اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 35 |
| تعداد شماره‌ها | 1,279 |
| تعداد مقالات | 9,259 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,588,017 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,265,476 |
بررسی عددی تأثیر پدیده ریزش پوسته لیپیدی میکروحباب‌های عامل کنتراست فراصوت بر پاسخ فرکانسی آنها | ||
| مکانیک سیالات و آیرودینامیک | ||
| مقاله 6، دوره 13، شماره 2 - شماره پیاپی 33، آذر 1403، صفحه 67-79 اصل مقاله (648.59 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| امیرضا برکند1؛ میراعلم مهدی* 2 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران | ||
| 2دانشیار، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 09 تیر 1403، تاریخ بازنگری: 08 مهر 1403، تاریخ پذیرش: 15 آبان 1403 | ||
| چکیده | ||
| عوامل کنتراست فراصوت یا UCA ها، میکروحبابهایی با یک پوسته زیست‌سازگار هستند که با تزریق در خون باعث افزایش وضوح تصویر در سونوگرافی میشوند. ریزش لیپید در UCAها به فرآیند جداشدن لیپید از پوستة میکروحباب تحت تحریک میدان فراصوت اشاره دارد. در این مقاله، با تحلیل ابعادی نشان داده میشود که پدیده‌های انتشار در مقیاس‌های زمانی که یک پالس فراصوت معمولی را مشخص می‌کنند، ناچیز هستند. سپس با استفاده از نرم‌افزار متلب به حل عددی یک نوع معادله رایلی - پلیست تغییریافته که هم مکانیزم ریزش چربی و هم ویژگیهای پوسته لیپیدی را توصیف می‌کند، پرداخته شده است. بررسی نتایج نشان میدهد که میکروحبابها بر اثر ریزش پوسته پس از پالسهای تحریک متوالی در نهایت به شعاع تعادلی ثابتی میرسند و این پدیده موجب کاهش معناداری در شدت مؤلفه‌های پاسخ فرکانسی پخش شده از آنها میشود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| عوامل کنتراست فراصوت؛ ریزش لیپید؛ دینامیک حباب؛ پاسخ فرکانسی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical Investigation of the Effect of Lipid Shell Shedding Phenomenon of Ultrasound Contrast Agent Microbubbles on their Frequency Response | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amirreza barkand1؛ miralam mahdi2 | ||
| 1Master's student، Shahid Rajaee Teacher Training University | ||
| 2associate professor,، Shahid Rajaee Teacher Training University | ||
| چکیده [English] | ||
| Ultrasound contrast agents or UCAs are microbubbles with a biocompatible shell that increase the resolution of the ultrasound image when injected into the blood. Lipid shedding in UCAs refers to the process of lipid separation from the microbubble shell under ultrasound field stimulation. In this paper, it is shown by dimensional analysis that diffusion phenomena are negligible on the time scales that characterize a typical ultrasonic pulse. Then, using MATLAB software, a modified Rayleigh Plesset equation was solved numerically, which describes both the mechanism of lipid loss and the characteristics of the lipid shell. The results shows that the microbubbles eventually reach a constant equilibrium radius due to shell shedding after successive excitation pulses and this phenomenon causes a significant decrease in the intensity of the frequency response components emitted from them. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Ultrasound Contrast Agent Microbubbles, Lipid Shedding, Bubble Dynamics, Frequency Response | ||
| مراجع | ||
|
