Хвала вам што сте посетили nature.com. Верзија прегледача коју користите има ограничену подршку за CSS. За најбоље искуство, препоручујемо да користите најновију верзију прегледача (или да искључите режим компатибилности у Internet Explorer-у). Поред тога, како би се осигурала континуирана подршка, ова страница неће садржати стилове или JavaScript.
Кретање органа и ткива може довести до грешака у позиционирању рендгенских зрака током радиотерапије. Стога су потребни материјали са ткивно еквивалентним механичким и радиолошким својствима како би се опонашало кретање органа ради оптимизације радиотерапије. Међутим, развој таквих материјала остаје изазов. Алгинатни хидрогелови имају својства слична онима екстрацелуларног матрикса, што их чини обећавајућим као ткивно еквивалентни материјали. У овој студији, алгинатне хидрогел пене са жељеним механичким и радиолошким својствима синтетизоване су in situ ослобађањем Ca2+. Однос ваздуха и запремине пажљиво је контролисан како би се добиле хидрогел пене са дефинисаним механичким и радиолошким својствима. Карактерисана је макро- и микроморфологија материјала, а проучавано је и понашање хидрогел пена под компресијом. Радиолошка својства су теоретски процењена и експериментално верификована коришћењем компјутеризоване томографије. Ова студија баца светло на будући развој ткивно еквивалентних материјала који се могу користити за оптимизацију дозе зрачења и контролу квалитета током радиотерапије.
Радиотерапија је уобичајени третман за рак1. Померање органа и ткива често доводи до грешака у позиционирању рендгенских зрака током радиотерапије2, што може довести до недовољног лечења тумора и прекомерног излагања околних здравих ћелија непотребном зрачењу. Способност предвиђања кретања органа и ткива је кључна за минимизирање грешака у локализацији тумора. Ова студија се фокусирала на плућа, јер она пролазе кроз значајне деформације и покрете када пацијенти дишу током радиотерапије. Развијени су и примењени различити модели коначних елемената за симулацију кретања људских плућа3,4,5. Међутим, људски органи и ткива имају сложену геометрију и у великој мери зависе од пацијента. Стога су материјали са својствима еквивалентним ткивним својствима веома корисни за развој физичких модела ради валидације теоријских модела, олакшавања побољшаног медицинског третмана и за потребе медицинског образовања.
Развој материјала који имитирају меко ткиво ради постизања сложених спољашњих и унутрашњих структурних геометрија привукао је велику пажњу јер њихове инхерентне механичке недоследности могу довести до кварова у циљаним применама6,7. Моделирање сложене биомеханике плућног ткива, које комбинује екстремну мекоћу, еластичност и структурну порозност, представља значајан изазов у ​​развоју модела који прецизно репродукују људска плућа. Интеграција и усклађивање механичких и радиолошких својстава су кључни за ефикасне перформансе модела плућа у терапијским интервенцијама. Адитивна производња се показала ефикасном у развоју модела специфичних за пацијента, омогућавајући брзу израду прототипова сложених дизајна. Шин и др.8 развили су репродуктивни, деформабилни модел плућа са 3Д штампаним дисајним путевима. Хаселар и др.9 развили су фантом веома сличан стварним пацијентима за процену квалитета слике и методе верификације положаја за радиотерапију. Хонг и др.10 развили су ЦТ модел грудног коша користећи 3Д штампање и технологију ливења силикона како би репродуковали ЦТ интензитет различитих плућних лезија ради процене тачности квантификације. Међутим, ови прототипови су често направљени од материјала чија се ефикасна својства веома разликују од својстава плућног ткива11.
Тренутно, већина плућних фантома је направљена од силикона или полиуретанске пене, што не одговара механичким и радиолошким својствима стварног плућног паренхима.12,13 Алгинатни хидрогелови су биокомпатибилни и широко се користе у инжењерству ткива због својих подесивих механичких својстава.14 Међутим, репродукција ултра-меке, пенасте конзистенције потребне за плућни фантом који тачно опонаша еластичност и структуру пуњења плућног ткива остаје експериментални изазов.
