សូមអរគុណសម្រាប់ការចូលមើលគេហទំព័រ nature.com។ កំណែកម្មវិធីរុករកដែលអ្នកកំពុងប្រើមានការគាំទ្រ CSS មានកំណត់។ ដើម្បីទទួលបានបទពិសោធន៍ល្អបំផុត យើងសូមណែនាំឱ្យប្រើកំណែកម្មវិធីរុករកចុងក្រោយបំផុត (ឬបិទរបៀបឆបគ្នានៅក្នុង Internet Explorer)។ លើសពីនេះ ដើម្បីធានាបាននូវការគាំទ្រជាបន្តបន្ទាប់ គេហទំព័រនេះនឹងមិនរួមបញ្ចូលរចនាប័ទ្ម ឬ JavaScript ទេ។
ចលនានៃសរីរាង្គ និងជាលិកាអាចនាំឱ្យមានកំហុសក្នុងការកំណត់ទីតាំងនៃកាំរស្មីអ៊ិចអំឡុងពេលព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម។ ដូច្នេះ សម្ភារៈដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មស្មើនឹងជាលិកា គឺត្រូវការដើម្បីធ្វើត្រាប់តាមចលនាសរីរាង្គសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការអភិវឌ្ឍសម្ភារៈបែបនេះនៅតែជាបញ្ហាប្រឈមមួយ។ អ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណេតមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងគ្នាទៅនឹងម៉ាទ្រីសក្រៅកោសិកា ដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានសក្តានុពលជាសម្ភារៈសមមូលជាលិកា។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ ស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណេតដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលចង់បានត្រូវបានសំយោគដោយការបញ្ចេញ Ca2+ នៅនឹងកន្លែង។ សមាមាត្រខ្យល់ទៅបរិមាណត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយប្រុងប្រយ័ត្នដើម្បីទទួលបានស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលបានកំណត់។ ម៉ាក្រូ និងមីក្រូសណ្ឋានវិទ្យានៃសម្ភារៈត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈ ហើយឥរិយាបថនៃស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលក្រោមការបង្ហាប់ត្រូវបានសិក្សា។ លក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណតាមទ្រឹស្តី និងផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយពិសោធន៍ដោយប្រើការថតកាំរស្មីកុំព្យូទ័រ។ ការសិក្សានេះបង្ហាញពីការអភិវឌ្ឍនាពេលអនាគតនៃសម្ភារៈសមមូលជាលិកា ដែលអាចប្រើសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពកម្រិតវិទ្យុសកម្ម និងការគ្រប់គ្រងគុណភាពក្នុងអំឡុងពេលព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម។
ការព្យាបាលដោយកាំរស្មីគឺជាការព្យាបាលទូទៅសម្រាប់ជំងឺមហារីក1។ ចលនានៃសរីរាង្គ និងជាលិកាជារឿយៗនាំឱ្យមានកំហុសក្នុងការកំណត់ទីតាំងនៃកាំរស្មីអ៊ិចក្នុងអំឡុងពេលព្យាបាលដោយកាំរស្មី2 ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការព្យាបាលមិនគ្រប់គ្រាន់នៃដុំសាច់ និងការប៉ះពាល់នឹងកាំរស្មីដែលមិនចាំបាច់ច្រើនពេកនៃកោសិកាដែលមានសុខភាពល្អជុំវិញ។ សមត្ថភាពក្នុងការទស្សន៍ទាយចលនានៃសរីរាង្គ និងជាលិកាគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការកាត់បន្ថយកំហុសទីតាំងដុំសាច់។ ការសិក្សានេះផ្តោតលើសួត ព្រោះវាឆ្លងកាត់ការខូចទ្រង់ទ្រាយ និងចលនាយ៉ាងសំខាន់នៅពេលដែលអ្នកជំងឺដកដង្ហើមអំឡុងពេលព្យាបាលដោយកាំរស្មី។ គំរូធាតុកំណត់ផ្សេងៗត្រូវបានបង្កើត និងអនុវត្តដើម្បីក្លែងធ្វើចលនារបស់សួតមនុស្ស3,4,5។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សរីរាង្គ និងជាលិការបស់មនុស្សមានធរណីមាត្រស្មុគស្មាញ និងពឹងផ្អែកលើអ្នកជំងឺខ្ពស់។ ដូច្នេះ សម្ភារៈដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្មើនឹងជាលិកាមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍគំរូរូបវន្តដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់គំរូទ្រឹស្តី ជួយសម្រួលដល់ការព្យាបាលវេជ្ជសាស្ត្រឱ្យប្រសើរឡើង និងសម្រាប់គោលបំណងអប់រំវេជ្ជសាស្ត្រ។
ការអភិវឌ្ឍសម្ភារៈដែលធ្វើត្រាប់តាមជាលិកាទន់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវធរណីមាត្ររចនាសម្ព័ន្ធខាងក្រៅ និងខាងក្នុងដ៏ស្មុគស្មាញ បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង ពីព្រោះភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាខាងមេកានិចដែលមាននៅក្នុងខ្លួនរបស់វាអាចនាំឱ្យមានការបរាជ័យនៅក្នុងកម្មវិធីគោលដៅ6,7។ ការធ្វើគំរូជីវមេកានិចស្មុគស្មាញនៃជាលិកាសួត ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវភាពទន់ខ្លាំង ភាពបត់បែន និងភាពរលុងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ បង្កបញ្ហាប្រឈមយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍគំរូដែលបង្កើតឡើងវិញនូវសួតរបស់មនុស្សបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នា និងការផ្គូផ្គងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្ម គឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការអនុវត្តប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃគំរូសួតក្នុងអន្តរាគមន៍ព្យាបាល។ ការផលិតបន្ថែមបានបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការអភិវឌ្ឍគំរូជាក់លាក់របស់អ្នកជំងឺ ដែលអាចឱ្យមានការបង្កើតគំរូដើមយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃការរចនាស្មុគស្មាញ។ Shin et al.8 បានបង្កើតគំរូសួតដែលអាចបង្កើតឡើងវិញបាន និងអាចខូចទ្រង់ទ្រាយបានជាមួយនឹងផ្លូវដង្ហើមដែលបានបោះពុម្ព 3D។ Haselaar et al.9 បានបង្កើតរូបភាពក្លែងក្លាយដែលស្រដៀងគ្នាខ្លាំងទៅនឹងអ្នកជំងឺពិតប្រាកដសម្រាប់ការវាយតម្លៃគុណភាពរូបភាព និងវិធីសាស្រ្តផ្ទៀងផ្ទាត់ទីតាំងសម្រាប់ការព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម។ Hong et al.10 បានបង្កើតគំរូ CT ទ្រូងដោយប្រើការបោះពុម្ព 3D និងបច្ចេកវិទ្យាចាក់ស៊ីលីកូន ដើម្បីបង្កើតឡើងវិញនូវអាំងតង់ស៊ីតេ CT នៃដំបៅសួតផ្សេងៗ ដើម្បីវាយតម្លៃភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គំរូដើមទាំងនេះច្រើនតែត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុដើមដែលលក្ខណៈសម្បត្តិមានប្រសិទ្ធភាពរបស់វាខុសគ្នាខ្លាំងពីជាលិកាសួត11។
បច្ចុប្បន្ននេះ សួតសិប្បនិម្មិតភាគច្រើនត្រូវបានផលិតពីស៊ីលីកូន ឬស្នោប៉ូលីយូរីថេន ដែលមិនត្រូវគ្នានឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មនៃជាលិកាសួតពិតប្រាកដនោះទេ។12,13 អ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតមានភាពឆបគ្នាខាងជីវសាស្រ្ត ហើយត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស្វកម្មជាលិកាដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដែលអាចលៃតម្រូវបាន។14 ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបង្កើតឡើងវិញនូវភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាដូចស្នោដែលទន់ខ្លាំង ដែលត្រូវការសម្រាប់សួតសិប្បនិម្មិត ដែលធ្វើត្រាប់តាមរចនាសម្ព័ន្ធបត់បែន និងបំពេញនៃជាលិកាសួតយ៉ាងត្រឹមត្រូវនៅតែជាបញ្ហាប្រឈមពិសោធន៍។
នៅក្នុងការសិក្សានេះ គេសន្មត់ថាជាលិកាសួតគឺជាសម្ភារៈយឺតដូចគ្នា។ ដង់ស៊ីតេនៃជាលិកាសួតរបស់មនុស្ស (\(\:\rho\:\)) ត្រូវបានរាយការណ៍ថាមាន 1.06 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប ហើយដង់ស៊ីតេនៃសួតដែលហើមគឺ 0.26 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប។ តម្លៃម៉ូឌុល Young (MY) ជាច្រើននៃជាលិកាសួតត្រូវបានទទួលដោយប្រើវិធីសាស្ត្រពិសោធន៍ផ្សេងៗគ្នា។ Lai-Fook et al. 16 បានវាស់ YM នៃសួតរបស់មនុស្សដែលមានការហើមឯកសណ្ឋានគឺ 0.42–6.72 kPa។ Goss et al. 17 បានប្រើអេឡាស្តូក្រាហ្វីអនុភាពម៉ាញេទិក ហើយបានរាយការណ៍ YM 2.17 kPa។ Liu et al. 18 បានរាយការណ៍ YM ដែលវាស់ដោយផ្ទាល់គឺ 0.03–57.2 kPa។ Ilegbusi et al. 19 បានប៉ាន់ប្រមាណ YM ថាមាន 0.1–2.7 kPa ដោយផ្អែកលើទិន្នន័យ CT 4D ដែលទទួលបានពីអ្នកជំងឺដែលបានជ្រើសរើស។
ចំពោះលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មនៃសួត ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើនត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីឥរិយាបថអន្តរកម្មនៃជាលិកាសួតជាមួយនឹងកាំរស្មីអ៊ិច រួមទាំងសមាសធាតុធាតុ ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង (\(\:{\rho\:}_{e}\)) ចំនួនអាតូមិកមានប្រសិទ្ធភាព (\(\:{Z}_{eff}\)) ថាមពលរំញោចមធ្យម (\(\:I\)) មេគុណចុះខ្សោយម៉ាស់ (\(\:\mu\:/\rho\:\)) និងឯកតា Hounsfield (HU) ដែលទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹង (\:\mu\:/\rho\:\)។
ដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុង \(\:{\rho\:}_{e}\) ត្រូវបានកំណត់ថាជាចំនួនអេឡិចត្រុងក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ ហើយត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម៖
ដែល \(\:\rho\:\) ជាដង់ស៊ីតេនៃវត្ថុធាតុជា g/cm3, \(\:{N}_{A}\) ជាថេរ Avogadro, \(\:{w}_{i}\) ជាប្រភាគម៉ាស់, \(\:{Z}_{i}\) ជាចំនួនអាតូមិច និង \(\:{A}_{i}\) ជាទម្ងន់អាតូមិចនៃធាតុទី i។
ចំនួនអាតូមិចមានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងលក្ខណៈនៃអន្តរកម្មវិទ្យុសកម្មនៅក្នុងសម្ភារៈ។ ចំពោះសមាសធាតុ និងល្បាយដែលមានធាតុជាច្រើន (ឧទាហរណ៍ ក្រណាត់) ចំនួនអាតូមិចមានប្រសិទ្ធភាព \(\:{Z}_{eff}\) ត្រូវតែគណនា។ រូបមន្តនេះត្រូវបានស្នើឡើងដោយ Murthy et al. 20:
ថាមពលរំញោចជាមធ្យម \(\:I\) ពិពណ៌នាអំពីរបៀបដែលសម្ភារៈគោលដៅស្រូបយកថាមពលចលនានៃភាគល្អិតដែលជ្រាបចូលបានយ៉ាងងាយស្រួល។ វាពិពណ៌នាតែលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈគោលដៅប៉ុណ្ណោះ ហើយមិនមានអ្វីទាក់ទងនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិតនោះទេ។ \(\:I\) អាចត្រូវបានគណនាដោយអនុវត្តច្បាប់បូករបស់ Bragg៖
មេគុណ​ចុះខ្សោយ​ម៉ាស់ \(\:\mu\:/\rho\:\) ពិពណ៌នា​អំពី​ការ​ជ្រៀតចូល និង​ការ​បញ្ចេញ​ថាមពល​របស់​ហ្វូតុង​នៅ​ក្នុង​វត្ថុធាតុ​គោលដៅ។ វា​អាច​ត្រូវ​បាន​គណនា​ដោយ​ប្រើ​រូបមន្ត​ខាងក្រោម៖
