مدیرکل(عطیه یعقوبی)

مدیرکل(عطیه یعقوبی)

پست الکترونیکی: این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
چهارشنبه, 23 اسفند 1391 ساعت 20:19

سنسور نوری يكي از پركاربردترين حسگرهاي مورد استفاده در ساخت رباتها است.
سنسور های نوری در اصل چشم ربات به حساب میاید که خط زیر ربات را تشخیص میدهد و به میکرو کنترلر فرمان میفرستند.
خروجي اين حسگر در صورتيكه مقابل سطح سفيد قرار بگيرد 5 ولت و در صورتي كه در مقابل يك سطح تيره قرار گيرد صفر ولت مي باشد. البته اين وضعيت مي تواند در مدلهاي مختلف حسگر برعكس باشد. در هر حال اين حسگر در مواجهه با دو سطح نوري مختلف ولتاژ متفاوتي توليد مي كند.

چهارشنبه, 23 اسفند 1391 ساعت 20:14

 

اندازه گیریهای متعددی در ارتباط با انرژی حرارتی سیستم بیولوژیک قابل انجام است.اینها شامل دما،هدایت گرمایی و تشعشع گرمایی هستند.از بین اینها، اندازه گیری دما به طور معمول انجام می شود. دما متغییری فیزیولوژیک است که کیلینیکی اهمیت دارد و یکی از 4 علامت حیاتی اساسی است که در تشخیص کلینیکی بیماران مورد استفاده قرار می گیرد.سنسور، مهم ترین جزء یک سیستم اندازه گیری دما است. LM35

چهارشنبه, 23 اسفند 1391 ساعت 20:11

سنسورADJD-S371-Q999 یک سنسور تشخیص رنگ چهار کاناله میباشد که قادر به تشخیص  سه رنگ اصلی سبز ، قرمز و آبی RGB  و بدون رنگ CLEAR  میباشد این سنسور در ابعاد کوچک ۳٫۹ x 4.5 x 1.8 mm و به صورت نصب سطحی smd  میباشد
این ماژول تشکیل شده از یک آی سی ترکیب شده با led  سفید و یک آی سی cmos  که دارای فیلتر RGB  به همراه فیلتر بدون نگ CLEAR  میباشد و درنهایت یک مبدل آنالوگ به دیجیتال  میباشد

شنبه, 05 اسفند 1391 ساعت 05:46

 

The development of miniature sensors that can be unobtrusively attached to the body or can be part of clothing items, such as sensing elements embedded in the fabric of garments, have opened countless possibilities of monitoring patients in the field over extended periods of time.

شنبه, 25 مهر 1394 ساعت 09:45

 

سانتريفوژ(سانتريفيوژ) برگرفته از واژه لاتين centrum به معناي مرکز و Fugere به معناي گريز است. اين وسيله با استفاده از نيروي گريز از مركزدر حرکت دوراني تركيبات يک مخلوط را از هم جدامي کند وانواع مختلف آن در صنعت و تحقيقات کاربرد دارد. در اين مقاله به ارائه توضيحاتي در خصوص اين دستگاه پر کاربرد آزمايشگاهي مي پردازيم.

موارد استفاده ازسانتريفيوژ
 سانتريفيوژ به وسيلة نيروي گريز از مركز)نيرويي که وقتي اجسام حول يک محورثابت مي چرخند، ايجاد مي شود( ذرات سوسپانسيون را از مايع جدا مي کند. حركت دوراني مي تواند سبب تفکيک دو مايع با غلظت هاي مختلف شود. در نتيجة حرکت دوراني نيرويي چندبرابر نيروي جاذبه در يک مدت زمان کنتر ل شده، ايجاد مي شود.در آزمايشگاه، سانتريفيوژ در مراحلي مانند جداسازي مواد جامداز مايعات باليني درنتيجة تشکيل رسوب و همچنين براي تفکيک اجزاي مختلف خون ازجمله گلبول هاي قرمز، گلبول هاي سفيد، پلاکت ها و انجام آزمايش هاي متعدد ديگر نظير PRP کاربرددارد.

مدل هاي متفاوت سانتريفيوژ
در حال حاضر مدل هاي مختلف سانتريفيوژ با کاربرد هاي مختلف در جهان موجود است. بيشترين مدل هايي که درآزمايشگاه هاي بهداشتي و باليني استفاده مي شوند، سانتريفيوژ روميزي، اولترا سانتريفيوژ، سانتريفيوژ هماتوکريت و سانتريفيوژ ايستاده هستند.

اصول عملکرد
اساس كار سانتريفيوژها بيانگر قانون حرکت نيوتن است. وقتي جرمي(m)حول يك محور مركزي ثابت به صورت دوراني(O) حرکت مي کند، يک نيروي گريز از مركز(N) به محور آن به بزرگي N = mω2R اعما ل مي شود. در اين فرمول (M)جرم، (R) شعاع و ω سرعت زاويه اي است. سانتريفيوژها يک محور چرخان مركزي دارند که به محفظة نگهدارندة نمونه ها متصل است. 
سرعت از فرمول زير تعريف شده است:
VT = ωR در نتيجه وقتي سيستم با سرعت ω راديان در ثانيه مي چرخد، نمونه ها تحت تأثير نيروي گريز از مركز Fp به بزرگي N و در خلاف جهت قرار مي گيرند. نيروي Fp روي ذرات نمونه عمل مي کند و سبب جداشدن آنها براساس چگالي هاي مختلف مي شود. در زمان كوتاه، ذرات متراکم رسوب مي کنند، درحالي که ذرات با تراکم کم در زمان طولاني روي لايه هاي بالايي لوله ته نشين مي شوند. رابطة بين نيروي گريز از مركز ( ω2r )، شعاع موردنظر ( r) و جاذبة زمين ( g)،نيروي نسبي سانتريفيوژ(RCF) نام دارد.
نيروي سانتريفيوژ امکان مقايسة انواع مختلف محورهاي چرخان را زماني که نيروي سانتريفيوژ يکسان به آنها وارد مي شود، فراهم مي سازد.

اجزاي سانتريفيوژ
اجزاي اصلي تشکيل دهنده يک سانتريفيوژ به شرح زير است.
کنترل الکترونيکي که معمولا داراي قسمت هاي زير است:
  کنترل روشن و خاموش، تايمر، کنترل سرعت، کنترل دما(در سانتريفيوژ هاي يخچال دار)، کنترل ارتعاش و سيستم توقف.
 سيستم يخچالي
 سيستم خلا
 بدنه
 درب دستگاه
 محفظه
 موتور الکتريکي
 محور چرخان(انواع متداول آن:زاويه ثابت، شناور، لوله عمودي)

انواع محور چرخان
محور چرخان با زاويه ثابت: در اين نوع، لوله ها زاويه اي ثابت نسبت به محور سانتريفيوژ دارند.کاربرد عمده اين نوع در ايجاد سديمان هاي سلولي است.زاويه دار بودن سبب مي شود مسير حرکت ذرات کوتاه تر شده و زمان سانترفيوژ آنها در مقايسه با محور چرخان با سبد شناور کمترخواهد شد.
محور چرخان با سبد شناور: اين محور چرخان در انجام مطالعات بر اساس چگال ذرات و در مطالعاتي که سرعت حرکت ذرات بر اساس اندازه آنهاست کاربرد دارد.
محور چرخان با لوله هاي عمودي: اين نوع براي مطالعاتي که بر اساس چگالي ذرات و در مواقعي که زمان کوتاه سانتريفيوژ شدن عامل مهمي در تشکيل لايه هاست کاربرد دارد.
محور چرخان با لوله تقريبا عمودي: اين نوع براي جداسازي نمونه هايي که ته نشيني ذرات بر اساس چگالي يا اندازه نيست طراحي شده است.