У овој студији, претпостављено је да је плућно ткиво хомогени еластични материјал. Густина људског плућног ткива (ρ) је пријављена на 1,06 г/цм3, а густина надувених плућа је 0,26 г/цм315. Широк опсег вредности Јанговог модула (ЈМ) плућног ткива добијен је коришћењем различитих експерименталних метода. Лаи-Фук и др.16 измерили су Јангов модул еластичности (ЈМ) људских плућа са равномерном инфлацијом на 0,42–6,72 kPa. Гос и др.17 користили су магнетну резонантну еластографију и известили о ЈМ од 2,17 kPa. Лиу и др.18 известили су о директно измереном ЈМ од 0,03–57,2 kPa. Илегбуси и др.19 проценили су ЈМ на 0,1–2,7 kPa на основу 4Д ЦТ података добијених од одабраних пацијената.
За радиолошка својства плућа, користи се неколико параметара за описивање интеракције плућног ткива са рендгенским зрацима, укључујући елементарни састав, густину електрона (\(\:{rho\:}_{e}\)), ефективни атомски број (\(\:{Z}_{eff}\)), средњу енергију побуђивања (\(\:I\)\)), коефицијент слабљења масе (\(\:\mu\:/\rho\:\)) и Хаунсфилдову јединицу (HU), која је директно повезана са \(\:\mu\:/\rho\:\).
Густина електрона \(\:{\rho\:}_{e}\) је дефинисана као број електрона по јединици запремине и израчунава се на следећи начин:
где је \(\:\rho\:\) густина материјала у g/cm3, \(\:{N}_{A}\) је Авогадрова константа, \(\:{w}_{i}\) је масени удео, \(\:{Z}_{i}\) је атомски број, а \(\:{A}_{i}\) је атомска тежина i-тог елемента.
Атомски број је директно повезан са природом интеракције зрачења унутар материјала. За једињења и смеше које садрже неколико елемената (нпр. тканине), мора се израчунати ефективни атомски број \(\:{Z}_{eff}\). Формулу су предложили Марти и др.20:
Просечна енергија побуђивања \(\:I\) описује колико лако циљни материјал апсорбује кинетичку енергију продорних честица. Она описује само својства циљног материјала и нема никакве везе са својствима честица. \(\:I\) се може израчунати применом Браговог правила адитивности:
Коефицијент слабљења масе \(\:\mu\:/\rho\:\) описује продирање и ослобађање енергије фотона у материјалу мете. Може се израчунати помоћу следеће формуле:
Где је \(\:x\) дебљина материјала, \(\:{I}_{0}\) је интензитет упадне светлости, а \(\:I\) је интензитет фотона након продирања у материјал. Подаци \(\:\mu\:/\rho\:\) могу се добити директно из референтне базе података стандарда NIST 12621. Вредности \(\:\mu\:/\rho\:\) за смеше и једињења могу се извести коришћењем правила адитивности на следећи начин:
HU је стандардизована бездимензионална јединица мере радиогустине у интерпретацији података компјутеризоване томографије (CT), која се линеарно трансформише из измереног коефицијента слабљења \(\:\mu\:\). Дефинише се као:
где је \(\:{\mu\:}_{вода}\) коефицијент слабљења воде, а \(\:{\mu\:}_{ваздух}\) коефицијент слабљења ваздуха. Стога, из формуле (6) видимо да је HU вредност воде 0, а HU вредност ваздуха -1000. HU вредност за људска плућа креће се од -600 до -70022.
