Trugarez deoc'h da vezañ deuet da weladenniñ nature.com. Ar stumm merdeer oc'h arveret en deus ur skoazell CSS bevennet. Evit kaout ar gwellañ evezhiadennoù e kinnigomp deoc'h implijout stumm diwezhañ ar merdeer (pe diweredekaat ar mod kempoellded en Internet Explorer). Ouzhpenn-se, evit ma vo kendalc'het gant ar skoazell, ne vo ket lakaet stiloù na JavaScript war al lec'hienn-mañ.
Fiñv an organoù hag ar gwiadoù a c'hell kas da fazioù e lec'hiadur ar skinoù X e-pad ar skinoterapiezh. Dre-se eo ret kaout dafar gant perzhioù mekanik ha radiologel heñvel ouzh ar gwiadoù evit heuliañ fiñv an organoù evit gwellaat ar skinterapiezh. Koulskoude, sevel dafar a seurt-se a chom ur gudenn. An hidrogeloù alginat o deus perzhioù heñvel ouzh re ar matris estregeltiek, ar pezh a ra anezho prometet evel dafar kevatal d'ar gwiadoù. Er studiadenn-mañ e oa bet sintezet skouerennoù hidrogel alginat gant perzhioù mekanik ha radiologel c'hoantaet dre skarzhañ Ca2+ in situ. Ar c'heñver aer-volum a oa bet kontrollet gant evezh evit kaout skouarnoù hidrogel gant perzhioù mekanik ha radiologel termenet. Deskrivet e oa bet makro- ha mikromorfologiezh an dafar, ha studiet e oa bet emzalc'h ar skouarnoù hidrogel dindan gwask. Priziet e oa bet ar perzhioù radiologel dre deorienn ha gwiriekaet dre arnodiñ dre implijout tomografiezh urzhiataerezh. Ar studiadenn-mañ a laka war wel an diorren da zont a dafar heñvel ouzh ar gwiadoù a c'hallo bezañ implijet evit gwellaat ar c'hementad skinadur ha kontrollañ ar c'halite e-pad ar skinoterapiezh.
Ar skinterapiezh zo un doare da bareañ ar c'hrign-bev1. Luskañ an organoù hag ar gwiadoù a gas alies da fazioù e lec'hiadur ar skinoù X e-pad ar skinadur2, ar pezh a c'hell lakaat ar c'hrign-bev da vezañ dindan-tretañ ha da vezañ dreist-eskemm ar c'helligoù yac'h tro-dro d'ar skinoù didalvoud. Ar galloud da rakwelet fiñv an organoù hag ar gwiadoù a zo pouezus-kenañ evit digreskiñ fazioù lec'hiadur an tumor. Ar studiadenn-mañ a oa troet war ar skevent, dre ma c'hoarvez ganto distummadurioù ha fiñvoù pouezus pa anal ar c'hlañvidi e-pad ar skinterapiezh. Meur a batrom elfennoù bevennet zo bet savet hag arveret evit simulañ fiñv ar poulmoù denel3,4,5. Koulskoude, organoù ha gwiadoù mab-den o deus geometriezhioù kemplezh ha diouzh ar c'hlañvidi e vezont kalz. Dre-se eo talvoudus-kenañ an dafar gant perzhioù heñvel ouzh ar gwiadoù evit sevel patromoù fizikel evit kadarnaat patromoù teorikel, aesaat an tretañ mezegiezh gwelloc'h, hag evit ar c'helenn mezegiezh.
Dedennet eo bet kalz evezh gant diorren dafar a heuilh ar gwiadoù blot evit tizhout geometriezhioù frammadurel diavaez ha diabarzh kemplezh rak o diforc'hioù mekanik diazez a c'hell kas da fazioù en implijoù tarzh6,7. Modellañ ar biomekanikoù kemplezh eus gwiad ar skevent, a vod dousder, elastikelezh ha porosited frammadurel dreistordinal, a zo ur gudenn vras ​​evit sevel patromoù a adsevel ar skevent denel gant resisted. An enframmañ hag ar c'heñveriañ perzhioù mekanik ha radiologel a zo pouezus-kenañ evit ma vo efedus ar patromoù skevent en embregerezhioù terapeutek. Prouet eo bet e oa efedus ar sevel ouzhpenn evit sevel patromoù resis evit ar c'hlañvidi, ar pezh a ro tu da sevel prototipoù buan eus tresoù kemplezh. Shin hag all. 8 o deus diorroet ur patrom skevent a c'haller adtapout ha distummañ gant hentoù analañ moullet e 3D. Haselaar hag all. 9 o deus savet ur fantom heñvel-tre ouzh hini ar c'hlañvidi gwirion evit priziañ kalite ar skeudennoù ha doareoù gwiriañ al lec'hiadur evit ar radioterapiezh. Hong et al10 o deus savet ur patrom CT eus ar bronn dre implijout teknologiezh ar moullañ 3D hag ar moullañ silikon evit adsevel nerzh CT lezioù liesseurt ar skevent evit priziañ reizhder ar c'hantaouiñ. Koulskoude e vez graet ar prototipoù-se alies gant danvezioù disheñvel-tre o ferzhioù efedus diouzh re ar gwiad skevent11.
