Особливості поширення хвиль у легеневій тканині

Розглянуто проблемні питання, які стосуються моделювання хвильових властивостей легеневої тканини (паренхіми). Проаналізовано великий масив експериментальних даних про поширення хвиль звукового частотного діапазону в легенях ссавців. Коротко викладено основи теорій, які пояснюють формування фазової...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2007
1. Verfasser: Олійник, В.Н.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут гідромеханіки НАН України 2007
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1039
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Особливості поширення хвиль у легеневій тканині / В. Н. Олійник // Акуст. вісн. — 2007. — Т. 10, N 2. — С. 64-78. — Бібліогр.: 65 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1039
record_format dspace
spelling Олійник, В.Н.
2008-07-15T09:05:28Z
2008-07-15T09:05:28Z
2007
Особливості поширення хвиль у легеневій тканині / В. Н. Олійник // Акуст. вісн. — 2007. — Т. 10, N 2. — С. 64-78. — Бібліогр.: 65 назв. — укр.
1028-7507
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1039
534.22
Розглянуто проблемні питання, які стосуються моделювання хвильових властивостей легеневої тканини (паренхіми). Проаналізовано великий масив експериментальних даних про поширення хвиль звукового частотного діапазону в легенях ссавців. Коротко викладено основи теорій, які пояснюють формування фазової швидкості та коефіцієнта згасання для хвилі об'ємного стиску в такому середовищі. При цьому паренхіму достатньо розглядати як суспензію газових бульбашок з підкріпленою поверхнею в рідині, причому при проходженні звуку між рідкою і газовою фазами відбувається інтенсивний теплообмін. Аналіз на основі теорії Біо для пористих насичених середовищ показав, що існування низькошвидкісної хвилі, яка відповідає квазистатичному модулю стиску для легені з відкритими альвеолами, не можна пов'язувати з дифузійною хвилею, генерованою внаслідок рухів газу відносно тканинного ``скелета'' легень. Фазова швидкість дифузійної хвилі в даному випадку, ймовірно, відповідає хвилеводному типу поширення звуку в бронхіальному дереві. Висловлено припущення про можливу структурну природу ``низькошвидкісної поздовжньої'' хвилі, яка спостерігалась при ударному локальному навантаженні стінки легені. Показано, що ідентифікація зафіксованої при цьому поперечної хвилі на основі відомих теорій механіки багатофазних середовищ не становить жодних труднощів.
Рассмотрены проблемные вопросы, касающиеся моделирования волновых свойств легочной ткани (паренхимы). Проанализирован большой массив экспериментальных данных о распространении волн звукового частотного диапазона в легких млекопитающих. Кратко изложены основы теорий, объясняющих формирование фазовой скорости и коэффициента затухания для волны объемного сжатия в такой среде. При этом паренхиму достаточно рассматриавать как суспензию газовых пузырьков с подкрепленной поверхностью в жидкости, причем при прохождении звука между жидкой и газовой фазами происходит интенсивный теплообмен. Анализ на основе теории Био для пористых упругих сред показал, что существование низкоскоростной волны, соответствующей квазистатическому модулю сжатия для легкого с открытыми альвеолами, нельзя связывать с диффузионной волной, генерируемой вследствие движений газа относительно тканевого ``скелета'' легких. Фазовая скорость диффузионной волны в данном случае, вероятно, соответствует волноводному типу распространения звука в бронхиальном дереве. Высказано предположение о возможной структурной природе ``низкоскоростной продольной'' волны, наблюдавшейся при ударном локальном нагружении стенки легкого. Показано, что идентификация зафиксированной при этом поперечной волны на основе известных теорий механики многофазных сред не представляет никаких трудностей.
The paper deals with the problems of modeling wave properties of the lung tissue (parenchyma) and analyzing of extended experimental data on wave propagation in mammalian lungs within audible frequency range. Fundamentals of the theories are stated, that explain the formation of phase velocity and attenuation coefficient for bulk compression wave in such medium. For this purpose, the parenchyma may be considered as a suspension of gas bubbles with supported surfaces with simultaneous intensive heat exchange between gas and liquid phases induced by sound propagation. The analysis based on the Biot's theory for porous elastic media shows that the existence of the low-velocity wave, corresponding to quasistatic compression modulus for the lung, cannot be treated as a diffusive wave generated by gas motion with respect to the tissue ``skeleton'' of the lung. Apparently, phase velocity of the diffusive wave in this case corresponds to the waveguide type of sound propagation in the bronchial tree. It is assumed that the ``low-frequency longitudinal'' wave observed at local shock loading of the lung wall might be one of the structural nature. It is shown that the transversal wave recorded under these conditions may be easily identified using the known theories of mechanics of multiphase media.