کنترل کيفيت
کنترل کيفيت سانتريفيوژ به منظور اطمينان از عملکرد صحيح قطعات دستگاه است (سرعت موتور، زمان سنج، دما)که در دوره زماني مشخص انجام مي شود و شامل مراحل زير است :
 سرعت سانتريفيوژ:
 ابزار سنجش سرعت سانتريفيوژ تاکومتر است. سرعت سانتريفيوژ حداقل بايد هر سه ماه يکبار بررسي شده و ميزان سرعت اندازه گيري شده نبايد بيشتر از 5% با سرعت مورد انتظار تفاوت داشته باشد.
زمان سنج سانتريفيوژ:
 بهتر است زمان سنج حداقل هر شش ماه يکبار در مقابل زمان سنج کاليبره مورد بررسي قرار گيرد براي اين امر زمان سنج را در زمان هاي مختلف تنظيم و با کرنومتر محاسبه کنيد اعداد حاصل نبايد بيش از 10% با زمان مورد انتظار تفاوت داشته باشد.
کنترل دما: برخي سانتريفيوژ ها هنگام کار ايجاد حرارت بالايي در داخل محفظه خود مي نمايد و اين دما مي تواند بر کيفيت نمونه و غلظت کميت هاي آن تاثير گذار باشد لذا هنگامي که اندازه گيري کميتي مورد نظر به دما حساس است بهتر است از سانتريفيوژ يخچال دار استفاده شود. براي کنترل دما مي توان در لوله آزمايش آب مقطر بريزيم و دماي آن را تعيين نموده و سپس لوله را در سانتريفيوژ قرار داده و دستگاه با دور مشخص روشن مي شود که در نتيجه آن، پس ازمدت مقرر دماي آب داخل لوله مجدد اندازه گيري مي شود. دماي سانتريفيوژ هاي يخچال دار بايد هر ماه بررسي شده و ميزان دماي اندازه گيري شده نبايد بيش از دو درجه سانتيگراد با دماي انتظار اختلاف داشته باشد.
چهار نکته مهم در کار با دستگاه سانتريفيوژ
استفاده از سايز لوله مناسب با سانتريفيوژ
نکته: اگر شما به جاي يک ميکروتيوب 1.5ميلي ليتر ازيک ميکروتيوپ0.5ميلي ليتري استفاده مي کنيد،بايد از آداپتور براي جلوگيري از شکستن ميکروتيوب کوچک استفاده کنيد.
مساوي بودن محلول تيوب ها وبالانس قرار دادن نمونه ها يعني دقيقا روبه روي هم قرار گرفتن ميکروتيوب هاي يکسان در سانتريفيوژ.
قرار دادن درپوش بر روي روتور.
چک کردن تنظيمات.
انواع لوله هاي قابل استفاده در دستگاه سانتريفيوژ
لوله هاي آزمايشگاهي شيشه اي ساده
لوله هاي خونگيري به شيوه تحت خلاء
لوله مخروطي شکل
لوله گاما کانتر
تيوب و ميکروتيوب
 عيب يابي دستگاه سانتريفيوژ و راه حل هاي رفع عيب
يکي از مشکلات دستگاه مي تواند لرزش شديد باشدکه عامل اين عيب هر يک از عوامل زير مي تواند باشد:
محور چرخان بالانس نيست
راه حل: بارگذاري محور چرخان را تنظيم کنيد.وزن هاي لوله هاي متقابل هم بايد يکسان و متقارن باشد.محورهاي چرخان در سانتريفيوژهاي زاويه ثابت و عمودي را متقارن (هم وزن) بارگذاري کنيد.
 سرعت انتخاب شده به سرعت بحراني نزديک است. 
راه حل: سرعت مناسب و خارج از محدوده ي سرعت بحراني انتخاب نماييد.
 محور چرخان خوب جاسازي نشده است.
راه حل: اطمينان حاصل نماييد که محور چرخان درست جاسازي شده است و آن را کنترل کنيد.
 پايه محور چرخان روغن کاري نشده و يا کم روغن کاري شده است.
راه حل: محور چرخان را با توجه به توصيه هاي سازنده روغن کاري نماييد.

از مشکلات ديگر دستگاه اين است که در و محفظه ي محور چرخان بعد از سانتريفوژ کردن به سختي باز مي شود.که عوامل زير مي تواند يکي از علت هاي آن باشد:
حين سانتريفيوژ کردن خلا ايجاد مي شود.
راه حل: قسمت تهويه را در سمت بالاي محور چرخان يا سبد لوله ها را باز کنيد تا خلا از بين برود.
واشرها با روغن و با ذرات فلزي آلوده شده اند.
راه حل: واشرها را تميز روغن کاري نماييد و حتما از توصيه هاي سازنده براي اين منظور استفاده کنيد.

يکي ديگراز مشکلات، نشتي لوله ها است که عوامل زير مي تواند يکي از علل ايجاد آن باشد:
 در لوله هاي آزمايشگاهي محکم بسته نشده است.
راه حل:در لوله ها را تنظيم و محکم نماييد.
 لوله ها خيلي پر هستند.
راه حل: سطح مايع بايد پايين تر باشد تا از نشتي لوله ها جلوگيري شود.

از ديگر مشکلات ترک خوردن و يا شکسته شدن لوله هاست.عوامل و توصيه هاي رفع آن در زير ذکر شده است.
اگر لوله ها در دماي کمتر از دماي توصيه شده استفاده شوند مي توانند ترک خورده و يا بشکنند.
راه حل: اگر نمونه يخ زده است.دماي آنها را پيش از سانتريفيوژ کردن به 2 درجه ي سانتي گراد برسانيد.عمل کرد لوله ها در دماي پايين پيش از سانتريفوژ کردن ارزيابي نماييد.
لوله ها بر اثر استفاده مي توانند شکسته شوند.
راه حل: لوله هاي تاريخ گذشته را دور بريزيد و از لوله هاي جديد استفاده کنيد.

تا اينجا مشکلات مربوط به محورهاي چرخان و لوله ها را بيان کرديم و در ادامه مي خواهيم مشکلاتي را که براي سيستم هاي مختلف دستگاه پديد مي آيد نيزذکر کنيم.
از مشکلاتي که در بيشتر تجهيزات و همچنين سانتريفيوژ ها رخ مي دهد مسئله سوئيچ اصلي روشن بودن دستگاه را نشان مي دهد ولي سانتريفيوژ کار نمي کند. که مي توان به اينکه جريان الکتريکي به دستگاه وارد نمي شود شک کرد و بايستي از عمل کرد منبع تغذيه اطمينان حاصل کنيم.
گاهي دکمه ي عدم تعادل فعال مي شود که مي توان پي برد لوله ها در سانتريفيوژ بالانس نيستند و يا سانتريفيوژ تراز نيست. که بايد سانتريفيوژ را در يک سطح تراز قرار دهيم.
گاهي مشاهده مي کنيم سانتريفيوژ در سرعت کم لرزش دارد. از دلايل اين مشکل بالانس نبودن لوله ها در سانتريفيوژ است و همچنين اينکه مکانيسم تنظيم محور چرخان گير دارد که بايد آنها را کنترل و تنظيم کنيم.
سرعت چرخش به حداکثر سرعت انتخابي نمي رسد که اين مسئله حاکي از آن است که زغال ها معيوب هستند.بايد سانتريفيوژ را خاموش کنيد از سالم بودن زغال ها اطمينان حاصل کنيد و در صورت لزوم زغال ها را با مشخصات يکسان جايگزين نماييد. همچنين مي توانداين مشکل به دليل کاليبره نبودن کنترل سرعت باشد.
همچنين مشاهده شده است که محفظه سرد ولي محور چرخان گرم است.که بايد در اينجا از انتخاب صحيح دما اطمينان حاصل کنيم.

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی

یکشنبه, 12 مهر 1394 ساعت 11:07

يکي از موارد زيبايي که افراد و مخصوصا خانم هاي جوان به آن توجه زيادي دارند و از آن استفاده مي کنند ليزر کردن مو هاي زائد است. مو هاي نا خواسته مو هايي هستند که در مواضعي از بدن شخص به وجود آمده و رشد مي کنند و غير معمول با رنگي تيره و ضخيم اند و رويش آن ها غير طبيعي است. ريشه ي موجود در هر تار مو رنگ دانه اي دارد بنام ملانين، اين رنگ دانه در رويش مو فعال مي شود و همه ي بدنه ي يک تار مو را تيره کرده و به رنگ قهوه اي، سياه يا بلوند تبديل مي کند. کاري که عمل ليزر انجام مي دهد اين است که رنگ دانه و يا در واقع ملانين ريشه ي مو را سست و نابود مي کند. فوليكول مو هاي زايد و اضافي از بين رفته و رشد کردن آن ها متوقف مي شود و به اين صورت مو هاي زايد در ناحيه ي مشخص شده به کلي نابود مي شود.

اين يک درمان تک مرحله اي نيست و بايد در طي چندين مرحله و در مدت زمان خاص صورت پذيرد. در اکثر موارد اين کار نتيجه ي موفق و مطلوبي براي بيمار به همراه خواهد داشت.
اما بايد اشاره کرد که هزينه ي ليزر، زياد است و شايد اين مورد يکي از بزرگ ترين مشکلات  ليزر باشد. ليزر، به گفته ي متخصصان پوست و زيبايي تازه ترين و آخرين روش براي درمان کردن و از ميان برداشتن مو هاي زايد است که اشخاص از آن استفاده مي کنند و نتيجه مي گيرند. بعد از انجام دادن ليزر، بعضي از مو ها سريعا از بين رفته اما اکثر مو هاي زائد و اضافي تقريبا در عرض 2 هفته پس از شروع درمان نابود مي شوند که اين هم به سيستم بدني شخص بستگي دارد و ممکن است اين زمان کم و زياد شود. 
ليزر روش نسبتا موثر و کم عارضه اي براي از بين بردن موهاي ناخواسته است که مي تواند به طور طولاني مدت موجب کاهش رشد موهاي ناخواسته شود. فن آوري پيشرفته امروزي امکان ساخت دستگاه هاي مختلف را با طول موج و زمان تابش (PULSE DURATION) متفاوت فراهم آورده است. به اين ترتيب براي تخريب موها انتخاب هاي متنوعي در پيش روي متخصصان قرار دارد که هر کدام تاثير خاص خود را بر موها مي گذارند. 

ليزر چيست؟
ليزر، نوري تك رنگ و تك طول موج است. در ليزر موهاي زائد عمدتا نور ليزر در رنگ دانه ملانيني كه در موها به وفور يافت مي شود، جذب شده و سبب تخريب سلول هاي سازنده مو مي شود و به همين دليل است كه هرقدر مو ضخيم تر و مشكي ترباشد، ملانين بيشتري دارد که  نور ليزر را بهتر جذب كرده و راحت تر از بين مي رود. در عين حال چون ملانين در خود پوست هم وجود دارد هرچه مقدار آن كمتر باشد، يعني بيمار سفيدتر باشد، انرژي كمتري در پوست جذب شده و احتمال سوختگي ناشي از ليزر مو كمتر مي شود.