Hiziv an deiz e vez graet an darn vrasañ eus ar fantomoù skevent gant silikon pe skouarn poliuretan, ar pezh ne glot ket gant perzhioù mekanik ha radiologel ar parenkim gwirion eus ar skevent.12,13 Biogevreet eo an hidrogeloù alginat hag implijet int bet kalz en ijinouriezh ar gwiadoù abalamour d'o perzhioù mekanik a c'haller reizhañ.14 Koulskoude, evit adtapout ar c'henderc'hañ fantomoù ultra-mouk, e ranker kaout ur fantom heñvel ouzh ar skevent heuliañ gant resisted elastisite ha framm leuniañ ar gwiad skevent a chom ur c'hefridi arnodel.
Er studiadenn-mañ e oa bet soñjet e oa ar gwiad skevent un danvez elastik heñvel. Stankter gwiad ar skevent denel (\(\:\rho\:\)) a zo 1,06 g/cm3, ha stankter ar skevent gonflet a zo 0,26 g/cm315. Ur bern talvoudoù modul Young (MY) eus gwiad ar skevent zo bet tapet dre implijout doareoù arnodiñ disheñvel. Lai-Fook hag all. 16 a vuzulias YM ar poulmoù denel gant un enflammadur unvan da vezañ 0,42–6,72 kPa. Goss hag all. 17 a implijas elastografiezh dre zasson magnetek hag a embannas un YM a 2,17 kPa. Liu hag all. 18 a embannas un YM muzuliet war-eeun a 0,03–57,2 kPa. Ilegbusi et al. 19 a istim ar YM da vezañ 0,1–2,7 kPa diwar roadennoù CT 4D bet tapet digant klañvidi dibabet.
Evit perzhioù radiologel ar skevent e vez implijet meur a arventenn evit deskrivañ emzalc'h etregweredoù ar gwiad skevent gant ar skinoù X, en o zouez ar c'hefluniadur elfennel, stankter an elektronoù (\(\:{\rho\:}_{e}\)), an niver atomek efedus (\(\:{Z}_{eff}\)), an energiezh eksitañ keitat (\:\:\:\)), ar c'hefluniadur tostaat (\(\:\mu\:/\rho\:\)) hag an unanenn Hounsfield (HU), a zo liammet war-eeun ouzh \(\:\mu\:/\rho\:\).
Termenet eo stankter an elektronoù \(\:{\rho\:}_{e}\) evel an niver a elektronoù dre unanenn volum hag a vez jedet evel-henn :
m'eo \(\:\rho\:\) stankter an danvez e g/cm3, \(\:{N}_{A}\) eo ar c'honstant Avogadro, \(\:{w}_{i}\) eo ar rann tolz, \(\:{Z}_{i}\) eo an niver atomek, ha \(\:{A}\{i}\) eo pouez a i-vet elfenn.
An niver atomek a zo liammet war-eeun ouzh natur an etregwered skinadur e-barzh an danvez. Evit ar c'hevreadoù hag ar meskajoù enno meur a elfenn (da skouer, danvezioù) e ranker jediñ an niver atomek efedus \(\:{Z}_{eff}\). Kinniget e oa bet ar formulenn gant Murthy et al. 20:
An energiezh eksitadur keitat \(\:I\) a zispleg pegen aes e vez lonket energiezh kinetek ar rannigoù treuzfurmet gant an danvez tarzh. Deskrivañ a ra perzhioù an danvez tarzh hepken ha n'en deus netra da welet gant perzhioù ar rannigoù. \(\:I\) a c'haller jediñ dre implijout reolenn ouzhpennadur Bragg :
Ar c'heflusker digreskiñ tolz \(\:\mu\:/\rho\:\) a zeskriv treuzkas ha skarzhañ energiezh ar fotonoù en danvez tarzh. Gallout a reer jediñ anezhañ dre implijout ar formulenn-mañ :
E-lec'h ma'z eo \(\:x\) tevder an danvez, \(\:{I}_{0}\) eo nerzh ar gouloù a zeu, ha \(\:I\) eo nerzh ar foton goude bezañ treuzet en danvez. Roadennoù \(\:\mu\:/\rho\:\) a c'haller kaout war-eeun diwar diaz roadennoù skoueriekaat NIST 12621. Talvoudoù \(\:\mu\:/\rho\:\) evit ar meskajoù hag ar c'hevanadoù a c'haller tennañ dre ar reolenn ouzhpennañ evel-henn :
HU zo un unanenn muzuliañ radiodensded hep ment skoueriekaet evit displegañ roadennoù an tomografiezh urzhiataerezh (CT), a vez treuzfurmet en un doare linennek diouzh ar c'heflusker gwanaat muzuliet \(\:\mu\:\). Termenet eo evel-henn :
e-lec'h ma'z eo \(\:{\mu\:}_{dour}\) kevatal gwanaat an dour, ha \(\:{\mu\:}_{aer}\) kevatal gwanaat an aer. Neuze, diwar ar formulenn (6) e weler eo 0 talvoudegezh HU an dour, ha talvoudegezh HU an aer -1000. Ar werzh HU evit ar poulmoù denel a ya eus -600 da -70022.
