Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов
На основе разработанного в предыдущей статье алгоритма решения задачи о распространении звуковых волн в бронхиальном дереве численно исследованы акустические свойства бронхиального дерева человека. В частности, показано, что мнимая часть входного импеданса бронхиального дерева характеризуется череду...
Saved in:
| Date: | 2000 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут гідромеханіки НАН України
2000
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1197 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов / В. Г. Басовский, И. В. Вовк, О. И. Вовк // Акуст. вісн. — 2000. — Т. 3, N 4. — С. 11-20. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1197 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Басовский, В.Г. Вовк, И.В. Вовк, О.И. 2008-07-24T11:55:52Z 2008-07-24T11:55:52Z 2000 Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов / В. Г. Басовский, И. В. Вовк, О. И. Вовк // Акуст. вісн. — 2000. — Т. 3, N 4. — С. 11-20. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1028-7507 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1197 534.64.2:616.24-073 На основе разработанного в предыдущей статье алгоритма решения задачи о распространении звуковых волн в бронхиальном дереве численно исследованы акустические свойства бронхиального дерева человека. В частности, показано, что мнимая часть входного импеданса бронхиального дерева характеризуется чередующимися друг за другом резонансами и антирезонансами. При этом на частотах антирезонансов наблюдаются значительные "пики" действительной части импеданса, а на частотах резонансов - "провалы". Проведено сравнение расчетных и экспериментальных значений входного импеданса и установлено их удовлетворительное совпадение. Изучено распределение потоков звуковой энергии в бронхиальном дереве. Показано, что в процессе распространения звука энергия довольно быстро затухает за счет потерь в вязкоупругих стенках воздухоносных путей и переизлучения ими энергии в окружающие биоткани. Установлена существенная зависимость фазовой скорости звука внутри бронхиального дерева как от частоты, так и от выбора начальной и конечной точек участка бронхиального дерева, на котором эта скорость оценивается. Показано, что эта скорость может быть значительно ниже и выше скорости звука в свободной воздушной среде. Оценена возможная величина задержки звукового сигнала при его прохождении от начала трахеи до поверхности грудной клетки. На базі розробленого в попередній статті алгоритма розв'язку задачі про розповсюдження звукових хвиль у бронхіальному дереві чисельно досліджені акустичні властивості бронхіального дерева людини. Зокрема, показано, що уявна частина вхідного імпедансу бронхіального дерева характеризується резонансами та антирезонансами, що чергуються. При цьому на частотах антирезонансів спостерігаються значні "піки" дійсної частини імпедансу, а на частотах резонансів - "провали". Проведено порівняння розрахованих та експериментальних значень вхідного імпедансу й встановлено їх задовільне узгодження. Вивчено розподіл потоків звукової енергії в бронхіальному дереві. Показано, що в процесі розповсюдження звуку енергія досить швидко згасає за рахунок втрат у в'язкопружних стінках повітроносних шляхів та випромінювання стінками енергії в навколишні біологічні тканини. Встановлена суттєва залежність фазової швидкості звуку в бронхіальному дереві як від частоти, так і від вибору тієї частки бронхіального дерева, де ця швидкість оцінюється. Показано, що ця швидкість може бути значно вищою і значно нижчою швидкості звуку у вільному повітряному середовищі. Оцінено можливу затримку звукового сигнала при його проходженні від початку трахеї до поверхні грудної клітки. On basis of developed in the previous paper the solution algorithm of problem concerned with propagation of the sound waves in a bronchial tree the acoustic properties of human bronchial tree are numerically investigated. In particular, the imaginary part of an entry impedance of a bronchial tree is demonstrated to have resonanses and antiresonanses following one after another. Considerable "peaks" of the real part of an impedance therewith are found on the antiresonance frequencies, while "dips" on the resonances. A comparison between designed and experimental values of an input impedance is conducted and their satisfactory coincidence is installed. A distribution of the sound energy flows in a bronchial tree is studied. It is shown that the energy in the sound propagation process damps rather quickly at the expense of losses in viscoelastic walls of pneumatic paths and reradiation by walls of the energy in the surrounding biotissue. The essential dependence is installed for phase velocity of the sound inside a bronchial tree as from frequency, as from choice of the initial and the final points of a bronchial tree site, for which this velocity is estimated. It is demonstrated that this speed can be much below and above the sound speed in the free air environment. Possible delay factor of the sound signal at its passing from the onset of trachea's up to the thorax surface is estimated. ru Інститут гідромеханіки НАН України Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов Sound propagation in human bronhial tree. Part II. Analysis of numerical results Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов |
| spellingShingle |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов Басовский, В.Г. Вовк, И.В. Вовк, О.И. |
| title_short |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов |
| title_full |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов |
| title_fullStr |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов |
| title_full_unstemmed |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов |
| title_sort |
распространение звука в бронхиальном дереве человека. часть ii. анализ численных результатов |
| author |
Басовский, В.Г. Вовк, И.В. Вовк, О.И. |
| author_facet |
Басовский, В.Г. Вовк, И.В. Вовк, О.И. |
| publishDate |
2000 |
| language |
Russian |
| publisher |
Інститут гідромеханіки НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Sound propagation in human bronhial tree. Part II. Analysis of numerical results |
| description |
На основе разработанного в предыдущей статье алгоритма решения задачи о распространении звуковых волн в бронхиальном дереве численно исследованы акустические свойства бронхиального дерева человека. В частности, показано, что мнимая часть входного импеданса бронхиального дерева характеризуется чередующимися друг за другом резонансами и антирезонансами. При этом на частотах антирезонансов наблюдаются значительные "пики" действительной части импеданса, а на частотах резонансов - "провалы". Проведено сравнение расчетных и экспериментальных значений входного импеданса и установлено их удовлетворительное совпадение. Изучено распределение потоков звуковой энергии в бронхиальном дереве. Показано, что в процессе распространения звука энергия довольно быстро затухает за счет потерь в вязкоупругих стенках воздухоносных путей и переизлучения ими энергии в окружающие биоткани. Установлена существенная зависимость фазовой скорости звука внутри бронхиального дерева как от частоты, так и от выбора начальной и конечной точек участка бронхиального дерева, на котором эта скорость оценивается. Показано, что эта скорость может быть значительно ниже и выше скорости звука в свободной воздушной среде. Оценена возможная величина задержки звукового сигнала при его прохождении от начала трахеи до поверхности грудной клетки.