ដែល \(\:x\) ជាកម្រាស់នៃសម្ភារៈ \(\:{I}_{0}\) ជាអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺដែលចូលមកដល់ ហើយ \(\:I\) ជាអាំងតង់ស៊ីតេហ្វូតុងបន្ទាប់ពីការជ្រាបចូលទៅក្នុងសម្ភារៈ។ ទិន្នន័យ \(\:\mu\:/\rho\:\) អាចទទួលបានដោយផ្ទាល់ពីមូលដ្ឋានទិន្នន័យយោងស្តង់ដារ NIST 12621។ តម្លៃ \(\:\mu\:/\rho\:\) សម្រាប់ល្បាយ និងសមាសធាតុអាចត្រូវបានទាញយកដោយប្រើច្បាប់បូកដូចខាងក្រោម៖
HU គឺជាឯកតាស្តង់ដារគ្មានវិមាត្រនៃការវាស់វែងដង់ស៊ីតេវិទ្យុសកម្មក្នុងការបកស្រាយទិន្នន័យ CT ដែលត្រូវបានបំលែងលីនេអ៊ែរពីមេគុណចុះខ្សោយដែលវាស់បាន \(\:\mu\:\)។ វាត្រូវបានកំណត់ថា៖
ដែល \(\:{\mu\:}_{ទឹក}\) ជាមេគុណបន្ថយសម្ពាធនៃទឹក និង \(\:{\mu\:}_{ខ្យល់}\) ជាមេគុណបន្ថយសម្ពាធនៃខ្យល់។ ដូច្នេះ ពីរូបមន្ត (6) យើងឃើញថាតម្លៃ HU នៃទឹកគឺ 0 ហើយតម្លៃ HU នៃខ្យល់គឺ -1000។ តម្លៃ HU សម្រាប់សួតមនុស្សមានចាប់ពី -600 ដល់ -70022។
សម្ភារៈសមមូលជាលិកាជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ Griffith et al. 23 បានបង្កើតគំរូសមមូលជាលិកានៃដងខ្លួនមនុស្សដែលធ្វើពីប៉ូលីយូរីថេន (PU) ដែលកំហាប់ផ្សេងៗនៃកាល់ស្យូមកាបូណាត (CaCO3) ត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីក្លែងធ្វើមេគុណចុះខ្សោយលីនេអ៊ែរនៃសរីរាង្គមនុស្សផ្សេងៗរួមទាំងសួតរបស់មនុស្សផងដែរ ហើយគំរូនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា Griffith។ Taylor24 បានបង្ហាញគំរូសមមូលជាលិកាសួតទីពីរដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Lawrence Livermore (LLNL) ដែលមានឈ្មោះថា LLLL1។ Traub et al.25 បានបង្កើតជំនួសជាលិកាសួតថ្មីមួយដោយប្រើ Foamex XRS-272 ដែលមាន CaCO3 5.25% ជាសារធាតុបង្កើនប្រសិទ្ធភាព ដែលត្រូវបានដាក់ឈ្មោះថា ALT2។ តារាងទី 1 និងទី 2 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបនៃ \(\:\rho\:\), \(\:{\rho\:}_{e}\), \(\:{Z}_{eff}\), \(\:I\) និងមេគុណចុះខ្សោយម៉ាសសម្រាប់សួតមនុស្ស (ICRU-44) និងគំរូសមមូលជាលិកាខាងលើ។
បើទោះបីជាសម្រេចបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះក៏ដោយ សម្ភារៈខ្មោចស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានផលិតពីស្នោប៉ូលីស្ទីរ៉ែន ដែលមានន័យថាលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃសម្ភារៈទាំងនេះមិនអាចចូលទៅជិតសួតរបស់មនុស្សបានទេ។ ម៉ូឌុលយ៉ង់ (YM) នៃស្នោប៉ូលីយូរីថេនគឺប្រហែល 500 kPa ដែលនៅឆ្ងាយពីភាពល្អប្រសើរបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសួតរបស់មនុស្សធម្មតា (ប្រហែល 5-10 kPa)។ ដូច្នេះ វាចាំបាច់ក្នុងការអភិវឌ្ឍសម្ភារៈថ្មីមួយដែលអាចបំពេញតាមលក្ខណៈមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មនៃសួតមនុស្សពិត។
អ៊ីដ្រូហ្សែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស្វកម្មជាលិកា។ រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងម៉ាទ្រីសក្រៅកោសិកា (ECM) ហើយងាយស្រួលលៃតម្រូវ។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ សូដ្យូមអាល់ជីណាតសុទ្ធត្រូវបានជ្រើសរើសជាជីវសម្ភារៈសម្រាប់រៀបចំស្នោ។ អ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណាតមានភាពឆបគ្នានឹងជីវសាស្រ្ត និងត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស្វកម្មជាលិកាដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដែលអាចលៃតម្រូវបាន។ សមាសធាតុធាតុនៃសូដ្យូមអាល់ជីណាត (C6H7NaO6)n និងវត្តមានរបស់ Ca2+ អនុញ្ញាតឱ្យលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មរបស់វាត្រូវបានកែតម្រូវតាមតម្រូវការ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលអាចលៃតម្រូវបាននេះធ្វើឱ្យអ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណាតសមស្របសម្រាប់ការសិក្សារបស់យើង។ ជាការពិតណាស់ អ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណាតក៏មានដែនកំណត់ផងដែរ ជាពិសេសទាក់ទងនឹងស្ថេរភាពរយៈពេលវែងក្នុងអំឡុងពេលវដ្តផ្លូវដង្ហើមក្លែងធ្វើ។ ដូច្នេះ ការកែលម្អបន្ថែមទៀតគឺត្រូវការ និងរំពឹងទុកនៅក្នុងការសិក្សានាពេលអនាគតដើម្បីដោះស្រាយដែនកំណត់ទាំងនេះ។
នៅក្នុងការងារនេះ យើងបានបង្កើតសម្ភារៈស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតដែលមានតម្លៃរ៉ូដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន ភាពបត់បែន និងលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មស្រដៀងគ្នាទៅនឹងជាលិកាសួតរបស់មនុស្ស។ ការសិក្សានេះនឹងផ្តល់នូវដំណោះស្រាយទូទៅសម្រាប់ការផលិតផ្លាតូមដូចជាលិកាដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិយឺត និងវិទ្យុសកម្មដែលអាចលៃតម្រូវបាន។ លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈអាចត្រូវបានកែសម្រួលយ៉ាងងាយស្រួលទៅនឹងជាលិកា និងសរីរាង្គរបស់មនុស្សណាមួយ។
