂ්පාදන ක්‍රම වැඩිදියුණු කළ යුතුය. වත්මන් අධ්‍යයනය සම්පීඩන යාන්ත්‍ර විද්‍යාව පරීක්ෂා කිරීමට ද සීමා වී ඇති අතර එමඟින් ශ්වසන චක්‍රයේ සම්පීඩන අවධියට ෆැන්ටම් හි විභව යෙදුම සීමා වේ. ගතික පැටවීමේ තත්වයන් යටතේ විභව යෙදුම් තක්සේරු කිරීම සඳහා ආතන්ය පරීක්ෂණ මෙන්ම ද්‍රව්‍යයේ සමස්ත යාන්ත්‍රික ස්ථායිතාව විමර්ශනය කිරීමෙන් අනාගත පර්යේෂණ ප්‍රතිලාභ ලබනු ඇත. මෙම සීමාවන් තිබියදීත්, මිනිස් පෙනහළු අනුකරණය කරන තනි ද්‍රව්‍යයක විකිරණශීලී සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග ඒකාබද්ධ කිරීමේ පළමු සාර්ථක උත්සාහය මෙම අධ්‍යයනය සනිටුහන් කරයි.
වත්මන් අධ්‍යයනය අතරතුර ජනනය කරන ලද සහ/හෝ විශ්ලේෂණය කරන ලද දත්ත කට්ටල සාධාරණ ඉල්ලීමක් මත අදාළ කතුවරයාගෙන් ලබා ගත හැකිය. අත්හදා බැලීම් සහ දත්ත කට්ටල දෙකම ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කළ හැකිය.
සොන්ග්, ජී., සහ තවත් අය. පිළිකා විකිරණ චිකිත්සාව සඳහා නව නැනෝ තාක්ෂණයන් සහ උසස් ද්‍රව්‍ය. Adv. Mater. 29, 1700996. https://doi.org/10.1002/adma.201700996 (2017).
කිල්, පී.ජේ. සහ තවත් අය. විකිරණ ඔන්කොලොජි වල ශ්වසන චලන කළමනාකරණය පිළිබඳ AAPM 76a කාර්ය සාධක බලකායේ වාර්තාව. වෛද්‍ය. භෞතික. 33, 3874–3900. https://doi.org/10.1118/1.2349696 (2006).
අල්-මායා, ඒ., මොස්ලි, ජේ., සහ බ්‍රොක්, කේ.කේ. මිනිස් පෙනහළු වල අතුරු මුහුණත සහ ද්‍රව්‍යමය රේඛීය නොවන බව ආකෘතිකරණය කිරීම. භෞතික විද්‍යාව සහ වෛද්‍ය විද්‍යාව සහ ජීව විද්‍යාව 53, 305–317. https://doi.org/10.1088/0031-9155/53/1/022 (2008).
වැන්ග්, එක්ස්., සහ තවත් අය. ත්‍රිමාණ ජෛව මුද්‍රණය මගින් ජනනය කරන ලද පිළිකා වැනි පෙනහළු පිළිකා ආකෘතිය. 3. ජෛව තාක්‍ෂණය. 8 https://doi.org/10.1007/s13205-018-1519-1 (2018).
ලී, එම්., සහ තවත් අය. පෙනහළු විරූපණය ආකෘතිකරණය: විකෘති කළ හැකි රූප ලියාපදිංචි කිරීමේ ශිල්පීය ක්‍රම සහ අවකාශීයව වෙනස් වන යංගේ මොඩියුලස් ඇස්තමේන්තුව ඒකාබද්ධ කරන ක්‍රමයක්. වෛද්‍ය භෞතික විද්‍යාව 40, 081902. https://doi.org/10.1118/1.4812419 (2013).
ගයිමාරේස්, සීඑෆ් සහ තවත් අය. ජීව පටක වල තද බව සහ පටක ඉංජිනේරු විද්‍යාව සඳහා එහි ඇඟවුම්. නේචර් රිවීව්ස් මෙටීරියල්ස් ඇන්ඩ් එන්වයිරන්මන්ට් 5, 351–370 (2020).