انواع ليزر موهاي زائد
بسته به نوع دستگاه، نوع پوست،  نژاد افراد و ميزان بودجه و امکانات هر فرد مي توان از انواع مختلف ليزر موهاي زايد جهت از بين بردن موهاي زائد بدن بهره جست.  هر چه موها تيرهتر و ضخيم تر و نيز پوست روشن تر باشد، تاثير ليزر بيشتر است. اکثر ليزرها بر موهاي بور و کمرنگ تاثير کمي دارند و حدوداً ميتوانند 30 تا 40 درصد اين موها را کاهش دهند. افراد با موي بلوند و روشن کانديد خوبي براي ليزر جهت کاهش موهاي ناخواسته نيستند و نياز به جلسات درماني بيشتري دارند.
گرچه ليزر ايمن است اما در دوران بارداري، با توجه به حساسيت افراد و مسائل قانوني متعاقب آن، بهتر است از ليزر استفاده نشود.
در ادامه به معرفي و مقايسه انواع دستگاه هاي ليزر موهاي زايد و دسته بندي آن ها مي پردازيم.
اساس کار اين دستگاه ها بر دو تکنولوژي مختلف است:

 سيستم هاي نوري ليزري:
اين سيستم ها شامل دستگاه هاي الکساندريت (ALEXANDRITE)، دايود و ليزر است.

سيستم هاي نوري لامپ هاي زنون:
اين سيستم ها شامل دستگاه هاي ايلايت
(E-LIGHT) و آي پي ال (IPL) است. 

 سيستم هاي نوري ليزري
دستگاه  ليزرND-YAG :
ليزرهاي Nd-YAG (گارنت ايتريم آلومينيوم ذوپ شده با نئوديميم)، متداول ترين ليزرهاي حالت جامد و از خانواده ليزرهاي ياگ هستند که در آنها نور توسط يک تک کريستال سخت و درخشان ايتريم- آلومينيوم-لعل (YAG) حاوي يون هاي اضافي عنصر نئوديميم توليد مي شود.  طول موج اصلي اين ليزر، 1064 نانومتر در ناحيه مادون قرمز است و در مد پالس و پيوسته مورد استفاده قرار مي گيرد. اين ليزر از طريق فيبرهاي نوري انتقال مي يابد و کاربرد آنها در ترميم ضايعات عروقي، درمان همانژيوم، برش يا تبخير يا لخته کردن بافت هاي عميق و جراحي هاي آندوسکوپي و لاپاراسکوپي است. همچنين يکي از کابردهاي متداول آن از بين بردن موهاي زائد است.
ليزر Nd-Yag در طيف گسترده اي از درمان هاي پوستي استفاده مي شود. اين نوع ليزر مناسب جهت کليه تيپ هاي پوستي به خصوص پوست هاي تيره است. اما با توجه به سطح مقطع پايين محل تماس با پوست، به صورت نقطه اي کار کرده، سريع در عملکرد نبوده، سوزش و درد بسيار داشته و براي موبري در سطح وسيع اصلا مناسب نيست.
ليزر Nd -YAG همچنين براي درمان آکنه فعال و جاي جوش هم کاربرد دارد. علاوه بر اين ، ليزرهاي  Nd- YAG مي توانند در هر دو حالت کم توان و توان بالا مورد استفاده قرار گيرند. کاربردهاي ديگر ليزر Nd-YAG مي تواند موارد زير را هم شامل شود:

1) از بين بردن لکه هاي ناشي از نور خورشيد
2) کاهش چين و چروک
3) رفع تتو و ضايعات رنگدانه اي

دستگاه ليزر الکساندرايت (الکس)
الکساندرايت يک ماده طبيعي کم ياب است که در سال 1830 توسط سزار الکساندر در کوه هاي اورال کشف شد. ليزر الکساندرايت از نوع ليزر هاي جامد است که داراي طول موج 755 نانومتر و در محدوده نور مرئي است. پرتو آن به رنگ قرمز است و به وسيله ملانين پوست و مو جذب مي شود.
اين دستگاه يکي از پيشرفته ترين دستگا هاي ليزر دنيا براي از بين بردن موهاي زائد است. از خصوصيات منحصر به فرد اين دستگاه قابل تنظيم بودن طول موج 
(Pulse Duration) و ميزان انرژي براي از بين بردن هر نوع مو و پوست (موهاي نازک و روشن، موهاي ضخيم و تيره) است. با توجه به جذب بالاي ملانين در اين طول موج (755 نانومتر)، کاربرد ويژه آن، از بين بردن موهاي زائد است. برخي از کارشناسان ليزر الکس را قدرتمند ترين و پر تأثيرترين ليزر مي دانند. به علاوه اين دستگاه قابليت تنظيم براي پوست روشن يا تيره را دارد اين دستگاه مجهز به سيستم خنک کننده مخصوص براي جلوگيري از سوزش است. لازم به ذکر است ميزان درد استفاده از اين دستگاه به طرز قابل توجهي بيشتر از موارد ديگر و به خصوص ليزرهاي آي پي ال و ايلايت است. در حال حاضر ليزر الکساندريت سريع ترين، موثرترين و کم خطرترين ليزر موجود در دنيا براي درمان موهاي زائد به شمار مي رود. در يک زمان بسيار کوتاه (در حد هزارم ثانيه) نور ليزر با شدت بالا به پوست مي تابد و به طور همزمان ده ها فوليکول مو را تخريب مي کند. اغلب موهاي تخريب شده از سطح پوست پاک مي شوند و مابقي موها در عرض 1 تا 2 هفته خود به خود ريزش پيدا مي کنند. اين ليزر براي نژاد سفيد اروپايي و ايرانيان خيلي سفيد ( تيپ هاي پوستي 1 و 2 ) است. لذا اگر فرد اندکي سبزه باشد احتمال ايجاد عارضه پوستي از جمله سوختن پوست و تغيير رنگ آن به سمت ايجاد لکه هاي قهوه اي رنگ و حتي بدتر از آن بي رنگ شدن (سفيد شدن) بسيار زياد است  که متاسفانه اغلب دايمي است و لذا موبري در سطح وسيع مناسب نيست.

دستگاه ليزر دايود
ليزرهاي دايود يکي از کارآمدترين منابع نوري هستند که تاکنون ساخته شده اند. به علت ساختاري مجتمع تر و سبک تر نسبت به ليزرهايي که بر پايه تحريک فلاش لامپ کار مي کنند، به جهت مقاصد کلينيکي بسيار مناسب ترند.  ليزرهاي دايود رفع موهاي زائد موجود به صورت پالسي و با طول موج هاي 800 يا 810 نانومترند. جذب اين طول موج در ملانين تاحدي کمتر از ليزرهاي الکساندريت و ياقوت و بيشتر از  Nd: YAG، IPLها است، ولي آنها مي توانند در عمق بيشتري از درم نفوذ کنند و ميزان بيشتري در فوليکول مو جذب شوند و متعاقباً اثر حرارتي و نابود کنندگي بيشتري را در مرکز فوليکول و سلول هاي بنيادي رشد مو، نسبت به الکساندريت و ياقوت ايجاد کنند.
ليزرهاي ديود اولين بار در انواع كم توان (در محدوده ميلي وات) براي كاربردهاي توانبخشي و زيبايي به صورت  non-ablative در حوزه پزشكي توسعه يافتند. 
با گسترش علم و تكنولوژي و امكان ساخت ليزرهاي ديود پرتوان،كاربرد اين ليزرها در تخصص هاي مختلف پزشكي از جمله جراحي و پوست و زيبايي، به صورت ablative و non-ablative  گسترشي دوباره يافت.

نکات کليدي در مورد ليزرهاي دايود

   طول موج آنها نزديک به طول موج طيف پايين مادون قرمز است.
 جذب آن در ملانين به نسبت Nd-YAG،IPL بسيار بيشتر بوده و تا حدي کمتر از ليزرهاي الکساندريت و ياقوت است.
     داراي ريسک پس از درمان کمتري نسبت به الکساندريت در تغييرات پيگمانته است. کاهش ريسک با پالس يکنواخت و خنک سازي سطحي نيز کمتر مي شود.
    طول موج آنها داراي عمق نفوذ بيشتري در درم بوده و درصد بيشتري از آن به فوليکول مي رسد.
   به علت استفاده از تکنولوژي نيمه هادي در ساخت آنها نسبت به ديگر ليزرهاي داراي فلاش لامپ به راحتي قابل حمل بوده و مقاومت بيشتري را در برابر ضربه و تغييرات از خود نشان مي دهند.
    داراي طول عمر بيشتري نسبت به ديگر ليزرها بوده و هزينه تعميرات و نگهداري کمتري نيز دارند.
   هزينه خريد و هزينه هاي ايجاد شده براي بيمار به مراتب کمتر از ديگر ليزرها است.
  به علت محدوده وسيع تنظيمات طول پالس و انرژي کاربردهاي وسيعي داشته و قابليت استفاده در پوست هاي تيره را نيز ميسر مي سازد.
به علت سرعت شات بسيار بالا در آنها براي استفاده در مساحت هاي بزرگ بسيار مناسب است.