សមាមាត្រខ្យល់គោលដៅទៅនឹងបរិមាណនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើជួរ HU នៃសួតមនុស្ស (-600 ដល់ -700)។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាស្នោគឺជាល្បាយសាមញ្ញនៃខ្យល់ និងអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតសំយោគ។ ដោយប្រើច្បាប់បូកសាមញ្ញនៃធាតុនីមួយៗ \(\:\mu\:/\rho\:\) ប្រភាគបរិមាណនៃខ្យល់ និងសមាមាត្របរិមាណនៃអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតសំយោគអាចត្រូវបានគណនា។
ពពុះអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតត្រូវបានរៀបចំដោយប្រើសូដ្យូមអាល់ជីណេត (លេខផ្នែក W201502), CaCO3 (លេខផ្នែក 795445, MW: 100.09) និង GDL (លេខផ្នែក G4750, MW: 178.14) ដែលបានទិញពីក្រុមហ៊ុន Sigma-Aldrich ទីក្រុង St. Louis រដ្ឋ Missouri។ សូដ្យូមឡូរីលអេធើរស៊ុលហ្វាត 70% (SLES 70) ត្រូវបានទិញពីក្រុមហ៊ុន Renowned Trading LLC។ ទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដត្រូវបានប្រើក្នុងដំណើរការរៀបចំពពុះ។ សូដ្យូមអាល់ជីណេតត្រូវបានរំលាយក្នុងទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ដោយកូរជាប់ជានិច្ច (600 rpm) រហូតដល់ទទួលបានដំណោះស្រាយពណ៌លឿងថ្លាដូចគ្នា។ CaCO3 រួមផ្សំជាមួយ GDL ត្រូវបានប្រើជាប្រភព Ca2+ ដើម្បីចាប់ផ្តើមការបង្កើតជែល។ SLES 70 ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុ surfactant ដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ porous នៅខាងក្នុងអ៊ីដ្រូជែល។ កំហាប់អាល់ជីណេតត្រូវបានរក្សានៅ 5% និងសមាមាត្រម៉ូល Ca2+:-COOH ត្រូវបានរក្សានៅ 0.18។ សមាមាត្រម៉ូល CaCO3:GDL ក៏ត្រូវបានរក្សានៅ 0.5 ក្នុងអំឡុងពេលរៀបចំស្នោដើម្បីរក្សា pH អព្យាក្រឹត។ តម្លៃគឺ 26។ 2% ដោយបរិមាណនៃ SLES 70 ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងគំរូទាំងអស់។ ប៊ីកឺរដែលមានគម្របត្រូវបានប្រើដើម្បីគ្រប់គ្រងសមាមាត្រលាយនៃដំណោះស្រាយ និងខ្យល់។ បរិមាណសរុបនៃប៊ីកឺរគឺ 140 មីលីលីត្រ។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការគណនាទ្រឹស្តី បរិមាណផ្សេងៗគ្នានៃល្បាយ (50 មីលីលីត្រ, 100 មីលីលីត្រ, 110 មីលីលីត្រ) ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងប៊ីកឺរដើម្បីលាយជាមួយខ្យល់។ គំរូដែលមានល្បាយ 50 មីលីលីត្រត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីលាយជាមួយខ្យល់គ្រប់គ្រាន់ ខណៈពេលដែលសមាមាត្របរិមាណខ្យល់នៅក្នុងគំរូពីរផ្សេងទៀតត្រូវបានគ្រប់គ្រង។ ដំបូង SLES 70 ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយ alginate ហើយកូរជាមួយឧបករណ៍កូរអគ្គិសនីរហូតដល់លាយបញ្ចូលគ្នាទាំងស្រុង។ បន្ទាប់មក ស៊ុស្ប៉ង់ស្យុង CaCO3 ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងល្បាយ ហើយកូរជាបន្តបន្ទាប់រហូតដល់ល្បាយត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាទាំងស្រុង នៅពេលដែលពណ៌របស់វាប្រែជាពណ៌ស។ ជាចុងក្រោយ ដំណោះស្រាយ GDL ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងល្បាយដើម្បីចាប់ផ្តើមការបង្កើតជែល ហើយការកូរមេកានិចត្រូវបានរក្សាទុកពេញមួយដំណើរការ។ ចំពោះគំរូដែលមានល្បាយ 50 មីលីលីត្រ ការកូរមេកានិចត្រូវបានបញ្ឈប់នៅពេលដែលបរិមាណល្បាយឈប់ផ្លាស់ប្តូរ។ ចំពោះគំរូដែលមានល្បាយ 100 មីលីលីត្រ និង 110 មីលីលីត្រ ការកូរមេកានិចត្រូវបានបញ្ឈប់នៅពេលដែលល្បាយនោះពេញប៊ីកឺរ។ យើងក៏បានព្យាយាមរៀបចំស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលមានបរិមាណចន្លោះពី 50 មីលីលីត្រ និង 100 មីលីលីត្រផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អស្ថិរភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នោត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ព្រោះវាប្រែប្រួលរវាងស្ថានភាពនៃការលាយខ្យល់ពេញលេញ និងស្ថានភាពនៃការគ្រប់គ្រងបរិមាណខ្យល់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការគ្រប់គ្រងបរិមាណមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា។ អស្ថិរភាពនេះបាននាំមកនូវភាពមិនប្រាកដប្រជាទៅក្នុងការគណនា ដូច្នេះជួរបរិមាណនេះមិនត្រូវបានរាប់បញ្ចូលក្នុងការសិក្សានេះទេ។
ដង់ស៊ីតេ \(\:\rho\:\) នៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលត្រូវបានគណនាដោយការវាស់ម៉ាស់ \(\:m\) និងបរិមាណ \(\:V\) នៃគំរូស្នោអ៊ីដ្រូជែល។
រូបភាពមីក្រូទស្សន៍អុបទិកនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលត្រូវបានទទួលដោយប្រើកាមេរ៉ា Zeiss Axio Observer A1។ កម្មវិធី ImageJ ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាចំនួន និងទំហំនៃការចែកចាយរន្ធញើសនៅក្នុងគំរូមួយនៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់មួយដោយផ្អែកលើរូបភាពដែលទទួលបាន។ រូបរាងរន្ធញើសត្រូវបានសន្មតថាមានរាងជារង្វង់។
ដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេត ការធ្វើតេស្តបង្ហាប់អ័ក្សឯកតោភាគីត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើម៉ាស៊ីនស៊េរី TESTRESOURCES 100។ គំរូត្រូវបានកាត់ជាប្លុកចតុកោណកែង ហើយវិមាត្រប្លុកត្រូវបានវាស់ដើម្បីគណនាភាពតានតឹង និងភាពតានតឹង។ ល្បឿនក្បាលឆ្លងកាត់ត្រូវបានកំណត់នៅ 10 មីលីម៉ែត្រ/នាទី។ គំរូចំនួនបីត្រូវបានសាកល្បងសម្រាប់គំរូនីមួយៗ ហើយមធ្យមភាគ និងគម្លាតស្តង់ដារត្រូវបានគណនាពីលទ្ធផល។ ការសិក្សានេះផ្តោតលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចបង្ហាប់នៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេត ដោយសារជាលិកាសួតត្រូវបានទទួលរងនូវកម្លាំងបង្ហាប់នៅដំណាក់កាលជាក់លាក់មួយនៃវដ្តផ្លូវដង្ហើម។ ការពង្រីកគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ ជាពិសេសដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងពីឥរិយាបថថាមវន្តពេញលេញនៃជាលិកាសួត ហើយនេះនឹងត្រូវបានស៊ើបអង្កេតនៅក្នុងការសិក្សានាពេលអនាគត។
គំរូស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលបានរៀបចំត្រូវបានស្កេននៅលើម៉ាស៊ីនស្កេន CT ពីរឆានែល Siemens SOMATOM Drive។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្កេនត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម៖ 40 mAs, 120 kVp និងកម្រាស់ចំណិត 1 mm។ ឯកសារ DICOM លទ្ធផលត្រូវបានវិភាគដោយប្រើកម្មវិធី MicroDicom DICOM Viewer ដើម្បីវិភាគតម្លៃ HU នៃផ្នែកឆ្លងកាត់ចំនួន 5 នៃគំរូនីមួយៗ។ តម្លៃ HU ដែលទទួលបានដោយ CT ត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការគណនាទ្រឹស្តីដោយផ្អែកលើទិន្នន័យដង់ស៊ីតេនៃគំរូ។
គោលបំណងនៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីធ្វើបដិវត្តន៍ការផលិតគំរូសរីរាង្គនីមួយៗ និងជាលិកាជីវសាស្រ្តសិប្បនិម្មិតដោយវិស្វកម្មសម្ភារៈទន់។ ការអភិវឌ្ឍសម្ភារៈដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលត្រូវគ្នានឹងមេកានិចការងាររបស់សួតមនុស្សគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីគោលដៅដូចជាការកែលម្អការបណ្តុះបណ្តាលផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រ ការធ្វើផែនការវះកាត់ និងការធ្វើផែនការព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម។ នៅក្នុងរូបភាពទី 1A យើងបានគូសបញ្ជាក់ពីភាពខុសគ្នារវាងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មនៃសម្ភារៈទន់ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតគំរូសួតមនុស្ស។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន សម្ភារៈត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មដែលចង់បាន ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់វាមិនបំពេញតាមតម្រូវការដែលចង់បានទេ។ ស្នោប៉ូលីយូរីថេន និងកៅស៊ូគឺជាសម្ភារៈដែលប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតសម្រាប់ការផលិតគំរូសួតមនុស្សដែលអាចខូចទ្រង់ទ្រាយបាន។ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃស្នោប៉ូលីយូរីថេន (ម៉ូឌុលយ៉ង, YM) ជាធម្មតាធំជាងជាលិកាសួតមនុស្សធម្មតាពី 10 ទៅ 100 ដង។ សម្ភារៈដែលបង្ហាញទាំងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលចង់បានមិនទាន់ត្រូវបានគេដឹងនៅឡើយទេ។
(ក) ការតំណាង​តាមគ្រោងការណ៍​នៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុទន់ផ្សេងៗ និងការប្រៀបធៀបជាមួយសួតរបស់មនុស្សទាក់ទងនឹងដង់ស៊ីតេ ម៉ូឌុលយ៉ង់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្ម (គិតជា HU)។ (ខ) លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងកាំរស្មីអ៊ិចនៃអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេត \(\:\mu\:/\rho\:\) ដែលមានកំហាប់ 5% និងសមាមាត្រម៉ូល Ca2+:-COOH 0.18។ (គ) ជួរនៃសមាមាត្របរិមាណខ្យល់នៅក្នុងស្នោអ៊ីដ្រូជែល។ (ឃ) ការតំណាងតាមគ្រោងការណ៍នៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា។
សមាសធាតុ​ធាតុ​នៃ​អ៊ីដ្រូជែល​អាល់ជីណាត​ដែល​មាន​កំហាប់ 5% និង​សមាមាត្រ​ម៉ូល Ca2+:-COOH 0.18 ត្រូវ​បាន​គណនា ហើយ​លទ្ធផល​ត្រូវ​បាន​បង្ហាញ​ក្នុង​តារាង​ទី 3។ យោងតាម​ច្បាប់​បូក​ក្នុង​រូបមន្ត​មុន (5) មេគុណ​ចុះខ្សោយ​ម៉ាស់​នៃ​អ៊ីដ្រូជែល​អាល់ជីណាត \(\:\:\mu\:/\rho\:\) ត្រូវ​បាន​ទទួល​ដូច​បង្ហាញ​ក្នុង​រូបភាព​ទី 1B។
តម្លៃ \(\:\mu\:/\rho\:\) សម្រាប់ខ្យល់ និងទឹក ត្រូវបានទទួលដោយផ្ទាល់ពីមូលដ្ឋានទិន្នន័យយោងស្តង់ដារ NIST 12612។ ដូច្នេះ រូបភាពទី 1C បង្ហាញសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ដែលបានគណនានៅក្នុងស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែល ជាមួយនឹងតម្លៃសមមូល HU រវាង -600 និង -700 សម្រាប់សួតមនុស្ស។ សមាមាត្របរិមាណខ្យល់ដែលបានគណនាតាមទ្រឹស្តីគឺមានស្ថេរភាពក្នុងរង្វង់ 60–70% ក្នុងជួរថាមពលពី 1 × 10−3 ដល់ 2 × 101 MeV ដែលបង្ហាញពីសក្តានុពលល្អសម្រាប់ការអនុវត្តស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលនៅក្នុងដំណើរការផលិតបន្តបន្ទាប់។