Развијено је неколико материјала еквивалентних ткиву. Грифит и др.23 развили су модел еквивалента ткива људског торза направљен од полиуретана (PU) коме су додате различите концентрације калцијум карбоната (CaCO3) да би се симулирали линеарни коефицијенти слабљења различитих људских органа, укључујући људска плућа, а модел је назван Грифит. Тејлор24 је представио други модел еквивалента плућног ткива који је развила Национална лабораторија Лоренс Ливермор (LLNL), назван LLLL1. Трауб и др.25 развили су нову замену плућног ткива користећи Foamex XRS-272 који садржи 5,25% CaCO3 као појачивач перформанси, који је назван ALT2. Табеле 1 и 2 приказују поређење \(\:\rho\:\), \(\:{\rho\:}_{e}\), \(\:{Z}_{eff}\), \(\:I\) и коефицијената слабљења масе за људска плућа (ICRU-44) и горе наведене моделе еквивалента ткива.
Упркос одличним постигнутим радиолошким својствима, скоро сви фантомски материјали су направљени од полистиренске пене, што значи да механичка својства ових материјала не могу да се приближе онима људских плућа. Јангов модул (YM) полиуретанске пене је око 500 kPa, што је далеко од идеалног у поређењу са нормалним људским плућима (око 5-10 kPa). Стога је неопходно развити нови материјал који може да задовољи механичке и радиолошке карактеристике правих људских плућа.
Хидрогелови се широко користе у инжењерству ткива. Њихова структура и својства су слична екстрацелуларном матриксу (ECM) и лако се подешавају. У овој студији, чисти натријум алгинат је изабран као биоматеријал за припрему пена. Алгинатни хидрогелови су биокомпатибилни и широко се користе у инжењерству ткива због својих подесивих механичких својстава. Елементарни састав натријум алгината (C6H7NaO6)n и присуство Ca2+ омогућавају подешавање његових радиолошких својстава по потреби. Ова комбинација подесивих механичких и радиолошких својстава чини алгинатне хидрогелове идеалним за нашу студију. Наравно, алгинатни хидрогелови такође имају ограничења, посебно у погледу дугорочне стабилности током симулираних респираторних циклуса. Стога су потребна и очекују се даља побољшања у будућим студијама како би се решила ова ограничења.
У овом раду, развили смо материјал од алгинатне хидрогел пене са контролисаним вредностима роторног коефицијента, еластичношћу и радиолошким својствима сличним онима људског плућног ткива. Ова студија ће пружити опште решење за израду фантома сличних ткиву са подесивим еластичним и радиолошким својствима. Својства материјала се могу лако прилагодити било ком људском ткиву и органу.
Циљани однос ваздуха и запремине хидрогелне пене израчунат је на основу HU опсега људских плућа (-600 до -700). Претпостављено је да је пена једноставна мешавина ваздуха и синтетичког алгинатног хидрогела. Користећи једноставно правило сабирања појединачних елемената (μ/ρ), могли су се израчунати запремински удео ваздуха и запремински однос синтетисаног алгинатног хидрогела.