سيستم هاي نوري لامپ هاي زنون 
دستگاه IPL
IPL مخفف کلمه  Intense Pulsed Light به معني تابش  فلاش گونه يا  نور پرقدرت  پالسي است.  اين نور حاوي بخشي از دامنه  وسيع امواج الکترومگنتيک در محدوده 200 تا 1200 نانومتر در بعضي از موارد خيلي پيشرفته بسته به درجه تنظيم دستگاه و در اکثر موارد از طريق فيلتر هايي با تکنولوژي بالا  ايجاد مي شود  ولي اين نور مانند ليزر، متمرکز نبوده و تک رنگ  نيست.
اين سيستم نيز با روشي مشابه با ليزر ها در درمان مو هاي زائد به کار مي رود. آي پي ال 
intense pulse light، در اصل ليزر نيست بلکه فلش لامپ هاي زنون هستند که نور چند طول موجي و 
non coherent را ايجاد مي کنند که قادر است اثرات گوناگوني بر روي ساختار هاي مختلف پوست داشته باشد و مي توان با گزينش فيلتر هاي مناسب، اثر دلخواه براي اهداف مشخص را به دست آورد. دستگاه  IPL روش محبوبي جهت برداشتن مو هاي زائد و جوان سازي پوست و روشن کردن لک هاي صورت وهمچنين آثار سطحي جوش هاي صورت (آکنه) است.
معمولاً سيستم هاي توليدکننده ليزر، سيستم هايي گران هستند و استفاده از آنها در تمام مراکز و کلينيک ها و براي تمام بيماران مقرون به صرفه نيست.  به همين دليل دنيا به دنبال سيستمي بود که بتواند به رغم ارزان تر بودن، ليزر را تقليد کند. آي پي ال (نور تشديد شده پالسي)، سيستمي است که به تقليد از ليزر مي پردازد و تقريباً با کارآيي مشابه وارد بازار شده است، ارزان تر است، و سريع تر عمل مي کند.  معمولاً رو به روي آي پي ال، فيلتر هاي رنگي خاصي قرار مي دهند که مي توانند باعث ايجاد طول موجي نزديک به طول موج ليزر شوند. دستگاه حذف موي IPL سريع وکاملا بدون درد است. عوارض جانبي کم است ولي مي تواند شامل قرمزي و تورم در محل درمان باشد که به سرعت برطرف مي شوند.
IPL  کانديداي مناسب جهت افراد داراي پوست روشن و موي تيره است، زيرا IPL پيگمان درون فوليکول مو را مورد هدف قرار مي دهد. تعداد زيادي از مردم تجربه حذف موهاي زائد به صورت کامل توسط اين روش را دارند، اگر موها دوباره رشد کنند به صورت نازک و ظريف خواهند بود. 
از اشکالات عمده ي اين دستگاه مي توان به مواردي چون  کارايي کمتر، درد، سوختگي و عدم رضايت بيمار در هنگام کار و عدم کارايي براي تمامي تيپ هاي پوستي اشاره کرد.

دستگاه ايلايت
نسل بسيار پيشرفته تر دستگاه هاي نوري آي پي ال (IPL) که با تکنولوژي هاي ديگر تکميل شده است تحت عنوان ايلايت در سراسر دنيا در حال گسترش است. دستگاه ايلايت از ترکيب سيستم نوري آي پي ال پيشرفته به همراه سيستم راديو فرکوئنسي براي از بين بردن موهاي زائد بدن کمک 
مي گيرد. اما واقعا تنظيم اين ترکيب از عهده هر شرکتي برنمي آيد و باعث مي شود که قدرت تکنولوژي بالا در عملکرد خوب اين دستگاه خودنمايي کند. اين دستگاه حتي موهاي زائد کرکي و جوان سازي پوست را بدون عوارض، با کمترين جلسات امکان پذير کرده است. در e-light وقتي شما دگمه را فشار مي دهيد هم لامپ و هم rf در يک لحظه روشن مي شوند و در آن لحظه دو نوع فوتون ( فوتون هاي لامپ و فوتون هاي rf) آزاد مي شود. فوتون هاي rf باعث ارتعاش در ناحيه مي شود و اين ارتعاش موجب ايجاد گرما مي شود و اين گرماي ايجاد شده باعث اثر بهتر فوتون هاي لامپ مي شود. به عبارت ديگر rf همانند کاتاليزور عمل مي کند و باعث اثر بهتر نور ipl مي شود.
دستگاه ايلايت داراي هزينه استهلاک مناسب و کمي است و از طرفي به علت بزرگ بودن سطح مقطع هندپيس جهت تاباندن انرژي به سطح بدن با تعداد کمتري شات نوري (حدود 700 الي 900 شات) براي کل بدن نسبت به دستگاه هاي موجود در ايران که براي کل بدن حدود 1400 تا 2000 شات نياز دارند. در مجموع هم هزينه کمتري براي بيمار دارد.

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی

یکشنبه, 05 مهر 1394 ساعت 07:03

هره مندي و به کارگيري ويژگيهاي نور براي درمان بيماريها به ويژه بيماريهاي پوستي سابقه اي به تاريخ عهد کهن به همراه دارد و در قرن گذشته به اين اقدامات «نور درماني» يا «فوتوتراپي» اطلاق مي شد. از سال 1995، «فوتوتراپي» با توجه به ويژگي غيرتهاجمي بودن نتايج مطلوبش براي پوست، به حوزهي «زيبايي و جوانسازي پوست» وارد شد.
امروزه مشکل موهاي زائد (هيرسوتيسم) وچگونگي درمان آن به چالشي در ميان کادر درمان تبديل شده است. زناني که روي صورت، گردن يا قسمت ديگري از بدن خود داراي موهاي زائد بوده و با مشکلات پزشکي واجتماعي مواجه هستند، رفع آن ها اهميت ويژه اي براي آنان دارد؛ به همين دليل امروزه خدمات رفع موي زائد در رديف اول خدمات کلينيک هاي پوست وزيبايي قرار داشته وطرفداران فراواني دارد. اگر روش هاي گوناگون Hair Removal را در سه گروه ليزري، غير ليزري و IPL مورد بررسي قرار دهيم مي بينيم که ليزرها از موفقيت بالاتري در درمان برخوردارند. به همين مئظور خدمات آنها گران قيمت و کار کردن با آن ها نياز به دقت وتخصص بيشتري دارد تا از خطرات احتمالي آنها پيشگيري شود. روش هاي غير ليزري معمولاً داراي سرعت عمل پايين وموفقيت کمتري است ودر نهايت IPL ضمن موفقيت بالا در درمان، داراي عملکردي ايمن، نتايج روشن وطولاني مدت وقيمت مناسب تر نسبت به ليزراست. به همين دليل امروزه IPL در انجام موفق Hair Removal از جايگاه ويژه اي برخورداراست. 


تاريخچه

تاريخچه IPL را بايد در ساخت لامپ هاي زنون واستفاده از آن ها در صنايع جستجو کرد. کاربرد اين نوع لامپ ها در صنعت به دليل دو ويژگي آن ها بوده است:
 وقتي در معرض انرژي قرار مي گيرد طيف روشن وکاملي از نور(امواج الکترومغناطيس) از خود ساطع مي کند.
 لامپ هاي گزنون اين قابليت را دارند که به صورت پرتوان طراحي شوند.
به دلايل فوق سال هاست که لامپ هاي گزنون در انواع گوناگون و توان هاي مختلف طراحي ودر صنايع گوناگون از جمله چراغ هاي اتاق عمل جراحي، فلاش دوربين هاي عکاسي و... استفاده مي شوند.
در بحث نوردرماني، لامپ هاي گزنون اولين بار براي ساخت منبع انرژي ليزرها ساخته شد ولي در دهه1960 نور آن ها همانند ليزرها مستقيماً براي درمان هاي پزشکي مورد استفاده قرار گرفت. در نيمه دوم همان دهه، مقالاتي درمورد کاربرد فلاش لامپ هاي گزنون در درمان بيماري هاي چشم وپوست منتشر شد به طوري که در سال 1990 اولين فلاش لامپ ها در درمان بيماري هاي عروقي مورد تاييد FDA قرار گرفت ودر سال 1997 با گسترش مطالعات ونتايج حاصل از آن، کاربرد فلاش لامپ ها در درمان موهاي زائد به تاييد FDA رسيد. بدين ترتيب زمينه ساخت IPLها که دستگاهي براي روشن کردن فلاش لامپ هاي گزنون است فراهم شد.