Meur a dafar kevatal d'ar gwiadoù zo bet savet. Griffith hag all. 23 a savas ur patrom kevatal d'ar gwiadoù eus korf mab-den savet diwar poliuretan (PU) ma voe ouzhpennet kementadoù liesseurt a garbonat kalsiom (CaCO3) evit simulañ keflunioù gwanaat linennek organoù mab-den liesseurt, en o zouez ar skevent denel, hag anvet e voe ar patrom Griffith. Taylor24 a ginnig un eil patrom kevatal d'ar gwiadoù skevent savet gant Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), anvet LLLL1. Traub et al.25 o deus savet un erlec'hier nevez evit gwiadoù ar skevent dre implijout Foamex XRS-272 ennañ 5,25% CaCO3 evel kreñvaer perzhded, a voe anvet ALT2. An daolenn 1 ha 2 a ziskouez ur c'heñveriañ etre \(\:\rho\:\), \(\:{\rho\:}_{e}\), \(\:{Z}_{eff}\), \(\:I\) hag ar c'hefluskerioù digreskiñ tolz evit ar skevent denel (ICRU-44) hag ar patromoù gwiadoù kevatal meneget a-us.
Daoust d'ar perzhioù radiologel dreistordinal bet tizhet, kazi an holl dafar fantom a zo graet gant skouarn polistiren, ar pezh a dalvez ne c'hell ket perzhioù mekanik an dafar-se tostaat ouzh re ar skevent denel. War-dro 500 kPa eo modul Young (YM) ar skouarn poliuretan, ar pezh n'eo ket mat-tre e-keñver ar poulmoù denel normal (war-dro 5-10 kPa). Ret eo neuze sevel un danvez nevez a c'hallo klotañ gant perzhioù mekanik ha radiologel ar skevent gwirion.
Implijet e vez kalz an hidrogeloù en ijinouriezh ar gwiadoù. Heñvel eo e framm hag e berzhioù ouzh ar matris estregeltiek (ECM) hag aes eo o reizhañ. Er studiadenn-mañ e oa bet dibabet an alginat sodiom glan evel danvez bio evit prientiñ ar skouarnoù. Biogevreet eo an hidrogeloù alginat hag implijet e vezont kalz en ijinouriezh gwiadoù abalamour d'o perzhioù mekanik a c'haller kemmañ. Ar c'hefluniadur elfennel eus an alginat sodiom (C6H7NaO6)n hag ar bezañs Ca2+ a aotre e berzhioù radiologel da vezañ kemmet hervez an ezhomm. Ar c'hevreadur-se a berzhioù mekanik ha radiologel a c'haller azasaat a laka an hidrogeloù alginat da vezañ mat-tre evit hor studiadenn. Siwazh, an hidrogeloù alginat o deus bevennoù ivez, dreist-holl evit a sell ouzh ar stabilded hirder e-pad ar c'helc'hiadoù anal simulat. Dre-se eo ret gwellaat muioc'h ha gortozet e studiadennoù da zont evit diskoulmañ ar bevennoù-se.
Er labour-mañ hon eus diorroet un danvez skouarn hidrogel alginat gant talvoudoù rho kontrolladus, elastisite ha perzhioù radiologel heñvel ouzh re gwiad ar skevent denel. Ar studiadenn-mañ a ginnigo un diskoulm hollek evit sevel fantomoù heñvel ouzh gwiadoù gant perzhioù elastek ha radiologel a c'haller reizhañ. Ar perzhioù danvezel a c'hell bezañ azasaet aes da bep gwiad hag organ denel.