Алгинатне хидрогел пене су припремљене коришћењем натријум алгината (број дела W201502), CaCO3 (број дела 795445, MW: 100,09) и GDL-а (број дела G4750, MW: 178,14) купљених од компаније Sigma-Aldrich Company, Сент Луис, Мисури. 70% натријум лаурил етар сулфат (SLES 70) је купљен од Renowned Trading LLC. У процесу припреме пене коришћена је дејонизована вода. Натријум алгинат је растворен у дејонизованој води на собној температури уз константно мешање (600 о/мин) док се не добије хомогени жути провидни раствор. CaCO3 у комбинацији са GDL-ом је коришћен као извор Ca2+ за покретање желатинације. SLES 70 је коришћен као сурфактант за формирање порозне структуре унутар хидрогела. Концентрација алгината је одржавана на 5%, а моларни однос Ca2+:-COOH је одржаван на 0,18. Моларни однос CaCO3:GDL је такође одржаван на 0,5 током припреме пене како би се одржао неутралан pH. Вредност је 26,2% по запремини SLES 70 је додато у све узорке. Чаша са поклопцем је коришћена за контролу односа мешања раствора и ваздуха. Укупна запремина чаше је била 140 мл. На основу резултата теоријског прорачуна, различите запремине смеше (50 мл, 100 мл, 110 мл) су додате у чашу да би се помешале са ваздухом. Узорак који садржи 50 мл смеше је дизајниран да се меша са довољно ваздуха, док је однос запремине ваздуха у друга два узорка контролисан. Прво, SLES 70 је додат у раствор алгината и мешан електричном мешалицом док се потпуно не сједини. Затим, суспензија CaCO3 је додата у смешу и континуирано мешана док се смеша потпуно не сједини, када јој се боја промени у белу. Коначно, раствор GDL је додат у смешу да би се иницирало желирање, а механичко мешање је одржавано током целог процеса. За узорак који садржи 50 мл смеше, механичко мешање је заустављено када је запремина смеше престала да се мења. За узорке који садрже 100 мл и 110 мл смеше, механичко мешање је заустављено када је смеша напунила чашу. Такође смо покушали да припремимо хидрогел пене са запремином између 50 мл и 100 мл. Међутим, примећена је структурна нестабилност пене, јер је флуктуирала између стања потпуног мешања ваздуха и стања контроле запремине ваздуха, што је резултирало недоследном контролом запремине. Ова нестабилност је унела несигурност у прорачуне, те стога овај опсег запремина није укључен у ову студију.
Густина (ρ) хидрогелне пене се израчунава мерењем масе (m) и запремине (V) узорка хидрогелне пене.
Оптички микроскопски снимци хидрогелних пена добијени су коришћењем Zeiss Axio Observer A1 камере. Софтвер ImageJ је коришћен за израчунавање броја и расподеле величине пора у узорку у одређеном подручју на основу добијених слика. Претпоставља се да је облик пора кружан.
Да би се проучила механичка својства пена алгинатног хидрогела, извршени су тестови једноосне компресије помоћу машине TESTRESOURCES серије 100. Узорци су исечени на правоугаоне блокове, а димензије блокова су мерене да би се израчунали напони и деформације. Брзина попречне главе је подешена на 10 mm/min. Три узорка су тестирана за сваки узорак, а средња вредност и стандардна девијација су израчунате из резултата. Ова студија се фокусирала на компресивна механичка својства пена алгинатног хидрогела, јер је плућно ткиво изложено силама компресије у одређеној фази респираторног циклуса. Екстензибилност је наравно кључна, посебно да би се одразило пуно динамичко понашање плућног ткива, и то ће бити истражено у будућим студијама.
Припремљени узорци хидрогел пене скенирани су на двоканалном ЦТ скенеру Siemens SOMATOM Drive. Параметри скенирања подешени су на следећи начин: 40 mAs, 120 kVp и дебљина слоја од 1 mm. Добијене DICOM датотеке анализиране су коришћењем софтвера MicroDicom DICOM Viewer ради анализе HU вредности 5 попречних пресека сваког узорка. HU вредности добијене ЦТ скенирањем упоређене су са теоријским прорачунима заснованим на подацима о густини узорака.
Циљ ове студије је револуционисање израде појединачних модела органа и вештачких биолошких ткива инжењерингом меких материјала. Развој материјала са механичким и радиолошким својствима која одговарају механици рада људских плућа важан је за циљане примене као што су побољшање медицинске обуке, хируршко планирање и планирање радиотерапије. На слици 1А приказали смо разлику између механичких и радиолошких својстава меких материјала који се претпостављају да се користе за израду модела људских плућа. До данас су развијени материјали који показују жељена радиолошка својства, али њихова механичка својства не испуњавају жељене захтеве. Полиуретанска пена и гума су најчешће коришћени материјали за израду деформабилних модела људских плућа. Механичка својства полиуретанске пене (Јангов модул еластичности, YM) су типично 10 до 100 пута већа од оних код нормалног људског плућног ткива. Материјали који показују и жељена механичка и радиолошка својства још увек нису познати.