سيستم هاي ( Intense Pulse Light ) IPL 

Behravan173_1.jpg

IPL (آي پي ال مخفف intense pulse light و به معناي نور تشديد شده پالسي است)، در واقع دستگاهي براي روشن کردن لامپ هاي قدرتمند زنون و تفکيک و ارائه محدوده طول موج هاي مورد نظر از ميان طيف خروجي لامپ زنون بر اساس اهداف درماني است. ساختار آنها معمولاً شامل سيستم تغذيه الکتريکي با توان بالا، مدارات الکترونيکي براي تنظيم وشکل روشن شدن لامپ زنون و فيلترهاي اپتيکي cut- off است.
به طور خلاصه وکلي سيستم IPL به صورت زير است:
برق شهر—>منبع تغذيه—> سيستم شارژ و دشارژ خازن<—>بردکنترل ميکروپروسسوري<—>LCD ولامپ زنون —> پرتو نور 

اصول و مکانيسم عملکرد IPL

Behravan173_2.jpg

 اين دستگاه با پالس نوري شديد جهت حذف موهاي صورت، پاها، دست ها و . . . ، به صورت آرام و بي خطر استفاده مي شود. پالس هاي نوري با تمرکز روي فوليکول موها بدون سوختگي و يا آسيب به پوست موجب ايجاد گرما و تخريب آن ها مي شود. دستگاه حذف موي IPL سريع وکاملا بدون درد است. عوارض جانبي کمي دارد ولي مي تواند شامل قرمزي و تورم در محل درمان باشد که به سرعت برطرف مي شوند.
رنگدانه هاي پوستي يا همان «ملانين» هدف IPL است. اين رنگدانه ها انرژي نوراني را جذب و به انرژي حرارتي تبديل مي کنند. از آن جايي که رنگدانه هاي ملانين در پياز مو تراکم بيشتري دارد، اين تبديل حرارتي موجب تخريب و از بين رفتن پياز مو و کاهش و از بين رفتن صدها فوليکول مو با هر تابش اشعه مي شود.
بسياري از افراد تجربه حذف موهاي زائد به صورت کامل توسط اين روش را دارند، اگر موها دوباره رشد کنند به صورت نازک و ظريف خواهند بود.

Behravan173_3.jpg

اين سيستم از دو جزء تشکيل شده است:
 يک محفظهي فلزي که در داخل آن يک دستگاه الکترونيکي هوشمند و يک لامپ توليد کنندهي «نور فيلتر شدهي ضرباني» که طول موجهاي ايجاد شده توسط لامپ را به طرف هدف مورد نظر شليک مي کند در آن تعبيه شده است.
يک سيستم ايجاد کنندهي برودت و سرما: اين سيستم با ايجاد سرما در محل درمان، مانع از ايجاد التهاب، تورم، قرمزي و يا زخم روي پوست شده و توسط اين سيستم سرمايش ، اپيدرم پوست از حرارت ايجاد شده توسط «آي.پي.ال» محافظت ميشود.
دامنهي طول موجهاي اين «نور فيلتره شدهي ضرباني» توسط لامپ ياد شده در گسترهي وسيعي بوده و پخش و توزيع اين طول موجها از حوالي نور قابل رويت تا نور مادون قرمز ادامه مييابد و طيف آن از 300 تا 1200 نانومتر است.

هند پيس ها 
به طور کلي IPL ها از نظر هندپيس در دو نوع تماسي وغير تماسي ساخته مي شوند. در نوع تماسي در حقيقت نور از طريق يک منشور به پوست منتقل مي شود. در اين نوع بايد موهاي موضع درمان همان روز تراشيده شوند وبراي درمان از ژل به عنوان واسط بين پوست ومنشور استفاده شود.چون احتمال هدر رفتن انرژي در اين نوع IPL کمتر است پس احتمال تخريب حرارتي پوست بيشتر بوده وبهتر است از انرژي پايين تري نسبت به دستگاه هاي غير تماسي اقدام به درمان نمود. در نوع غير تماسي درواقع فاصله اي بين فيلتر وپوست وجود دارد وفيلتر در حين درمان بسيار گرم مي شود وبايد از تماس فيلتر با پوست پرهيز شود. اين نوع IPL نياز به ژل نداشته وموها بايد بين 1تا2ميليمتر از پوست بيرون باشند تا بتوانند انرژي حرارتي را به فوليکول منتقل کنند.در اين روش از بيمار خواسته مي شود تا چند روز قبل از درمان به تراشيدن موهاي موضع درمان اقدام نمايد. 

کاربرد هندپيس (کريستال هاي اپتيک) هاي مختلف در هر درمان 
طول موج درIPLها
IPL ها نوري را در محدوده 290 الي 1200 نانومتر توليد و با شدت بالا ساطع مي کنند و مي توان از آن ها همانند ليزرها در جهت اهداف درماني بهره جست. ولي با توجه به برهم کنش نور وبافت وتئوري جذب انتخابي نور توسط کروموفور هاي بدن، هر کدام از درمان ها با تابش محدوه خاصي از طول موج هاي نور امکان پذير است در حالي که لامپ زنون همه طول موج هاي نور را (در محدوده 290 الي 1200نانومتر) باهم با شدت بالا توليد ودر همه جهات منتشر مي کند. براي رسيدن به محدوده خاصي از طول موج هاي نور درIPL از فيلترهاي cut off استفاده مي شود.

عرض(پهناي)پالس در IPL 

Behravan173_4.jpg

عرض پالس نيز در IPL ها بايد قابل تنظيم باشد تا بتوان به اهداف درماني مورد نظر دست يافت. عرض پالس در انواع پيشرفته IPL از 3تا 3000 ميلي ثانيه با فرکانس تا يک هرتز قابل تنظيم است. همچنين عرض پالس و مد تابش نور خروجي در IPL ها نيز قابل تنظيم است. 

موارد کاربرد IPL
 آسيب هاي ناشي از آفتاب
چين وچروک هاي ناشي از افزايش سن
لکه هاي ناشي از پيري
کک ومک هاي ناشي از آفتاب
منافذ بزرگ پوست
پوست هاي چرب با منافذ باز
روزآسه (قرمزي هاي پراکنده پوست)
لکه هاي مادرزادي و ماه گرفتگي
برخي ضايعات عروقي سطحي
پوست هاي خشک و مرده
چروک هاي عميق 
عروق عنکبوتي
رفع مو هاي زائد و نه رفع دايمي موهاي زائد

مزاياي استفاده از آي پي ال 

نتايج طولاني مدت و ماندگار
تکنيکي غير تهاجمي و بدون نياز به استراحت در منزل
کمترين ميزان درد و احساس ناراحتي حين انجام آن
افزايش کلاژن سازي پوست
ايجاد ظاهري طبيعي به صورت تدريجي در ناحيه ي درمان
درمان ضايعات پوستي و جوانسازي پوست به طور همزمان
ايجاد شفافيت در پوست

چگونه دستگاه IPL ضايعات عروقي را درمان مي کند؟
بالا رفتن سن، قرار گرفتن در معرض نور خورشيد و عوامل ديگر مي تواند باعث شکنندگي در مويرگ ها و عروق خوني صورت شده و ضايعات عروقي ايجاد کند که تلانژکتازي (telangiectasias) نام دارد. اين اتفاق عروق عنکبوتي را پديد مي آورد. گاهي شکنندگي مويرگ ها باعث ايجاد قرمزي يا اريتم در پوست و خجالت افراد در جامعه مي شود. روزآسه بيماري پوستي شايعي است که با قرمزي پوست مشخص مي شود. تمام اين بيماري ها به خوبي به IPL پاسخ مي دهد. براي ضايعات عروقي پاها IPL و Nd-YAG laser با هم مي توانند روي اين ضايعات کار کنند. طي درمان، نور IPL و ليزر توسط خون داخل عروق کوچک جذب شده، عروق را گرم و تخريب مي کند. با گذشت زمان عروق تخريب شده دوباره جذب و ناپديد مي شود. همچنين مي توان از IPL در درمان واريس که عميق تر است استفاده کرد.

IPL و جوان سازي پوست 
IPL يک استاندارد طلايي براي جوان سازي پوست به وسيله نور است و همچنين مي تواند بيماري هاي پوستي زيادي را همزمان درمان کند. FDAنتايج چشمگير IPL دردرمان بيماري هايي نظير لک هاي ناشي از سن، فرکل هاي(freckles) ناشي از نور خورشيد، علائم روزآسه ،ضايعات پوستي موقع تولد birthmarks، ضايعات وريدي، جاي آکنه و حتي موهاي زائد را نشان مي دهد.
دستگاه IPL به حفظ شفافيت پوست کمک مي کند. گزينه هاي زيادي براي بهتر نمودن ظاهر پوست از کرم ها و لايه بردارها گرفته تا ميکرودرم و ليزر وجود دارد. اما تمام اين روش ها نمي تواند بدون اختلال در فعاليت هاي روزانه، بهبودي را تضمين کند.
راه حلي که IPL با استفاده از جوانسازي با نور ارائه مي دهد: 
نتايج حاصل از کاربرد دستگاه IPL در جوانسازي پوست به راحتي ديده مي شود.
همه ي نواحي صورت را درمان مي کند.
بيمار مي تواند بلافاصله به فعاليت هاي روزانه ي خود برگردد.
به صورت تدريجي، ظاهري طبيعي را ايجاد مي کند.
نتايج آن دراز مدت باقي مي ماند.

شروع کار با IPL

پزشک براي هر بيمار جديد برنامه درماني خاصي را بر اساس نوع و شدت مشکل تعيين مي کند. به طور ميانگين در يک دوره سه هفته اي چهار تا شش جلسه درمان توصيه مي شود. هر جلسه معمولا 20 دقيقه طول کشيده و بيمار بلافاصله به فعاليت طبيعي خود بازمي گردد. با IPL نتيجه درمان طبيعي و ماندگاري آن طولاني خواهد بود.