[1] G. Xu et al., “Portal vein pressure estimation and portal hypertension discrimination based on subharmonic scattering of ultrasound contrast agent microbubbles,” IEEE Trans. Biomed. Eng., 2023. [2] H.-G. Knoch and W. Klug, “What Is Ultrasound? BT - Stimulation of Fracture Healing with Ultrasound,” H.-G. Knoch and W. Klug, Eds. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1991, pp. 40–51. doi: 10.1007/978-3-642-76427-1_5. [3] M. Versluis, E. Stride, G. Lajoinie, B. Dollet, and T. Segers, “Ultrasound Contrast Agent Modeling: A Review,” Ultrasound in Medicine and Biology, vol. 46, no. 9. pp. 2117–2144, 2020. doi: 10.1016/j.ultrasmedbio.2020.04.014. [4] R. Gramiak and P. M. Shah, “Echocardiography of the aortic root,” Invest. Radiol., vol. 3, no. 5, pp. 356–366, 1968. [5] S. Hilgenfeldt, D. Lohse, and M. Zomack, “Response of bubbles to diagnostic ultrasound: a unifying theoretical approach,” Eur. Phys. J. B-Condensed Matter Complex Syst., vol. 4, no. 2, pp. 247–255, 1998. [6] W. Lauterborn, “Numerical investigation of nonlinear oscillations of gas bubbles in liquids,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 59, no. 2, pp. 283–293, 1976. [7] S. Paul, A. Katiyar, K. Sarkar, D. Chatterjee, W. T. Shi, and F. Forsberg, “Material characterization of the encapsulation of an ultrasound contrast microbubble and its subharmonic response: Strain-softening interfacial elasticity model,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 127, no. 6, pp. 3846–3857, 2010. [8] M. J. Rosen and J. T. Kunjappu, Surfactants and interfacial phenomena. John Wiley & Sons, 2012. [9] J.-P. O’Brien, E. Stride, and N. Ovenden, “Surfactant shedding and gas diffusion during pulsed ultrasound through a microbubble contrast agent suspension,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 134, no. 2, pp. 1416–1427, 2013, doi: 10.1121/1.4812860. [10] M. A. Borden and M. L. Longo, “Dissolution behavior of lipid monolayer-coated, air-filled microbubbles: Effect of lipid hydrophobic chain length,” Langmuir, vol. 18, no. 24, pp. 9225–9233, 2002. [11] M. A. Borden, D. E. Kruse, C. F. Caskey, S. Zhao, P. A. Dayton, and K. W. Ferrara, “Influence of lipid shell physicochemical properties on ultrasound-induced microbubble destruction,” IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, vol. 52, no. 11, pp. 1992–2002, 2005. [12] J.-P. O’Brien, N. Ovenden, and E. Stride, “Accounting for the stability of microbubbles to multi-pulse excitation using a lipid-shedding model,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 130, no. 4, pp. EL180–EL185, 2011, doi: 10.1121/1.3630219. [13] J. Viti, R. Mori, F. Guidi, M. Versluis, N. De Jong, and P. Tortoli, “Correspondence-Nonlinear oscillations of deflating bubbles,” IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, vol. 59, no. 12, pp. 2818–2824, 2012. [14] P. Marmottant et al., “A model for large amplitude oscillations of coated bubbles accounting for buckling [15] J. Sijl et al., “Acoustic characterization of single ultrasound contrast agent microbubbles,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 124, no. 6, pp. 4091–4097, 2008. [16] “A modified Marmottant model to study the effects of a shell rupture on the subharmonic threshold of encapsulated microbubbles.” [17] J. Morris, E. P. Ingenito, L. Mark, R. D. Kamm, and M. Johnson, “Dynamic behavior of lung surfactant,” J. Biomech. Eng., vol. 123, no. 1, pp. 106–113, 2001. [18] D. H. Thomas et al., “The ‘quasi-stable’ lipid shelled microbubble in response to consecutive ultrasound pulses,” Appl. Phys. Lett., vol. 101, no. 7, 2012. [19] S. M. Van der Meer et al., “Microbubble spectroscopy of ultrasound contrast agents,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 121, no. 1, pp. 648–656, 2007. [20] B. Helfield, “A review of phospholipid encapsulated ultrasound contrast agent microbubble physics,” Ultrasound Med. Biol., vol. 45, no. 2, pp. 282–300, 2019.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 93 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 13 |
||