(А) Шематски приказ својстава различитих меких материјала и поређење са људским плућима у смислу густине, Јанговог модула и радиолошких својстава (у HU). (Б) Рендгенски дифрактограм алгинатног хидрогела (μ/ρ) са концентрацијом од 5% и моларним односом Ca2+:COOH од 0,18. (Ц) Распон односа запремине ваздуха у хидрогелним пенама. (Д) Шематски приказ алгинатних хидрогелних пена са различитим односима запремине ваздуха.
Израчунат је елементарни састав алгинатних хидрогелова са концентрацијом од 5% и моларним односом Ca2+:-COOH од 0,18, а резултати су приказани у Табели 3. Према правилу сабирања у претходној формули (5), коефицијент слабљења масе алгинатног хидрогела (μ/ρ) добија се као што је приказано на Слици 1Б.
Вредности \(\:\mu\:/\rho\:\) ​​за ваздух и воду добијене су директно из референтне базе података стандарда NIST 12612. Стога, слика 1C приказује израчунате односе запремине ваздуха у хидрогел пенама са HU еквивалентним вредностима између -600 и -700 за људска плућа. Теоретски израчунати однос запремине ваздуха је стабилан унутар 60–70% у енергетском опсегу од 1 × 10−3 до 2 × 101 MeV, што указује на добар потенцијал за примену хидрогел пене у низводним производним процесима.
Слика 1Д приказује припремљени узорак пене алгинатног хидрогела. Сви узорци су исечени на коцке са дужином ивице од 12,7 мм. Резултати су показали да је формирана хомогена, тродимензионално стабилна хидрогел пена. Без обзира на однос запремине ваздуха, нису примећене значајне разлике у изгледу хидрогел пена. Самоодржива природа хидрогел пене сугерише да је мрежа формирана унутар хидрогела довољно јака да подржи тежину саме пене. Осим мале количине цурења воде из пене, пена је такође показала пролазну стабилност током неколико недеља.
Мерењем масе и запремине узорка пене, израчуната је густина припремљене хидрогел пене \(\:\rho\:\), а резултати су приказани у Табели 4. Резултати показују зависност \(\:\rho\:\) од односа запремине ваздуха. Када се довољна количина ваздуха помеша са 50 мл узорка, густина постаје најнижа и износи 0,482 г/цм3. Како се количина помешаног ваздуха смањује, густина се повећава на 0,685 г/цм3. Максимална p вредност између група од 50 мл, 100 мл и 110 мл била је 0,004 < 0,05, што указује на статистичку значајност резултата.
Теоретска вредност \(\:\rho\:\) је такође израчуната коришћењем контролисаног односа запремине ваздуха. Измерени резултати показују да је \(\:\rho\:\) 0,1 г/цм³ мањи од теоријске вредности. Ова разлика се може објаснити унутрашњим напоном генерисаним у хидрогелу током процеса желатинације, што изазива бубрење и тиме доводи до смањења \(\:\rho\:\). Ово је додатно потврђено посматрањем неких празнина унутар хидрогел пене на CT сликама приказаним на слици 2 (А, Б и Ц).
Слике добијене оптичком микроскопијом хидрогелних пена са различитим садржајем ваздуха (А) 50, (Б) 100 и (Ц) 110. Број ћелија и расподела величине пора у узорцима алгинатних хидрогелних пена (Д) 50, (Е) 100, (Ф) 110.
Слика 3 (А, Б, Ц) приказује снимке оптичког микроскопа узорака хидрогел пене са различитим односима запремине ваздуха. Резултати показују оптичку структуру хидрогел пене, јасно приказујући слике пора различитих пречника. Расподела броја и пречника пора израчуната је помоћу програма ImageJ. За сваки узорак је снимљено шест слика, свака слика је имала величину 1125,27 μm × 843,96 μm, а укупна анализирана површина за сваки узорак била је 5,7 mm².