انتظار بيمار موقع درمان توسط IPL
قبل از شروع درمان، معمولا يک لايه ژل سرد روي ناحيه ماليده شده و بيمار از عينک محافظ استفاده مي کند . طي درمان پزشک هندپيس را به آرامي روي پوست حرکت مي دهد. نور به صورت پالس هاي کوچک به پوست مي رسد و معمولا بدون ناراحتي است. گاهي اثرات درمان مثل قرمزي طي يک تا دو ساعت بر طرف مي شود. در اکثر موارد صورت درمان مي شود اما مي توان گردن، قفسه سينه و دست ها را نيز درمان کرد. 
 IPL همچنين لايه سطحي پوست را درمان مي کند در حالي که انرژي به بافت هاي عمقي تر مي رسد. 

ممنوعيت ها قبل از انجام آي پي ال
اجتناب از حمام آفتاب
اجتناب از برنزه کردن حداقل چهار هفته قبل از شروع درمان
اجتناب از مصرف داروهاي حساسيت زا به نور و لايه بردارهاي قوي

 مواردي که استفاده از آي پي ال ممنوع است :
ديابت کنترل نشده
پوست هاي بسيار حساس
استفاده از داروهاي ضد انعفاد خون
سرطان ها و تومورهاي بد خيم به ويژه سرطان پوست
حساسيت شديد به نور خورشيد
استفاده از برونز کننده هاي بدن
حاملگي
سابقه ي تبخال و ساير بيماري هاي عفوني پوستي 
سابقه تشنج هاي حساس به نور

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی

شنبه, 04 مهر 1394 ساعت 12:45

از این دستگاه برای اندازه‌گیری پارامترهای خونی به صورت کمی استفاده می‌کنند . وظیفه اصلی این دستگاه ها تهیه گزارش سریع و دقیق به روشی ساده از پارامترهای اصلی خون است ، به نحوی که نمونه های غیر طبیعی یا بلاست از نمونه های طبیعی تفکیک گردیده و جهت انجام بررسی های بیشتر آنها از روش های متداول دیگر کمک گرفته می شود .

 


وظیفه اصلی این دستگاهها تهیه گزارش سریع و دقیق به روشی ساده از پارامتر‌های اصلی خون است، به نحوی که نمونه‌های غیر طبیعی از نمونه‌های طبیعی تفکیک گردیده و جهت انجام بررسی‌های بیشتر آنها از روش‌های متداول دیگر کمک گرفته می‌شود.سل کانتر از دو واژه سل (سلول) و کانت (شمارش) تشکیل شده است . استفاده از این دستگاه ها امروزه پیشرفت خوبی داشته است ولی بعد از ۲۵ سال از تولید نسل جدید این دستگاه ها هنوز هیچ شرکتی نتوانسته است سیستمی مانند سیستم های شرکت سیسمکس را به بازار عرضه کند که توانایی اندازه گیری اندیکس های داخل گلبول های قرمز را دارند . روش دستی هم در کنار این روش اتوماتیک برای کالیبراسیون استفاده می شود . هر چند که این دستگاه ها یکی از ملزومات آزمایشگاه های امروزه هستند و با دقت بالا کار می کنند اما باز هم ممکن است جواب به دست آمده از نتایج واقعی دور باشد اما این عیب هم باعث عدم استفاده از این دستگاهها نمی شود . در کذشته سل کانتر ها بر اساس اندازه ، سلول ها را شمارش می کردند اما امروزه از روش های جدیدی مانند اسکاتر استفاده می شود . انواع مختلفی از این نوع دستگاهها وجود دارد که از روش های مختلفی برای اندازه گیری و شمارش سلول ها استفاده می شود اما تقریبا تمام آنها از یکی از چهار روش معرفی شده استفاده می کنندامپدانس (روش امپدانس الکتریکی-تغییر در هدایت الکتریکی) ،اپتیکال (الکترواپتیکال) ،سیتوشیمیکال و تلفیقی .

 


روش امپدانس به علت سهولت و مزایایی نسبتا خوبی که دارد بیشتر استفاده می شود .  سل کانتر های اپتیکال توسط نور و قوانین حاکم بر ان اندیکس های هماتولوژی را گزارش می کند .سیتوشیمی هم روشی است که به طور انحصاری در دستگاه های شرکت بایر استفاده می شود . شرکت های مختلف و با نام های تجاری گوناگون در سراسر جهان انواع این دستگاه ها را با متد های گوناگون به بازار عرضه می کنند از مهمترین انها می توان به شرکت های Sysmex ، Abbott ، ABX و … اشاره کرد . در میان شرکت های فوق فقط دستگاه ۲۵ ساله مربوط به شرکت سیمکس به نام H1 توانایی های بسیار قوی نسبت به سایر دستگاه ها دارد و به همین منوال هم سهم بیشتری از بازار را به خود جذب کرده است . 

 
  • در ادامه چهار روش مورد استفاده در سل کانتر ها را بررسی می کنیم :
  • ۱. روش امپدانس : 
    امپدانس الکتریکی عمده‌ترین روش به‌کار گرفته‌شده در تحلیل‌گرهای هماتولوژی است. در این روش سلولهای خونی (ذرات بیولوژیک نارسانا) در یک رقیق‌کننده هادی جریان الکتریکی (الکترولیت) معلق شده و سپس به داخل روزنه شمارش یک استوانه شیشه‌ای کشیده می‌شود. در محفظه شمارش یک جریان الکتریکی با فرکانس پایین (حریان مستقیم)بین الکترودهای خارجی که در دو طرف روزنه در الکترولیت معلق است، برقرار است. هنگامی‌ که یک سلول خونی از منطقه حساس روزنه عبور می‌کند، باعث تغییر ولتاژ جریان الکتریکی شده و ایجاد یک پالس الکتریکی می‌نماید که اندازه آن متناسب با حجم سلول است. سل‌کانترهایی که براساس امپدانس الکتریکی عمل می‌کنند دارای دو کانال جهت شمارش سلولها است: – کانال شمارش اریتروسیت / پلاکت – کانال شمارش لکوسیت‌ها.

     

    ۲٫ روش‌های اپتیکال (نوری)
    فن‌آوری الکترواپتیکال، صرف نظر از روش خاص بکار گرفته شده اساسا بر واکنش متقابل نور و ماده استوار است. هنگامی که یک پرتو نوری به جسمی که دارای ضریب شکست (دانسیته) خاصی است برخورد کند به چند حالت در می‌اید . منبع نوری به‌کار گرفته شده در دستگاه‌ها غالبا یک لامپ تنگستن-هالوژن یا یک لیزر نیمه هادی (نظیر لیزر نئون-هلیوم) است. در این فن‌آوری سوسپانسیون رقیق شده سلول‌های خونی به داخل جریان پیوسته‌ای از محلول الکترولیتی تزریق می‌شود. جریان پیوسته و غلافی شکل محلول الکترولیتی باعث هدایت و عبور سلول‌ها به صورت تک ردیفی (فلوسل) از کانال فلوسل (Flow cell) می‌شود. در این کانال سلول‌ها در محل خاصی از مقابل منبع نوری عبور کرده و مورد اصابت پرتوهای نوری قرار می‌گیرد. بسته به نور موجود و وضعیت سلول، نور اصابت کرده به سلول ممکن است جذب شود، برگشت پیدا کند (بازتابش)، در جهت‌های گوناگونی پراکنده شود و. . . . در این سل‌کانترها، آشکارسازهای نوری (فتودتکتورها) Photodetectors))خاصی جهت شناسایی و تبدیل پرتوهای پراکنده شده به سیگنال‌های الکتریکی، تعبیه شده‌ است .

    ۳٫ تحلیل‌گرهای تلفیقی (هیبرید)
    روش‌های امپدانسی و اپتیکال با وجود مزایای متعدد، هریک دارای محدودیت‌هایی است که کارایی آنها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به منظور رفع این محدودیت‌ها و دستیابی به فن‌آوریهای برتر در شمارش سلولی، شرکت‌های سازنده تحلیل‌گرهای هماتولوژی به‌ تدریج به سمت به‌کارگیری روش‌های تلفیقی روی آوردند که این امر منجر به افزایش کارایی تحلیل‌گرها و نیز صحت پاسخ‌های حاصل از آنها شده است. از جمله این روش‌های تلفیقی می‌توان به روشهای RF/DC و VCS اشاره نمود .

 

برسی ساختمان و عملکرد دستگاه شمارش گر H1
همان طور که احتمالا متوجه شدید مدل H1 یکی از موفق ترین مدل های آنالیزور های هماتولوژی میباشد ما هم در ادامه این دستگاه را معرفی خواهیم کرد .

ساختمان H1
الف ) واکنش سیتوشیمیایی یا آماده سازی
ب ) فلوسل : سنجش ابعاد
ج)کانورتر : تبدیل خرجوی دستگاه به اعداد

کانال های دستگاه H1
در این دستگاه چهار نوع کانال یا دریچه تعبیه شده است که هر کدام مربوط به عملکر خاصی هستند .
کانال های شامل کانال های گلبول های قرمز ، پلاکت ، پراکسیداز و هموگلوبین است . باید توجه کرد که در سل کانتر ها ابتدا سه اندیکس هموگلوبین ، هماتوکریت و MCV به دست می آید و با استفاده از انها می توان سایر اندیکس ها را به دست اورد . سه کانال اولی از روش فلوسایتومتری استفاده می کنند ولی کانال آخری (هموگلوبین) از روش رنگ سنجی استفاده می کند .