uk
Інститут гідромеханіки НАН України
Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
Features of wave propagation in the lung tissue
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
spellingShingle Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
Олійник, В.Н.
title_short Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
title_full Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
title_fullStr Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
title_full_unstemmed Особливості поширення хвиль у легеневій тканині
title_sort особливості поширення хвиль у легеневій тканині
author Олійник, В.Н.
author_facet Олійник, В.Н.
publishDate 2007
language Ukrainian
publisher Інститут гідромеханіки НАН України
format Article
title_alt Features of wave propagation in the lung tissue
description Розглянуто проблемні питання, які стосуються моделювання хвильових властивостей легеневої тканини (паренхіми). Проаналізовано великий масив експериментальних даних про поширення хвиль звукового частотного діапазону в легенях ссавців. Коротко викладено основи теорій, які пояснюють формування фазової швидкості та коефіцієнта згасання для хвилі об'ємного стиску в такому середовищі. При цьому паренхіму достатньо розглядати як суспензію газових бульбашок з підкріпленою поверхнею в рідині, причому при проходженні звуку між рідкою і газовою фазами відбувається інтенсивний теплообмін. Аналіз на основі теорії Біо для пористих насичених середовищ показав, що існування низькошвидкісної хвилі, яка відповідає квазистатичному модулю стиску для легені з відкритими альвеолами, не можна пов'язувати з дифузійною хвилею, генерованою внаслідок рухів газу відносно тканинного ``скелета'' легень. Фазова швидкість дифузійної хвилі в даному випадку, ймовірно, відповідає хвилеводному типу поширення звуку в бронхіальному дереві. Висловлено припущення про можливу структурну природу ``низькошвидкісної поздовжньої'' хвилі, яка спостерігалась при ударному локальному навантаженні стінки легені. Показано, що ідентифікація зафіксованої при цьому поперечної хвилі на основі відомих теорій механіки багатофазних середовищ не становить жодних труднощів. Рассмотрены проблемные вопросы, касающиеся моделирования волновых свойств легочной ткани (паренхимы). Проанализирован большой массив экспериментальных данных о распространении волн звукового частотного диапазона в легких млекопитающих. Кратко изложены основы теорий, объясняющих формирование фазовой скорости и коэффициента затухания для волны объемного сжатия в такой среде. При этом паренхиму достаточно рассматриавать как суспензию газовых пузырьков с подкрепленной поверхностью в жидкости, причем при прохождении звука между жидкой и газовой фазами происходит интенсивный теплообмен. Анализ на основе теории Био для пористых упругих сред показал, что существование низкоскоростной волны, соответствующей квазистатическому модулю сжатия для легкого с открытыми альвеолами, нельзя связывать с диффузионной волной, генерируемой вследствие движений газа относительно тканевого ``скелета'' легких. Фазовая скорость диффузионной волны в данном случае, вероятно, соответствует волноводному типу распространения звука в бронхиальном дереве. Высказано предположение о возможной структурной природе ``низкоскоростной продольной'' волны, наблюдавшейся при ударном локальном нагружении стенки легкого. Показано, что идентификация зафиксированной при этом поперечной волны на основе известных теорий механики многофазных сред не представляет никаких трудностей. The paper deals with the problems of modeling wave properties of the lung tissue (parenchyma) and analyzing of extended experimental data on wave propagation in mammalian lungs within audible frequency range. Fundamentals of the theories are stated, that explain the formation of phase velocity and attenuation coefficient for bulk compression wave in such medium. For this purpose, the parenchyma may be considered as a suspension of gas bubbles with supported surfaces with simultaneous intensive heat exchange between gas and liquid phases induced by sound propagation. The analysis based on the Biot's theory for porous elastic media shows that the existence of the low-velocity wave, corresponding to quasistatic compression modulus for the lung, cannot be treated as a diffusive wave generated by gas motion with respect to the tissue ``skeleton'' of the lung. Apparently, phase velocity of the diffusive wave in this case corresponds to the waveguide type of sound propagation in the bronchial tree. It is assumed that the ``low-frequency longitudinal'' wave observed at local shock loading of the lung wall might be one of the structural nature. It is shown that the transversal wave recorded under these conditions may be easily identified using the known theories of mechanics of multiphase media.
issn 1028-7507
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1039
citation_txt Особливості поширення хвиль у легеневій тканині / В. Н. Олійник // Акуст. вісн. — 2007. — Т. 10, N 2. — С. 64-78. — Бібліогр.: 65 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT olíinikvn osoblivostípoširennâhvilʹulegenevíitkaniní
AT olíinikvn featuresofwavepropagationinthelungtissue
first_indexed 2025-12-07T17:00:09Z
last_indexed 2025-12-07T17:00:09Z
_version_ 1850869609697116160