(А) Понашање компресивног напона и деформације алгинатних хидрогелних пена са различитим односима запремине ваздуха. (Б) Експоненцијално фитовање. (Ц) Компресија Е0 хидрогелних пена са различитим односима запремине ваздуха. (Д) Гранични компресивни напон и деформација алгинатних хидрогелних пена са различитим односима запремине ваздуха.
Слика 3 (Д, Е, Ф) показује да је расподела величине пора релативно уједначена, у распону од десетина микрометара до око 500 микрометара. Величина пора је у основи уједначена и благо се смањује са смањењем запремине ваздуха. Према подацима испитивања, просечна величина пора узорка од 50 мл је 192,16 μм, медијана је 184,51 μм, а број пора по јединици површине је 103; просечна величина пора узорка од 100 мл је 156,62 μм, медијана је 151,07 μм, а број пора по јединици површине је 109; одговарајуће вредности узорка од 110 мл су 163,07 μм, 150,29 μм и 115, респективно. Подаци показују да веће поре имају већи утицај на статистичке резултате просечне величине пора, а медијана величине пора може боље одразити тренд промене величине пора. Како се запремина узорка повећава са 50 мл на 110 мл, повећава се и број пора. Комбиновањем статистичких резултата средњег пречника пора и броја пора, може се закључити да се са повећањем запремине унутар узорка формира више пора мање величине.
Подаци механичких испитивања приказани су на сликама 4А и 4Д. Слика 4А приказује понашање компресивног напрезања и деформације припремљених хидрогел пена са различитим односима запремине ваздуха. Резултати показују да сви узорци имају слично нелинеарно понашање напрезања и деформације. За сваки узорак, напон се брже повећава са повећањем напрезања. Експоненцијална крива је прилагођена понашању компресивног напрезања и деформације хидрогел пене. Слика 4Б приказује резултате након примене експоненцијалне функције као апроксимативног модела на хидрогел пену.
За хидрогел пене са различитим односима запремине ваздуха, такође је проучаван њихов модул компресије (E0). Слично анализи хидрогелова, испитан је компресивни Јангов модул еластичности у опсегу од 20% почетног напрезања. Резултати тестова компресије приказани су на слици 4C. Резултати на слици 4C показују да како се однос запремине ваздуха смањује од узорка 50 до узорка 110, компресивни Јангов модул еластичности E0 алгинатне хидрогел пене се повећава са 10,86 kPa на 18 kPa.
Слично томе, добијене су комплетне криве напона и деформације хидрогелних пена, као и вредности граничног компресивног напона и деформације. Слика 4Д приказује гранични компресивни напон и деформацију алгинатних хидрогелних пена. Свака тачка података је просек три резултата испитивања. Резултати показују да се гранични компресивни напон повећава са 9,84 kPa на 17,58 kPa са смањењем садржаја гаса. Гранична деформација остаје стабилна на око 38%.
Слика 2 (А, Б и Ц) приказује CT снимке хидрогел пена са различитим односима запремине ваздуха који одговарају узорцима 50, 100 и 110, респективно. Слике показују да је формирана хидрогел пена готово хомогена. Мали број празнина је примећен у узорцима 100 и 110. Формирање ових празнина може бити последица унутрашњег напрезања генерисаног у хидрогелу током процеса желатинације. Израчунали смо HU вредности за 5 попречних пресека сваког узорка и навели их у Табели 5 заједно са одговарајућим теоријским резултатима прорачуна.
Табела 5 показује да су узорци са различитим односима запремине ваздуха добили различите HU вредности. Максимална p вредност између група од 50 ml, 100 ml и 110 ml била је 0,004 < 0,05, што указује на статистичку значајност резултата. Међу три тестирана узорка, узорак са смешом од 50 ml имао је радиолошка својства најближа онима људских плућа. Последња колона Табеле 5 је резултат добијен теоријским прорачуном на основу измерене вредности пене \(\:\ρ\:\). Поређењем измерених података са теоријским резултатима, може се утврдити да су HU вредности добијене CT скенирањем генерално блиске теоријским резултатима, што заузврат потврђује резултате прорачуна односа запремине ваздуха на слици 1C.