کانال هموگلوبین 

روشی که برای اندازه گیری هموگلوبین در سل کانترها استفاده می شود همان روش سیان متهموگلوبین معمولی است که به صورت روتین در آزمایشگاه ها استفاده می شود اما همان طور که می دانید این روش به مدت زمان زیادی نیاز دارد . در دستگاه های سل کانتر برای کاهش این زمان از همین روش استفاده می شود ولی با مقداری تغییرات تا زمان آزمایش کاهش یابد . در سل کانتر ۲ میکرولیتر خون با ۵۰۰ میکرولیتر خون مخلوط شده و زمان نیز هم با کاهش مقادیر ، کاهش میابد .

 

در این روش باید به یک نقطه توجه کرد آن هم این است که هم درون گلبول های قرمز و درون ساختارهای پورفرینی است بنابراین این هم برای انجام سریع واکنش باید خیلی سریع آزاد شود و در اختیار محلول کار قرار گیرد تا سیانومتهموگلوبین به دست آید . برای این کار از محلول “لوریل دی متیل آمین اکسید” استفاده می شود . این محلول گلبول های قرمز را مانند مکانیسم بادکندکی میترکاند و باعث کاهش زمان آزمایش به زیر ۱۰ ثانیه می شود .

 

بعد از مخلوط شدن هموگلوبین با محلول کار ، (به غیر از سولفو هموگلوبین) می توان در طول موج ۵۴۰ نانومتر میزان هموگلوبین را توسط اسپکتوفوتومتر اندازه گیری کرد .
بعد از اندازه گیری هموگلئبین می توان بر اساس فرمول های زیر میزان MCH و MCHC را به دست اورد که اولی میزان هموگلوبین متوسط در یک گلبول قرمز ولی دومی میزان هموگلوبین در حجم میعنی از گلبول های قرمز (مانند هماتوکریت فرد) است .

 

MCH= Hg⁄(RBC Count)
MCHC= Hg⁄HCT

 

همان طور که توضیح دادیم میزان هموگلوبین در سل کانتر تقریبا مانند روش دستی آن است اما با دقت زیاد و با زمان بسیار کمتر انجام میگیرد .
فلوسایتومتری روشی است که در دستگاه H1 برای اندازه گیری RBC , PT , PO استفاده می شود . این روش دارای دقت بسیار زیادی است که در ادامه بحث می شود .

ساختمان دستگاه سل کانتر

ساختمان دستگاه سل کانتر

 

فلوسایتومتری

 
  •  تعریف : تکنیک مطالعه مشخصات ریز سلول ها است هنگامی که سلول ها یکی پس از دیگری به صورت معلق در مایع سیال به همراه مایع غلیظ تری به نام Sheath از نقطه حساس نوری در داخل سلول می گذرند . کار این مایع غلیظ این است که باعث می شود سلول ها یکی یکی از روبه روی نور عبور کنند .
 

 

فلوسایتومتری

فلوسایتومتری

تاریخچه مختصر
فلوسایتو متری تکنیکی است با کارآیی بالا که برای اولین بار توسط Wolfgang Göhde در سال ۱۹۶۸ در دانشگاه مونستر کشف شد .نام اولیه این روش “pulse cytophotometry” بود که در کنفرانس ۱۹۸۸ در امریکا به فلوسایتومتری تبدیل شد .

 

 مقدمه تکنیک
فلوسیتومتری به طور کلی روشی برای شمارش ذرات و بررسی میکروسکوپی ، مانند سلول ها و کروموزوم ها است . در این حالت ذره در یک جریان سیال تعلیق شده و ذره یکی به یکی از مقابل نور عبور میکند و شمارش انجام می شود . همچنین این دستگاه اجازه بررسی multiparametric پارامتر های فیزیکی و شیمیایی را در یک زمان بسیار اندک را می دهد . فلوسیتومتری به طور مداوم در تشخیص اختلالات استفاده می شود ، به خصوص سرطان خون ، اما بسیاری از برنامه های کاربردی دیگر در هر دو پژوهش بالینی و عمل هم شامل ان می شوند .

 نحوه کار دستگاه
پرتویی از طول موج معین (معمولا نور لیزر ) بر ذرات موجود در یک ماده هیدرودینامیکال تابانده و فوکس می شود . در این قسمت باید استکر را تعریف کرد اصطلاحا :
“به نوری که از درون جسم عبور می کند و از ان ساطع می شود را گویند “
تعدادی دتکتور و یا آشکار ساز در درون دستگاه و در نقطه عبور نور تعبیه شده است . یکی از انها در مقابل و هم خط پرتو نوری است (Forward Scatter or FSC) و دیگری اسکتر جانبی است که به صورت عمود نسبت به منبع نور قرار دارد علاوه بر این ها تعدادی دتکتور فلورسانس دیگری هم در دستگاه تعبیه شده است . اندازه ذرات عبوری از مقابل نور ، ۰٫۲ تا ۱۵۰ میکرومتر است و اگر ذره ای که دارای ماده شیمیایی فلوروسنت است و یا ماده ای فلوروسنتی است که به ذره متصل شده است ، نور تغییر طول خواهد داد . ترکیب اسکتر و فلوروسنت باعث ایجاد نور مرئی در دتکتور خواهد شد . با برسی میزان درخشندگی و ورش های کامپیوتری میتواند نوع سلول ها و مواد شیمیایی آن ها را برسی کرد .

سه اصل مهم در فلوسایتو متری
الف ) یکنواخت بودن جریان عبور سلول ها
ب ) یکنواخت بودن غلظت سیال و محلول شیذ
ج ) یکنواخت بودن فشار مکش و ترزیق ذرات

 
فلوسایتومتری

فلوسایتومتری

 ساختمان فلوسایتومتر
به طور کلی این دستگاه از ۵ قسمت تشکیل می شود :
جریان مایع یا محلول sheath : کار این مایع غلیظ این است که فلوسل ها به صورت یکی به یکی از مقابل نور عبور می کنند
سیستم نوری : معمولا از لامپهای جیوه – زنون استفاده می شود . سایر لیزر ها (دیودی – آرگون – کیریپتون – UV و .. ) هم بنابه نیاز و یا سیستم دستگاه استفاده می شوند .
ردیاب (ADC): تبدیل اندیکس های آنالوگی به دیجیتال را انجام می دهد . حالت های اسکتر و آنالیز و تولید زبان دیجیتالی از داده ها توسط این بخش انجام می شود .
تقویت کننده سیستم (آمپلیفایر)
 کامپیوتر: برای تجزیه و تحلیل سیگنال
فرایند جمع آوری داده ها توسط فلوسایتومتر ” Acquisition ” نامیده می شود . Acquisition با اتصال یک کامپیوتر به دستگاه و نرم افزار مربوطه آن انجام می شود . با استفاده از نرافزار می توان پارامتر های مربوط به نوع ذره را تغغیر داد (مانند ولتاژ) .
دستگاهی که ما برسی کردیم جز حداقلها بود به طوری که امروزه دستگاه های با برند های مختلف وارد بازار شده اند که دارای ۴ لیزر و ۱۸ دتکتور فلوروسنت می باشند .

دستگاه فلوسایتومتری

دستگاه فلوسایتومتری

 

مقادیر قابل اندازه گیری توسط فلوسایتو متری در هماتولوژی
 حجم و مورفولوژی RBC
 رنگدانه های سلول
 چرخه DNA , RNA
 تغییرات پروتئین ها 
 برسی CD مارکر های – به ویژه در لوسمی و بیماری های لوکوسیتی
 آنتی ژن های داخل سلولی وحتی هسته ای
 الکترولیت های و PH داخل سلولی
 سیالیت غشا

 

بعد از اشنایی مختصر با فلوسایتومتری به ادامه بحث خود می پردازیم . در دستگاه H1 اندازه گیری سه کانال باقی مانده یعنی RBC , Pt ,Proxidas توسط روش فلوسایتومتری انجام می شود . 

 کانال RBC – Pt
برای اندازه گیری اندیکس ها از روش Novel استفاده می کنیم که گلبول ها را به صورت ایزولومتریک در میاورد . یعنی تغییری در حجم فلوسل انجام نمی گیرد ولی شکل سلول تغییر می کند . 
باید توجه کرد که :
“گلبول های حاوی HgS در این دستگاه قابل شناسایی نیستند چون این سلول ها به صورت برگشت ناپذیری به حالت داسی شکل تبدیل شده اند “
بعد از عبور فلوسل مورد نظر از جلوی نور (در اینجا گلبول قرمز و یا پلاکت) مقادیر تحت شرایط زیر به دست خواهد آمد : 
 اسکتر در زاویه ۲-۳ درجه به عنوان حجم
 اسکتر در زاویه ۵-۱۵ درجه به عنوان هموگلوبین (مقدار هموگلوبین از این روش هم به دست می آید)
بعد داریم : 
HCT=RBC .c ×MCV
لازم به ذکر این نقطه است که زاویه در پلاکت ۳۰-۳۹درجه است .
همانطور که در آغاز هم گفته شد با دست آوردن سه واحد اصلی مورد نظر ما سایر اعداد و اندیکس ها به دست خواهند آمد . بنابراین به گزارش اندیکس های هموگلوبین (دو روش) و هماتوکریت (با فرمول همین صفحه) و متوسط حجم سلولی (توسط فلوسایتو متر) می تواند سایر اندیسک های مهم را گزارش داد . 