រូបភាពទី 1D បង្ហាញសំណាកស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតដែលបានរៀបចំ។ សំណាកទាំងអស់ត្រូវបានកាត់ជាគូបដែលមានប្រវែងគែម 12.7 មីលីម៉ែត្រ។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា ស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលមានលក្ខណៈដូចគ្នា និងមានស្ថេរភាពបីវិមាត្រត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដោយមិនគិតពីសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ទេ មិនមានភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងរូបរាងនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនោះទេ។ លក្ខណៈដែលអាចទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងបាននៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលបង្ហាញថា បណ្តាញដែលបង្កើតឡើងនៅក្នុងអ៊ីដ្រូជែលគឺរឹងមាំគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទ្រទម្ងន់នៃស្នោខ្លួនឯង។ ក្រៅពីការលេចធ្លាយទឹកបន្តិចបន្តួចពីស្នោ ស្នោក៏បានបង្ហាញពីស្ថេរភាពបណ្តោះអាសន្នរយៈពេលជាច្រើនសប្តាហ៍ផងដែរ។
តាមរយៈការវាស់ម៉ាស់ និងបរិមាណនៃសំណាកស្នោ ដង់ស៊ីតេនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលបានរៀបចំ \(\:\rho\:\) ត្រូវបានគណនា ហើយលទ្ធផលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាងទី 4។ លទ្ធផលបង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃ \(\:\rho\:\) ទៅលើសមាមាត្របរិមាណខ្យល់។ នៅពេលដែលខ្យល់គ្រប់គ្រាន់ត្រូវបានលាយជាមួយសំណាក 50 មីលីលីត្រ ដង់ស៊ីតេក្លាយជាទាបបំផុត ហើយមាន 0.482 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប។ នៅពេលដែលបរិមាណខ្យល់ចម្រុះថយចុះ ដង់ស៊ីតេកើនឡើងដល់ 0.685 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប។ តម្លៃ p អតិបរមារវាងក្រុម 50 មីលីលីត្រ 100 មីលីលីត្រ និង 110 មីលីលីត្រគឺ 0.004 < 0.05 ដែលបង្ហាញពីសារៈសំខាន់ខាងស្ថិតិនៃលទ្ធផល។
តម្លៃទ្រឹស្តី \(\:\rho\:\) ក៏ត្រូវបានគណនាដោយប្រើសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ដែលបានគ្រប់គ្រងផងដែរ។ លទ្ធផលដែលវាស់វែងបានបង្ហាញថា \(\:\rho\:\) គឺតូចជាងតម្លៃទ្រឹស្តី 0.1 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រគូប។ ភាពខុសគ្នានេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយភាពតានតឹងខាងក្នុងដែលបង្កើតនៅក្នុងអ៊ីដ្រូជែលក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបង្កើតជែល ដែលបណ្តាលឱ្យហើម ហើយដូច្នេះនាំឱ្យមានការថយចុះនៃ \(\:\rho\:\)។ នេះត្រូវបានបញ្ជាក់បន្ថែមទៀតដោយការសង្កេតឃើញចន្លោះប្រហោងមួយចំនួននៅខាងក្នុងស្នោអ៊ីដ្រូជែលនៅក្នុងរូបភាព CT ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 (ក, ខ និង គ)។
រូបភាពមីក្រូទស្សន៍អុបទិកនៃស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលមានបរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា (A) 50, (B) 100, និង (C) 110។ ចំនួនកោសិកា និងការចែកចាយទំហំរន្ធញើសនៅក្នុងគំរូស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណេត (D) 50, (E) 100, (F) 110។
រូបភាពទី 3 (ក, ខ, គ) បង្ហាញរូបភាពមីក្រូទស្សន៍អុបទិកនៃគំរូស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា។ លទ្ធផលបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធអុបទិកនៃស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែល ដោយបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់នូវរូបភាពនៃរន្ធញើសដែលមានអង្កត់ផ្ចិតខុសៗគ្នា។ ការចែកចាយចំនួនរន្ធញើស និងអង្កត់ផ្ចិតត្រូវបានគណនាដោយប្រើ ImageJ។ រូបភាពចំនួនប្រាំមួយត្រូវបានថតសម្រាប់គំរូនីមួយៗ រូបភាពនីមួយៗមានទំហំ 1125.27 μm × 843.96 μm ហើយផ្ទៃសរុបដែលបានវិភាគសម្រាប់គំរូនីមួយៗគឺ 5.7 mm²។
(ក) ឥរិយាបថភាពតានតឹង-សំពាធសម្ពាធនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា។ (ខ) ការសមអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ (គ) ការបង្ហាប់ E0 នៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា។ (ឃ) ភាពតានតឹង និងសំពាធសម្ពាធចុងក្រោយនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេតដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា។
