여러 종류의 표면 진동원에 대한 연조직에서의 진동 변위 비교

Abstract

인체 연조직에서 기계적인 진동의 전달 특성은 조직의 탄성 특성에 의존한다. 연조직의 진동 특성으로부터 암이나 종양을 진단할 수 있기 때문에 진동의 전달 특성에 대한 연구는 중요한 의미를 가진다. 이 논문은 연조직의 표면에 위치하는 여러 형태의 응력 진동원에 의해 연조직 내에 발생되는 변위 패턴을 분석하고 비교하였다. 진동원으로는 수직하중, 접선하중, 그리고 면외전단하중이 고려되었다. 점탄성 단일층에서의 변위에 대한 이론적 표현식을 구하였고, 수치계산은 반공간 및 무한평판조직에서 수행되었다. 그리고 유한크기조직에서의 변위패턴을 유한요소법으로 시뮬레이션하였다. 응력 형태, 진동원 크기 및 주파수, 그리고 경계면이 변위에 미치는 영향이 분석되었다. The propagation characteristics of a mechanical wave in human soft tissue depend on its elastic properties. Investigation of these propagation characteristics is of paramount importance because it may enable us to diagnose cancer or tumor from the vibration response of the tissue. This paper investigates and compares displacement patterns generated in soft tissue due to several forms of low-frequency vibration sources placed on a surface. Among vibration sources considered are a normal load, tangential load, and antiplane shear load. We derive analytical expressions for displacements in viscoelastic single layers, and calculate displacement patterns in half space and infinite plate type tissue. Also, we simulate the vibration response of a finite-sized tissue using finite element method. The effects of the type of stress, the size and frequency of vibration sources, and medium boundaries on displacement patterns are discussed.