Ar c'heñver tarzh aer ha volum ar skouarn hidrogel a oa bet jedet diwar ment HU ar skevent denel (-600 da -700). Soñjet e oa bet e oa ar skouarn ur meskaj simpl etre aer hag hidrogel alginat sintetek. Dre implijout ur reolenn ouzhpennañ eeun elfennoù hiniennel \(\:\mu\:/\rho\:\) e c'haller jediñ ar feur volum aer hag ar feur volum eus an hidrogel alginat sintezet.
Skouerioù hidrogel alginat a oa bet prientet gant alginat sodiom (niv. lodenn W201502), CaCO3 (niv. lodenn 795445, MW: 100.09), ha GDL (niv. lodenn G4750, MW: 178.14) prenet digant Sigma-Aldrich Company, St Louis, MO. 70% Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES 70) a oa bet prenet digant Renowned Trading LLC. Dour diionizet a oa bet implijet evit prientiñ ar skouarn. An alginat sodiom a voe teuzet en dour diionizet e temperadur ar gambr gant ur meskaj bepred (600 rpm) betek ma voe tapet un disoc'h treuzwelus melen heñvel. Implijet e voe CaCO3 asambles gant GDL evel font Ca2+ evit kregiñ gant ar geladur. Implijet e oa bet SLES 70 evel surfaktant evit sevel ur framm toullet e-barzh an hidrogel. Miret e oa bet ar c'hementad alginat da 5% hag ar feur molar Ca2+:-COOH da 0,18. Ar feur molar CaCO3:GDL a oa bet miret ivez da 0,5 e-pad prientiñ ar skouarn evit mirout ur pH neptu. Ar werzh a zo 26. 2% dre volum SLES 70 a oa bet ouzhpennet d'an holl skouerennoù. Ur pod gant ur golo a oa bet implijet evit kontrolliñ ar feur meskañ etre an disoc'h hag an aer. Volum hollek ar beker a oa 140 ml. Diazezet war disoc'hoù ar jediñ damkanel e voe ouzhpennet volumoù disheñvel eus ar meskaj (50 ml, 100 ml, 110 ml) d'ar pod evit e veskañ gant an aer. Ar skouerenn enni 50 ml eus ar meskaj a oa bet savet evit bezañ mesket gant aer a-walc'h, tra ma oa bet kontrollet ar feur volum aer en daou skouerenn all. Da gentañ e voe ouzhpennet SLES 70 d'an disoc'h alginat ha mesket gant ur mesket tredan betek ma voe mesket penn-da-benn. Neuze e voe ouzhpennet ar c'heflusker CaCO3 d'ar meskaj ha mesket a-hed an amzer betek ma voe mesket penn-da-benn ar meskaj, pa cheñchas e liv da wenn. A-benn ar fin e voe ouzhpennet an disoc'h GDL d'ar meskaj evit kregiñ gant ar geladur, ha miret e voe ar meskañ mekanik a-hed an argerzh. Evit ar skouerenn enni 50 ml eus ar meskaj e voe paouezet gant ar meskaj mekanik pa voe paouezet da cheñch volum ar meskaj. Evit ar skouerennoù enno 100 ml ha 110 ml eus ar meskaj e voe paouezet gant ar meskañ mekanik pa voe leuniet ar beker gant ar meskaj. Klasket hon eus ivez prientiñ skouarnoù hidrogel gant ur volum etre 50 ml ha 100 ml. Koulskoude e oa bet gwelet un distabilded frammadurel eus ar skouarn, dre ma oa o vont war-raok etre stad ar meskaj aer klok hag ar stad kontroll volum aer, ar pezh a lakae ur c'hontroll volum digemm. An distabilded-se a lakaas diasurded er jediñ, ha dre-se n'eo ket bet lakaet ar volum-se er studiadenn-mañ.
Ar stankter \(\:\rho\:\) eus ur skouerenn hidrogel a vez jedet dre vuzuliañ tolz \(\:m\) ha volum \(\:V\) ur skouerenn skouerenn hidrogel.
Skeudennoù mikroskopek optikel eus skouerennoù hidrogel a oa bet tapet gant ur c'hamera Zeiss Axio Observer A1. Implijet e oa bet ar meziant ImageJ evit jediñ an niver hag an dasparzh ment eus ar poroù en ur skouerenn en un dachenn bennak diwar ar skeudennoù bet tapet. Sañset eo stumm ar poroù bezañ kelc'hiek.