រូបភាពទី 3 (D, E, F) បង្ហាញថាការចែកចាយទំហំរន្ធញើសគឺឯកសណ្ឋានទាក់ទងគ្នា ចាប់ពីរាប់សិបមីក្រូម៉ែត្រដល់ប្រហែល 500 មីក្រូម៉ែត្រ។ ទំហំរន្ធញើសជាទូទៅគឺឯកសណ្ឋាន ហើយវាថយចុះបន្តិចនៅពេលដែលបរិមាណខ្យល់ថយចុះ។ យោងតាមទិន្នន័យសាកល្បង ទំហំរន្ធញើសជាមធ្យមនៃគំរូ 50 មីលីលីត្រគឺ 192.16 μm ទំហំមធ្យមគឺ 184.51 μm និងចំនួនរន្ធញើសក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃគឺ 103; ទំហំរន្ធញើសជាមធ្យមនៃគំរូ 100 មីលីលីត្រគឺ 156.62 μm ទំហំមធ្យមគឺ 151.07 μm និងចំនួនរន្ធញើសក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃគឺ 109; តម្លៃដែលត្រូវគ្នានៃគំរូ 110 មីលីលីត្រគឺ 163.07 μm, 150.29 μm និង 115 រៀងគ្នា។ ទិន្នន័យបង្ហាញថា រន្ធញើសធំជាងមានឥទ្ធិពលកាន់តែច្រើនទៅលើលទ្ធផលស្ថិតិនៃទំហំរន្ធញើសជាមធ្យម ហើយទំហំរន្ធញើសមធ្យមអាចឆ្លុះបញ្ចាំងបានកាន់តែច្បាស់អំពីនិន្នាការផ្លាស់ប្តូរនៃទំហំរន្ធញើស។ នៅពេលដែលបរិមាណគំរូកើនឡើងពី 50 មីលីលីត្រ ដល់ 110 មីលីលីត្រ ចំនួនរន្ធញើសក៏កើនឡើងដែរ។ ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវលទ្ធផលស្ថិតិនៃអង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសមធ្យម និងចំនួនរន្ធញើស អាចសន្និដ្ឋានបានថា ជាមួយនឹងបរិមាណកើនឡើង រន្ធញើសដែលមានទំហំតូចជាងមុនកាន់តែច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅខាងក្នុងគំរូ។
ទិន្នន័យតេស្តមេកានិចត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4A និង 4D។ រូបភាពទី 4A បង្ហាញពីឥរិយាបថស្ត្រេស-សំពាធសម្ពាធនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលបានរៀបចំជាមួយនឹងសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា។ លទ្ធផលបង្ហាញថាគំរូទាំងអស់មានឥរិយាបថស្ត្រេស-សំពាធមិនលីនេអ៊ែរស្រដៀងគ្នា។ សម្រាប់គំរូនីមួយៗ ភាពតានតឹងកើនឡើងលឿនជាងមុនជាមួយនឹងភាពតានតឹងកើនឡើង។ ខ្សែកោងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងឥរិយាបថស្ត្រេស-សំពាធសម្ពាធនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែល។ រូបភាពទី 4B បង្ហាញពីលទ្ធផលបន្ទាប់ពីអនុវត្តអនុគមន៍អិចស្ប៉ូណង់ស្យែលជាគំរូប្រហាក់ប្រហែលទៅនឹងស្នោអ៊ីដ្រូជែល។
ចំពោះស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា ម៉ូឌុលបង្ហាប់ (E0) របស់វាក៏ត្រូវបានសិក្សាផងដែរ។ ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការវិភាគនៃអ៊ីដ្រូហ្សែល ម៉ូឌុលរបស់យ៉ង់ដែលបានបង្ហាប់ត្រូវបានស៊ើបអង្កេតក្នុងចន្លោះពីភាពតានតឹងដំបូង 20%។ លទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តបង្ហាប់ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4C។ លទ្ធផលនៅក្នុងរូបភាពទី 4C បង្ហាញថា នៅពេលដែលសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ថយចុះពីគំរូទី 50 ដល់គំរូទី 110 ម៉ូឌុលបង្ហាប់របស់យ៉ង់ E0 នៃស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលអាល់ជីណេតកើនឡើងពី 10.86 kPa ដល់ 18 kPa។
ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ខ្សែកោងភាពតានតឹង-ភាពតានតឹងពេញលេញនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែល ក៏ដូចជាតម្លៃភាពតានតឹងបង្ហាប់ និងភាពតានតឹងចុងក្រោយ ត្រូវបានទទួល។ រូបភាពទី 4D បង្ហាញពីភាពតានតឹងបង្ហាប់ចុងក្រោយ និងភាពតានតឹងនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណេត។ ចំណុចទិន្នន័យនីមួយៗគឺជាមធ្យមភាគនៃលទ្ធផលតេស្តចំនួនបី។ លទ្ធផលបង្ហាញថាភាពតានតឹងបង្ហាប់ចុងក្រោយកើនឡើងពី 9.84 kPa ដល់ 17.58 kPa ជាមួយនឹងការថយចុះនៃមាតិកាឧស្ម័ន។ ភាពតានតឹងចុងក្រោយនៅតែមានស្ថេរភាពប្រហែល 38%។
រូបភាពទី 2 (ក, ខ, និង គ) បង្ហាញរូបភាព CT នៃស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នាដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងគំរូ 50, 100, និង 110 រៀងៗខ្លួន។ រូបភាពបង្ហាញថាស្នោអ៊ីដ្រូហ្សែលដែលបានបង្កើតឡើងគឺស្ទើរតែដូចគ្នា។ គម្លាតមួយចំនួនតូចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងគំរូ 100 និង 110។ ការបង្កើតគម្លាតទាំងនេះអាចបណ្តាលមកពីភាពតានតឹងខាងក្នុងដែលបង្កើតនៅក្នុងអ៊ីដ្រូហ្សែលក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបង្កើតជែល។ យើងបានគណនាតម្លៃ HU សម្រាប់ផ្នែកឆ្លងកាត់ចំនួន 5 នៃគំរូនីមួយៗ ហើយបានរាយបញ្ជីវានៅក្នុងតារាងទី 5 រួមជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការគណនាទ្រឹស្តីដែលត្រូវគ្នា។
តារាងទី 5 បង្ហាញថា គំរូដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នា ទទួលបានតម្លៃ HU ខុសៗគ្នា។ តម្លៃ p អតិបរមារវាងក្រុម 50 មីលីលីត្រ, 100 មីលីលីត្រ និង 110 មីលីលីត្រ គឺ 0.004 < 0.05 ដែលបង្ហាញពីសារៈសំខាន់ខាងស្ថិតិនៃលទ្ធផល។ ក្នុងចំណោមគំរូទាំងបីដែលបានធ្វើតេស្ត គំរូដែលមានល្បាយ 50 មីលីលីត្រ មានលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្មដែលនៅជិតបំផុតទៅនឹងសួតរបស់មនុស្ស។ ជួរឈរចុងក្រោយនៃតារាងទី 5 គឺជាលទ្ធផលដែលទទួលបានដោយការគណនាទ្រឹស្តីដោយផ្អែកលើតម្លៃស្នោដែលវាស់បាន \(\:\rho\:\)។ ដោយការប្រៀបធៀបទិន្នន័យដែលវាស់បានជាមួយនឹងលទ្ធផលទ្រឹស្តី វាអាចរកឃើញថាតម្លៃ HU ដែលទទួលបានដោយការស្កេន CT ជាទូទៅគឺនៅជិតលទ្ធផលទ្រឹស្តី ដែលបញ្ជាក់ពីលទ្ធផលនៃការគណនាសមាមាត្របរិមាណខ្យល់នៅក្នុងរូបភាពទី 1C។