Главни циљ ове студије је стварање материјала са механичким и радиолошким својствима упоредивим са својствима људских плућа. Овај циљ је постигнут развојем материјала на бази хидрогела са прилагођеним механичким и радиолошким својствима еквивалентним ткиву, која су што је могуће сличнија својствима људских плућа. Вођене теоријским прорачунима, хидрогел пене са различитим односима запремине ваздуха су припремљене механичким мешањем раствора натријум алгината, CaCO3, GDL и SLES 70. Морфолошка анализа је показала да је формирана хомогена тродимензионална стабилна хидрогел пена. Променом односа запремине ваздуха, густина и порозност пене могу се мењати по жељи. Са повећањем садржаја запремине ваздуха, величина пора се благо смањује, а број пора се повећава. Тестови компресије су спроведени да би се анализирала механичка својства алгинатних хидрогел пена. Резултати су показали да је модул компресије (Е0) добијен тестовима компресије у идеалном опсегу за људска плућа. Е0 се повећава са смањењем односа запремине ваздуха. Вредности радиолошких својстава (HU) припремљених узорака добијене су на основу CT података узорака и упоређене су са резултатима теоријских прорачуна. Резултати су били повољни. Измерена вредност је такође близу HU вредности људских плућа. Резултати показују да је могуће створити хидрогел пене које имитирају ткиво са идеалном комбинацијом механичких и радиолошких својстава која опонашају својства људских плућа.
Упркос обећавајућим резултатима, тренутне методе израде треба побољшати како би се боље контролисао однос запремине ваздуха и порозност, што би се подударало са предвиђањима из теоријских прорачуна и стварних људских плућа на глобалном и локалном нивоу. Тренутна студија је такође ограничена на тестирање механике компресије, што ограничава потенцијалну примену фантома на фазу компресије респираторног циклуса. Будућа истраживања би имала користи од истраживања испитивања затезања, као и укупне механичке стабилности материјала, како би се проценили потенцијални примени у условима динамичког оптерећења. Упркос овим ограничењима, студија означава први успешан покушај комбиновања радиолошких и механичких својстава у једном материјалу који имитира људска плућа.
Скупови података генерисани и/или анализирани током текуће студије доступни су од одговарајућег аутора на разуман захтев. И експерименти и скупови података су репродуцибилни.
Сонг, Г. и др. Нове нанотехнологије и напредни материјали за радиотерапију рака. Adv. Mater. 29, 1700996. https://doi.org/10.1002/adma.201700996 (2017).
Кил, ПЈ и др. Извештај радне групе AAPM 76a о управљању респираторним покретима у радиоонкологији. Med. Phys. 33, 3874–3900. https://doi.org/10.1118/1.2349696 (2006).
Ал-Маја, А., Мозли, Џ. и Брок, К.К. Моделирање интерфејса и материјалних нелинеарности у људским плућима. Физика и медицина и биологија 53, 305–317. https://doi.org/10.1088/0031-9155/53/1/022 (2008).
Ванг, X. и др. Модел рака плућа сличног тумору генерисан 3Д биоштампањем. 3. Биотехнологија. 8 https://doi.org/10.1007/s13205-018-1519-1 (2018).
Ли, М. и др. Моделирање деформације плућа: метода која комбинује технике регистрације деформабилних слика и просторно променљиву процену Јанговог модула. Med. Phys. 40, 081902. https://doi.org/10.1118/1.4812419 (2013).
Гимараес, Ц. Ф. и др. Крутост живог ткива и њене импликације за инжењерство ткива. Nature Reviews Materials and Environment 5, 351–370 (2020).