Evit studiañ perzhioù mekanik ar skouerennoù hidrogel alginat e voe graet amprouennoù gwaskañ unahel gant ur benveg eus an heuliad TESTRESOURCES 100. Troc'het e voe ar skouerennoù e bloc'hoù hirgarrezek ha muzuliet e voe ment ar bloc'hoù evit jediñ ar stressoù hag ar strinkennoù. Lakaet e oa bet tizh ar c'hroashent da 10 mm/min. Tri skouerenn a oa bet amprouet evit pep skouerenn ha jedet e oa bet ar geidenn hag an diforc'h standart diwar an disoc'hoù. Ar studiadenn-mañ a oa troet war perzhioù mekanik gwaskañ ar skouarnoù hidrogel alginat dre ma vez lakaet ar gwiad skevent dindan nerzhioù gwaskañ en ur mare bennak eus ar c'helc'hiad analañ. Pouezus-kenañ eo an astenn, dreist-holl evit diskouez emzalc'h dinamek klok ar gwiad skevent ha se a vo studiet e studiadennoù da zont.
Skannet e oa bet ar skouerennoù skouarn hidrogel prientet war ur skanner CT div ganol Siemens SOMATOM Drive. Ar baramezioù skaniñ a oa bet lakaet evel-henn : 40 mAs, 120 kVp ha 1 mm tevder ar skourr. Ar restroù DICOM a zeuas war wel a voe dielfennet gant ar meziant MicroDicom DICOM Viewer evit dielfennañ talvoudoù HU 5 troc'h-treuz eus pep skouerenn. Ar gwerzhioù HU bet tapet dre CT a oa bet keñveriet gant jedadennoù damkanel diazezet war roadennoù stankter ar skouerennoù.
Pal ar studiadenn-mañ eo dispac'hañ ar sevel patromoù organoù hiniennel ha gwiadoù biologel artifisiel dre ijinañ danvezioù blot. Pouezus eo sevel dafar gant perzhioù mekanik ha radiologel a glot gant mekanikoù labour ar poulmoù denel evit implijoù tarzhet evel gwellaat ar stummadur mezegiezh, ar raktresañ surjianerezh hag ar raktresañ skinterapiezh. E skeudenn 1A hon eus treset an diforc'h etre perzhioù mekanik ha radiologel an danvezioù blot a c'hellfe bezañ implijet evit sevel patromoù skevent mab-den. Betek-henn ez eus bet diorroet dafar a ziskouez ar perzhioù radiologel c'hoantaet, met o perzhioù mekanik ne glot ket gant ar c'houlennoù c'hoantaet. Ar skouarn poliuretan hag ar gourdrouz eo an dafar implijet ar muiañ evit sevel patromoù skevent mab-den a c'haller diforc'hañ. Perzhioù mekanik ar skouarn poliuretan (modul Young, YM) a zo 10 da 100 gwech brasoc'h eget re ar gwiadoù skevent denel normal. N'eo ket anavezet c'hoazh an dafar a ziskouez ar perzhioù mekanik ha radiologel c'hoantaet.
(A) Diskouezadur skematikel perzhioù danvezioù blot liesseurt ha keñveriañ gant skevent mab-den e-keñver stankter, modul Young ha perzhioù radiologel (e HU). (B) Patrom difraksion dre skinoù X hidrogel alginat \(\:\mu\:/\rho\:\) gant ur c'hementad a 5% hag ur feur molar Ca2+:-COOH a 0,18. (C) Rann ar c'heñveroù volum aer e-barzh ar skummoù hidrogel. (D) Skeudennaouiñ skematikel ar goumouennoù hidrogel alginat gant feur volum aer disheñvel.
Ar c'hefluniadur elfennel eus an hidrogeloù alginat gant ur c'hementad a 5% hag ur feur molar Ca2+:-COOH a 0,18 a oa bet jedet, hag an disoc'hoù a zo diskouezet e taolenn 3. Hervez ar reolenn ouzhpennañ er formulenn a-raok (5), e vez kavet kefluniadur tolz an hidrogeloù alginat \(\:\:\:\:\:) evel m'eo diskouezet er skeudenn. 1B.
Ar gwerzhioù \(\:\mu\:/\rho\:\) evit an aer hag an dour a oa bet tapet war-eeun diwar diaz roadennoù dave ar skouerioù NIST 12612. Setu, ar skeudenn 1C a ziskouez ar c'heñveroù volum aer jedet e skouerennoù hidrogel gant talvoudoù kevatal HU etre -600 ha -700 evit ar skevent denel. Stabil eo ar feur volum aer jedet dre deorienn e-barzh 60–70% er rann energiezh eus 1 × 10−3 da 2 × 101 MeV, ar pezh a ziskouez ur c'halloud mat evit implij ar skouarn hidrogel en argerzhioù sevel a-is.