На базі розробленого в попередній статті алгоритма розв'язку задачі про розповсюдження звукових хвиль у бронхіальному дереві чисельно досліджені акустичні властивості бронхіального дерева людини. Зокрема, показано, що уявна частина вхідного імпедансу бронхіального дерева характеризується резонансами та антирезонансами, що чергуються. При цьому на частотах антирезонансів спостерігаються значні "піки" дійсної частини імпедансу, а на частотах резонансів - "провали". Проведено порівняння розрахованих та експериментальних значень вхідного імпедансу й встановлено їх задовільне узгодження. Вивчено розподіл потоків звукової енергії в бронхіальному дереві. Показано, що в процесі розповсюдження звуку енергія досить швидко згасає за рахунок втрат у в'язкопружних стінках повітроносних шляхів та випромінювання стінками енергії в навколишні біологічні тканини. Встановлена суттєва залежність фазової швидкості звуку в бронхіальному дереві як від частоти, так і від вибору тієї частки бронхіального дерева, де ця швидкість оцінюється. Показано, що ця швидкість може бути значно вищою і значно нижчою швидкості звуку у вільному повітряному середовищі. Оцінено можливу затримку звукового сигнала при його проходженні від початку трахеї до поверхні грудної клітки.
On basis of developed in the previous paper the solution algorithm of problem concerned with propagation of the sound waves in a bronchial tree the acoustic properties of human bronchial tree are numerically investigated. In particular, the imaginary part of an entry impedance of a bronchial tree is demonstrated to have resonanses and antiresonanses following one after another. Considerable "peaks" of the real part of an impedance therewith are found on the antiresonance frequencies, while "dips" on the resonances. A comparison between designed and experimental values of an input impedance is conducted and their satisfactory coincidence is installed. A distribution of the sound energy flows in a bronchial tree is studied. It is shown that the energy in the sound propagation process damps rather quickly at the expense of losses in viscoelastic walls of pneumatic paths and reradiation by walls of the energy in the surrounding biotissue. The essential dependence is installed for phase velocity of the sound inside a bronchial tree as from frequency, as from choice of the initial and the final points of a bronchial tree site, for which this velocity is estimated. It is demonstrated that this speed can be much below and above the sound speed in the free air environment. Possible delay factor of the sound signal at its passing from the onset of trachea's up to the thorax surface is estimated.
|
| issn |
1028-7507 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1197 |
| fulltext |
|
| citation_txt |
Распространение звука в бронхиальном дереве человека. Часть II. Анализ численных результатов / В. Г. Басовский, И. В. Вовк, О. И. Вовк // Акуст. вісн. — 2000. — Т. 3, N 4. — С. 11-20. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT basovskiivg rasprostraneniezvukavbronhialʹnomderevečelovekačastʹiianalizčislennyhrezulʹtatov AT vovkiv rasprostraneniezvukavbronhialʹnomderevečelovekačastʹiianalizčislennyhrezulʹtatov AT vovkoi rasprostraneniezvukavbronhialʹnomderevečelovekačastʹiianalizčislennyhrezulʹtatov AT basovskiivg soundpropagationinhumanbronhialtreepartiianalysisofnumericalresults AT vovkiv soundpropagationinhumanbronhialtreepartiianalysisofnumericalresults AT vovkoi soundpropagationinhumanbronhialtreepartiianalysisofnumericalresults |
| first_indexed |
2025-11-24T04:21:08Z |
| last_indexed |
2025-11-24T04:21:08Z |
| _version_ |
1850840802921545728 |