គោលបំណងសំខាន់នៃការសិក្សានេះគឺដើម្បីបង្កើតសម្ភារៈដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងសួតរបស់មនុស្ស។ គោលបំណងនេះត្រូវបានសម្រេចដោយការអភិវឌ្ឍសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើអ៊ីដ្រូជែលជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មសមមូលជាលិកាដែលត្រូវបានរៀបចំតាមតម្រូវការ ដែលនៅជិតបំផុតទៅនឹងសួតរបស់មនុស្ស។ ដោយផ្អែកលើការគណនាទ្រឹស្តី ស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលមានសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ខុសៗគ្នាត្រូវបានរៀបចំដោយការលាយដំណោះស្រាយសូដ្យូមអាល់ជីណាត CaCO3, GDL និង SLES 70 ដោយមេកានិច។ ការវិភាគរូបវិទ្យាបានបង្ហាញថា ស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលមានស្ថេរភាពបីវិមាត្រដូចគ្នាត្រូវបានបង្កើតឡើង។ តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ ដង់ស៊ីតេ និងរន្ធញើសនៃស្នោអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរតាមឆន្ទៈ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកាបរិមាណខ្យល់ ទំហំរន្ធញើសថយចុះបន្តិច ហើយចំនួនរន្ធញើសកើនឡើង។ ការធ្វើតេស្តបង្ហាប់ត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីវិភាគលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃស្នោអ៊ីដ្រូជែលអាល់ជីណាត។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថា ម៉ូឌុលបង្ហាប់ (E0) ដែលទទួលបានពីការធ្វើតេស្តបង្ហាប់គឺស្ថិតនៅក្នុងជួរដ៏ល្អសម្រាប់សួតរបស់មនុស្ស។ E0 កើនឡើងនៅពេលដែលសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ថយចុះ។ តម្លៃនៃលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្ម (HU) នៃគំរូដែលបានរៀបចំត្រូវបានទទួលដោយផ្អែកលើទិន្នន័យ CT នៃគំរូ ហើយប្រៀបធៀបជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការគណនាទ្រឹស្តី។ លទ្ធផលគឺអំណោយផល។ តម្លៃដែលវាស់វែងក៏ជិតនឹងតម្លៃ HU នៃសួតមនុស្សផងដែរ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាវាអាចធ្វើទៅបានក្នុងការបង្កើតស្នោអ៊ីដ្រូជែលដែលធ្វើត្រាប់តាមជាលិកាជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏ល្អនៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងវិទ្យុសកម្មដែលធ្វើត្រាប់តាមលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសួតមនុស្ស។
បើទោះបីជាមានលទ្ធផលល្អក៏ដោយ វិធីសាស្ត្រផលិតបច្ចុប្បន្នត្រូវការកែលម្អ ដើម្បីគ្រប់គ្រងសមាមាត្របរិមាណខ្យល់ និងភាពរលុងបានកាន់តែប្រសើរឡើង ដើម្បីផ្គូផ្គងនឹងការព្យាករណ៍ពីការគណនាទ្រឹស្តី និងសួតរបស់មនុស្សពិតទាំងក្នុងមាត្រដ្ឋានសកល និងក្នុងស្រុក។ ការសិក្សាបច្ចុប្បន្នក៏ត្រូវបានកំណត់ចំពោះការធ្វើតេស្តមេកានិចបង្ហាប់ ដែលកំណត់ការអនុវត្តសក្តានុពលនៃ phantom ទៅនឹងដំណាក់កាលបង្ហាប់នៃវដ្តផ្លូវដង្ហើម។ ការស្រាវជ្រាវនាពេលអនាគតនឹងទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីការស៊ើបអង្កេតការធ្វើតេស្ត tensile ក៏ដូចជាស្ថេរភាពមេកានិចទាំងមូលនៃសម្ភារៈ ដើម្បីវាយតម្លៃការអនុវត្តសក្តានុពលក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្ទុកថាមវន្ត។ បើទោះបីជាមានដែនកំណត់ទាំងនេះក៏ដោយ ការសិក្សានេះគឺជាការប៉ុនប៉ងជោគជ័យលើកដំបូងក្នុងការផ្សំលក្ខណៈសម្បត្តិវិទ្យុសកម្ម និងមេកានិចនៅក្នុងសម្ភារៈតែមួយដែលធ្វើត្រាប់តាមសួតរបស់មនុស្ស។
សំណុំទិន្នន័យដែលបង្កើត និង/ឬវិភាគក្នុងអំឡុងពេលសិក្សាបច្ចុប្បន្នអាចរកបានពីអ្នកនិពន្ធដែលត្រូវគ្នាតាមការស្នើសុំសមហេតុផល។ ទាំងការពិសោធន៍ និងសំណុំទិន្នន័យអាចផលិតឡើងវិញបាន។
Song, G., et al. បច្ចេកវិទ្យាណាណូថ្មី និងសម្ភារៈទំនើបសម្រាប់ការព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្មជំងឺមហារីក។ Adv. Mater. 29, 1700996. https://doi.org/10.1002/adma.201700996 (2017).
Kill, PJ, et al. របាយការណ៍របស់ក្រុមការងារ AAPM 76a ស្តីពីការគ្រប់គ្រងចលនាផ្លូវដង្ហើមក្នុងជំងឺមហារីកដោយវិទ្យុសកម្ម។ Med. Phys. 33, 3874–3900. https://doi.org/10.1118/1.2349696 (2006)។
អាល់-ម៉ាយ៉ា អេ., ម៉ូសេលី ជេ., និង ប្រ៊ុក ខេខេ ការធ្វើគំរូនៃចំណុចប្រទាក់ និងភាពមិនមែនលីនេអ៊ែរនៃសម្ភារៈនៅក្នុងសួតមនុស្ស។ រូបវិទ្យា វេជ្ជសាស្ត្រ និងជីវវិទ្យា ៥៣, ៣០៥–៣១៧។ https://doi.org/10.1088/0031-9155/53/1/022 (២០០៨)។
Wang, X., et al. គំរូមហារីកសួតដូចដុំសាច់ដែលបង្កើតឡើងដោយជីវបោះពុម្ព 3D។ 3. ជីវបច្ចេកវិទ្យា។ 8 https://doi.org/10.1007/s13205-018-1519-1 (2018)។
Lee, M., et al. ការធ្វើគំរូនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយសួត៖ វិធីសាស្រ្តមួយដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកទេសចុះឈ្មោះរូបភាពដែលអាចខូចទ្រង់ទ្រាយបាន និងការប៉ាន់ស្មានម៉ូឌុលរបស់ Young ដែលប្រែប្រួលតាមលំហ។ Med. Phys. 40, 081902. https://doi.org/10.1118/1.4812419 (2013)។
Guimarães, CF et al. ភាពរឹងនៃជាលិការស់ និងផលប៉ះពាល់របស់វាចំពោះវិស្វកម្មជាលិកា។ ទស្សនាវដ្តី Nature Reviews Materials and Environment 5, 351–370 (2020)។