Ar skeudenn 1D a ziskouez ar skouerenn skouarn hidrogel alginat prientet. Troc'het e voe an holl skouerennoù e koubladoù gant un hirder bord a 12,7 mm. Diskouezet en deus an disoc'hoù e oa bet savet ur skouarn hidrogel heñvel, stabil e teirvent. Petra bennak ma vefe ar c'heñver volum aer, ne oa bet gwelet diforc'h pouezus ebet e neuz ar skouarnoù hidrogel. Natur emren ar skouarn hidrogel a ziskouez eo kreñv a-walc'h ar rouedad savet e-barzh an hidrogel evit dougen pouez ar skouarn hec'h-unan. Estreget un tamm dour o tiskenn eus ar skouarn, ar skouarn a ziskouezas ivez e oa stabilded tremen e-pad meur a sizhunvezh.
Dre vuzuliañ tolz ha volum ar skouerenn skouarn e oa bet jedet stankter ar skouarn hidrogel \(\:\rho\:\) prientet, hag an disoc'hoù a zo diskouezet e taolenn 4. An disoc'hoù a ziskouez dizalc'hiezh \(\:\rho\:\) diouzh feur volum an aer. Pa vez mesket aer a-walc'h gant 50 ml eus ar skouerenn e teu ar stankter da vezañ an hini izelañ hag a zo 0,482 g/cm3. Pa zigresk ar c'hementad aer mesket e kresk ar stankter betek 0,685 g/cm3. Ar werzh p uhelañ etre ar strolladoù 50 ml, 100 ml ha 110 ml a oa 0,004 < 0,05, ar pezh a ziskouez talvoudegezh stadegel an disoc'hoù.
Ar werzh damkanel \(\:\rho\:\) a vez jedet ivez dre implijout ar feur volum aer kontrollet. An disoc'hoù muzuliet a ziskouez eo \(\:\rho\:\) 0,1 g/cm3 bihanoc'h eget ar werzh damkanel. An diforc'h-se a c'hell bezañ displeget gant ar stress diabarzh krouet en hidrogel e-pad an argerzh gelaouiñ, ar pezh a laka ar c'hwezhadur da greskiñ ha dre-se a gas d'un digresk e \(\:\rho\:\). Kadarnaet e oa bet an dra-se c'hoazh gant ar sell war un nebeud toulloù e-barzh ar skouarn hidrogel er skeudennoù CT diskouezet e skeudenn 2 (A, B ha C).
Skeudennoù dre mikroskopiezh optikel eus skouarnoù hidrogel gant endalc'hadoù volum aer disheñvel (A) 50, (B) 100, ha (C) 110. Niveroù kelligoù ha dasparzh ment ar poroù e skouerennoù skouarnoù hidrogel alginat (D) 50, (E) 100, (F) 110.
Ar skeudenn 3 (A, B, C) a ziskouez skeudennoù ar mikroskop optikel eus ar skouerennoù skouarn hidrogel gant feur volum aer disheñvel. Diskouez a ra an disoc'hoù framm optikel ar skouarn hidrogel, o tiskouez splann skeudennoù ar poroù gant treuzkizoù disheñvel. An dasparzh niver ha treuzkiz ar poroù a oa bet jedet dre implijout ImageJ. C'hwec'h skeudenn a oa bet tennet evit pep skouerenn, pep skeudenn he doa ur ment a 1125,27 μm × 843,96 μm, hag an hollad gorread dielfennet evit pep skouerenn a oa 5,7 mm2.
(A) Emzalc'h stress-deformation gwaskañ ar skouarnoù hidrogel alginat gant feur volum aer disheñvel. (B) Kefluniadur esponentiel. (C) Gwaskañ E0 eus skouarnoù hidrogel gant feur volum aer disheñvel. (D) Stress ha strafuilh gwaskañ diwezhañ ar skouerennoù hidrogel alginat gant feur volum aer disheñvel.
Ar skeudenn 3 (D, E, F) a ziskouez eo unvan a-walc'h an dasparzh ment ar poroù, etre dek mikrometr ha war-dro 500 mikrometr. Unvan eo ment ar poroù dre vras, ha digreskiñ a ra un tamm pa zigresk volum an aer. Hervez ar roadennoù amprouiñ eo 192,16 μm ment keitat ar poroù eus ar skouerenn 50 ml, 184,51 μm eo ar c'hreiz, ha 103 eo an niver a poroù dre unanenn gorread ; ment keitat ar poroù eus ar skouerenn 100 ml a zo 156,62 μm, ar c'hreiz a zo 151,07 μm, hag an niver a poroù dre unanenn gorread a zo 109 ; ar gwerzhioù a glot gant ar skouerenn 110 ml a zo 163,07 μm, 150,29 μm ha 115, hervez an urzh. Diskouez a ra ar roadennoù e vez muioc'h a levezon gant ar poroù brasoc'h war disoc'hoù stadegel ment ar poroù keitat, hag e c'hall ment ar poroù kreiz diskouez gwelloc'h emdroadur ment ar poroù. Pa gresk volum ar skouerenn eus 50 ml da 110 ml e kresk ivez an niver a borzhioù. Pa vez kendeuzet disoc'hoù stadegel treuzkiz kreiz ar poroù hag an niver a bouloù e c'haller termeniñ e vez savet muioc'h a bouloù bihanoc'h e-barzh ar skouerenn pa gresk ar volum.
Diskouezet eo ar roadennoù amprouiñ mekanik e skeudennoù 4A ha 4D. Ar skeudenn 4A a ziskouez emzalc'h ar stress-stress gwaskañ eus ar skouerennoù hidrogel prientet gant feur volum aer disheñvel. Diskouez a ra an disoc'hoù e vez gant an holl skouerennoù emzalc'hioù stress-strain nannlinennek heñvel. Evit pep skouerenn e kresk ar stress buanoc'h gant kresk ar strak. Ur c'hrommenn esponentiel a oa bet lakaet da glotañ gant emzalc'h stress-deformation gwaskañ ar skouarn hidrogel. Ar skeudenn 4B a ziskouez an disoc'hoù goude bezañ implijet ar fonksion esponentiel evel ur patrom tostaat ouzh ar skouarn hidrogel.
Evit ar skouerennoù hidrogel gant feur volum aer disheñvel e oa bet studiet o modul gwaskañ (E0) ivez. Heñvel ouzh an dielfennadur eus an hidrogeloù e oa bet studiet ar modul Young gwaskañ e-barzh ar rann 20% eus ar strishadur kentañ. Disoc'hoù an testenioù gwaskañ a zo diskouezet e skeudenn 4C. An disoc'hoù e skeudenn 4C a ziskouez e kresk ar c'heñver volum aer eus ar skouerenn 50 d'ar skouerenn 110 pa zigresk ar modul Young gwaskañ E0 eus ar skouerenn hidrogel alginat eus 10,86 kPa da 18 kPa.
Heñvel, ar c'hrommennoù stress-deformation klok eus ar skummoù hidrogel, hag ivez ar gwerzhioù stress gwaskañ ha deformation diwezhañ, a voe tapet. Ar skeudenn 4D a ziskouez ar stress gwaskañ hag ar strishadur diwezhañ eus ar skouarnoù hidrogel alginat. Pep poent roadennoù eo keitat tri disoc'h test. Diskouez a ra an disoc'hoù e kresk ar stress gwaskañ diwezhañ eus 9,84 kPa da 17,58 kPa pa vez digresket an endalc'had gaz. Chom a ra stabil ar strak diwezhañ war-dro 38%.
Ar skeudenn 2 (A, B, ha C) a ziskouez ar skeudennoù CT eus skouerennoù hidrogel gant feur volum aer disheñvel a glot gant ar skouerennoù 50, 100 ha 110, hervez an urzh. Diskouez a ra ar skeudennoù eo tost heñvel ar skouarn hidrogel savet. Un niver bihan a c'houloù a oa bet gwelet er skouerennoù 100 ha 110. Ar c'houlzoù-se a c'hellfe bezañ abalamour d'ar stress diabarzh krouet en hidrogel e-pad ar c'houlzad gelaouiñ. Kalkulaet hon eus talvoudoù HU evit 5 troc'h-treuz eus pep skouerenn ha meneget hon eus anezho e taolenn 5 asambles gant disoc'hoù ar jediñ damkanel a glot ganto.
An daolenn 5 a ziskouez e oa bet tapet gant ar skouerennoù gant feur volum aer disheñvel talvoudoù HU disheñvel. Ar werzh p uhelañ etre ar strolladoù 50 ml, 100 ml ha 110 ml a oa 0,004 < 0,05, ar pezh a ziskouez talvoudegezh stadegel an disoc'hoù. E-touez an tri skouerenn amprouet, ar skouerenn gant ur meskaj 50 ml he doa ar perzhioù radiologel tostañ ouzh re ar skevent denel. Ar bann diwezhañ eus an daolenn 5 eo an disoc'h bet tapet dre jediñ damkanel diazezet war talvoud ar skouarn muzuliet \(\:\rho\:\). Dre geñveriañ ar roadennoù muzuliet gant an disoc'hoù damkanel e c'haller kavout eo tost dre vras ​​ar gwerzhioù HU bet tapet dre CT ouzh an disoc'hoù damkanel, ar pezh a gadarna disoc'hoù jediñ ar feur volum aer e skeudenn 1C.
Pal pennañ ar studiadenn-mañ eo krouiñ un danvez gant perzhioù mekanik ha radiologel keñveriet gant re ar skevent denel. Tizhet eo bet ar pal-se dre sevel un danvez diazezet war hidrogel gant perzhioù mekanik ha radiologel kevatal d'ar gwiadoù hag a zo ar muiañ posupl tost ouzh re ar skevent denel. Gant jedadennoù damkanel e voe prientet skouerennoù hidrogel gant feur volum aer disheñvel dre veskañ dre ardivink disoc'h alginat sodiom, CaCO3, GDL ha SLES 70. An analizenn morfologel a ziskouezas e oa bet savet ur skouerenn hidrogel stabil tridimensionel heñvel. Dre gemm ar c'heñver volum aer e c'haller kemmañ stankter ha porosited ar skouarn diouzh e youl. Gant kresk ar volum aer e tigresk un tamm ment ar poroù hag e kresk an niver a poroù. Testoù gwaskañ a oa bet kaset da benn evit dielfennañ perzhioù mekanik ar skouarnoù hidrogel alginat. Diskouezet en deus an disoc'hoù e oa ar modul gwaskañ (E0) bet tapet diwar an testenioù gwaskañ er rann dereat evit ar skevent denel. Kreskiñ a ra E0 pa zigresk ar feur volum aer. Talvoudoù perzhioù radiologel (PE) ar skouerennoù prientet a oa bet tapet diwar roadennoù CT ar skouerennoù ha keñveriet gant disoc'hoù ar c'hizelladurioù damkanel. Mat e oa an disoc'hoù. Tost eo ar werzh muzuliet ouzh werzh HU ar skevent denel ivez. Diskouez a ra an disoc'hoù e c'haller krouiñ skouarnoù hidrogel a heuilh ar gwiadoù gant ur meskaj mat a berzhioù mekanik ha radiologel a heuilh perzhioù ar skevent denel.
Daoust d'an disoc'hoù prometet, ezhomm zo da wellaat an doareoù sevel a-vremañ evit kontrolliñ gwelloc'h ar feur volum aer hag ar porosited evit klotañ gant rakweledoù ar c'hizelladurioù damkanel hag ar skeventoù denel gwirion war ar skalfadoù hollek hag ar skalfadoù lec'hel. Bevennet eo ar studiadenn-mañ ivez da amprouiñ ar mekanikoù gwaskañ, ar pezh a bella implij ar fantom e-pad maread gwaskañ ar c'helc'hiad analañ. Enklaskoù da zont a c'hallfe tapout gounid eus enklask war an amprouiñ tennder hag ivez war stabilded mekanik hollek an danvez evit priziañ an implijoù a c'hallfe bezañ dindan an doareoù kargañ dinamek. Daoust d'ar bevennoù-se, ar studiadenn a verk ar c'hentañ klask a-stroll da vodañ perzhioù radiologel ha mekanik en un dafar hepken a heuilh ar skevent denel.
Ar roadennoù bet krouet ha/pe dielfennet e-kerzh ar studiadenn-mañ a c'haller kaout digant an aozer a glot gant ur goulenn reizh. An arnodoù hag ar roadennoù a c'haller adsevel.
Song, G., hag all. Nanoteknologiezhioù nevez ha dafar araokaet evit ar skinterapiezh evit ar c'hrign-bev. Adv. Mater. 29, 1700996. https://doi.org/10.1002/adma.201700996 (2017).
Kill, PJ, hag all. Danevell ar strollad labour AAPM 76a war merañ al lusk analañ en onkologiezh dre skinoù. Med. Fizik. 33, 3874–3900. https://doi.org/10.1118/1.2349696 (2006).
Al-Maya, A., Moseley, J., ha Brock, KK Modelañ an etrefas hag an nannlinennoù danvez er skevent denel. Fizik ha Mezegiezh ha Biologiezh 53, 305–317. https://doi.org/10.1088/0031-9155/53/1/022 (2008).
Wang, X., hag all. Ur patrom kankr ar skevent heñvel ouzh ur c'hrign-bev krouet gant ar biomoullañ 3D. 3. Bioteknologiezh. 8 https://doi.org/10.1007/s13205-018-1519-1 (2018).
Lee, M., hag all. Modellañ distummadur ar poulmoù : un doare a vod teknikoù enrollañ skeudennoù disfurmus ha priziadenn modul Young a gemm e-keñver an egor. Med. Fizik. 40, 081902. https://doi.org/10.1118/1.4812419 (2013).
Guimarães, CF hag all. Stankder ar gwiadoù bev hag e efedoù war ijinerezh ar gwiadoù. Nature Reviews Materials and Environment 5, 351–370 (2020).