کانال پراکسیداز از این کانال برای برسی گرانول های سیاه موجود در لوکسیت ها استفاده می شود که توسط آنزیم پراکسیداز تولید می شود . برای شناسایی این گرانول ها باید این اجسام توسط رنگ امیزی آشکار شوند . رنگ آمیزی مورد استفاده در این روش رنگ آمیزی “هیدرو پراکسیداز” است که باعث رنگ امیزی گرانول ها به قهوه ای (رنگ ضعیف) و سیاه (رنگ قوی) می شود . 

 روش رنگ آمیزی هیدروپراکسیداز
گلبول های قرمز در حرارت ۷۵ درجه سانتی گراد به طور کامل لیز می شوند تا لوکوسیت ها تنها در نمونه ما باقی بمانند . بعد از این کاری رنگ امیزی شروع می شود . گرانول ها پر اکسیداز دارای انزیم کاتالاز هستند و این انزیم با سوربیتول واکنش می دهد . پس واکنش اولیه ما :
فرم آلدهید + سوربیتول 
ترکیب دو ماده را بر روی لوکوسیت ها قرار می دهیم سپس در ادامه :
آب اکسیژنه + ۴ فنول و ۱ نفتول = تولید رنگ سیاه
اگر انزیم در گرانول وجود داشته باشد باعث تولید رنگ خواهد شد . 
مانند کانال RBC اسکتر در زاویه ۲ درجه حجم و اسکتر در زاویه ۵ – ۱۵ درجه میزان انزیم پراکسیداز است . 
 نکته : نتیجه پراکسیداز به صورت دسته جمعی گزارش می شود . 

 سایر کانال ها 
در کانال بازوفیل هم تعدا لوبوله شدن و سیگمانته ها لوکوسیت ها برسی می شود . برای این کار ابتدا گلبول های قرمز را لیز می کنیم . بعد از اینکه سلول ها را لخت کردیم (برای آشکار سازی هسته و سلول های بازوفیل لخت نمی شوند) هسته انها آشکار شده و توسط قانون های فلوسایتومتر تعدا لوبول های هسته و یا حالت دانسیته آنها مشخص و گزارش می شود .

آنالایزرهای هماتولوژی به روش امپدانس الکتریکی
آنالایزرهای هماتولوژی یا سل کانترها ، دستگاه های تمام اتوماتیکی هستند که برای اندازه گیری کمی پارامترهای خون در آزمایشگاه های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند . وظیفه اصلی این دستگاه ها تهیه گزارش سریع و دقیق به روشی ساده از پارامترهای اصلی خون است ، به نحوی که نمونه های غیر طبیعی از نمونه های طبیعی تفکیک گردیده و جهت انجام بررسی های بیشتر آنها از روش های متداول دیگر کمک گرفته می شود .

 

اجزای اصلی سل کانتر
سل کانترها معمولا از سه بخش اصلی هیدرولیک ، پنوماتیک و الکترونیکی تشکیل می گردند .

 

وظایف سیستم هیدرولیک
وظایف سیستم هیدرولیک شامل برداشت محصول های مورد نیاز دستگاه و نمونه خون یا Aspirating ، تخلیه
محلول ها یا خون برداشت شده یا Diapensing ، رقیق سازی نمونه یا Diluting، مخلوط کردن نمونه و محلول ها یا Mixing و افزایش محلول لیز کننده یا Lysing است .

 

وظایف سیستم پنوماتیک
وظیفه اصلی سیستم پنوماتیک تولید خلاء یا فشار ثابت جهت کنترل دریچه ها و همچنین کنترل حرکت محلول ها و نمونه در داخل سیستم هیدولیک است .

 

وظایف سیستم الکترونیکی
این سیستم توسط یک ریز پردازنده ( میکروپروسسور ) کنترل می شود و وظایف زیر را به عهده دارد :
۱ ) اندازه گیری وپردازش سیگنال های حاصل از تغییر امپدانس
۲ ) محاسبه و انتقال نتایج به چاپگر یا هر خروجی دلخواه در سیستم
۳ ) ترسیم گراف پارامترهای اصلی
۴ ) کنترل زمان اندازه گیری و توالی تست ها
۵ ) اجرای برنامه Q.C و کالیبراسیون سیستم
۶ ) ذخیره و بازیابی ( Save and Load ) نتایج

 

محلول ها و مواد مورد نیاز در دستگاه سل کانتر
الف ) محلول ایزوتون یا Diluent : برای رقیق کردن خون از یک محلول ایزوتونیک که می تواند محیطی شبیه پلاسمای خون را تأمین نماید ، استفاده می شود . بدین ترتیب که یک رسانای مناسب جهت شمارش سلول های خونی ایجاد می گردد .
ب ) محلول لیز کننده یا Lyse از این محلول برای از بین بردن غشای سلول های قرمز در کاپیلاری مخصوص شمارش WBC استفاده می شود ، بدین ترتیب تداخل اندازه بین سلول های قرمز و سفید در شمارش آنها از بین می رود . همچنین از جذب نوری مخلوطی که از لایزوهموگلوبین تشکیل گردیده است ، برای اندازه گیری غلظت هموگلوبین استفاده می شود .
ج ) محلول شستشو یا Rinse : محلول شستشو نوعی دترجنت است که برای شستشوی تیوب ها و کاپیلاری ها و مرطوب نگه داشتن آنها پس از هر سیکل اندازه گیری مورد استفاده قرار می گیرد .
د ) محلول شستشوی آنزیماتیک یا E – Z Cleanser : یک محلول
 آنزیمی مخصوص است که برای پاک کردن بهتر تیوب ها وکاپیلاری به صورت روزانه مورد استفاده قرار می گیرد ( قبل از خاموش کردن دستگاه ) و ضرری برای قسمت های پلاستیکی دستگاه ندارد .
ه ) محلول پاک کننده پروب ها یا Probe Cleanser : از این محلول برای پاک کردن و حل کردن لخته خون های به جای مانده در پروب ها و تیوب ها و کاپیلاری دستگاه استفاده می شود و معمولا این محلول باید ۱۵ دقیقه در این مسیرها قرار گیرد تا مؤثر واقع شود .
و ) کالیبراتور : یک محصول خنوی با پارامترها و مقادیر مشخص و ثابت است که به صورت تجارتی و مطابق با استانداردهای مرجع پزشکی تولید می شود و از آن برای کالیبره کردن دستگاه سل کانتر استفاده می شود .
ز ) کنترل : یک محصول خونی با پارامترها و مقادیر مشخص وثابت است که به صورت تجارتی در سه نوع Low ، Normal و High تولید می شود . خون کنترل باید روزانه برای چک کردن عملکرد دستگاه سل کانتر مورد استفاده قرار گیرد .

 

اصول شمارش سلول های خونی
نمونه رقیق شده مورد اندازه گیری توسط یک فشار منفی به داخل روزنه WBC و RBC مکش می شود . در سیستم اندازه گیری ، یک لوله شیشه ای دقیق که لوله اندازه گیری نامیده می شود ، وجود دارد که وظیفه آن کنترل ثابت بودن حجم نمونه مورد اندازه گیری در طول یک سیکل شمارش است . در بالا و پایین این لوله اندازه گیری دو سنسور نوری قرار داده شده که فاصله بین این دو سنسور ، حجم نمونه مورد اندازه گیری را مشخص می نماید و از آنجایی که این فاصله همیشه ثابت است ، حجم های اندازه گیری شده در دیسک های مختلف شمارش نیز ثابت است .
سلول های سفید خون ( WBC ) ، سلول های قرمز خون ( RBC ) و پلاکت ها به روش امپدانس الکتریکی شمارش شده و سایز بندی می شوند . این روش بر اساس اندازه گیری تغییرات در مقاومت الکتریکی بین دو الکترود مثبت و منفی پایه گذاری شده است . شایان ذکر است که تغییرات در مقاومت الکتریکی بین دو الکترود ، ناشی از عبور ذرات و سلول های خونی با اندازه های مختلف از روزنه بین الکترودهای مثبت و منفی است . الکترودها در زیر سطح محلول در دو طرف یک روزنه که Aperture نامیده می شود ، قرار داده شده اند و تشکیل یک مسیر الکتریکی را می دهند .
سلول های خونی دارای اندازه های مختلفی هستند . بر اساس این اندازه ها ، هر سلول که از درون روزنه عبور نماید موجب افزایش امپدانس الکتریکی بین دو الکترود می شود . بدین ترتیب می توان امپدانس های ایجاد شده را به سلول های مشخص نسبت داد .
دستگاه سل کانتر سلول های خونی را به تنهایی شمارش و بر اساس اندازه دسته بندی می نماید . حجم مشخصی از نمونه رقیق شده آماده قرائت از روزنه ۷۰ میکرومتری RBC و نیز از روزنه ۱۰۰ میکرومتری WBC عبور نموده و شمارش انجام می گیرد . همچنین یک سیستم نوری برای قرائت هموگلوبین در دستگاه سل کانتر طراحی شده است . این سیستم دارای دو سنسور نوری است . وقتی محلول آماده شمارش از سنسور بالایی عبور می نماید ، سیکل شمارش آغاز می گردد و با عبور از مقابل سنسور پایینی این سیکل خاتمه می یابد ، لذا در کلیه سیکل های شمارش حجم ثابت و مشخصی از محلول آماده شمارش می شود . بنابراین اگر یک حباب و یا یک لخته خون در محلول آماده وجود داشته باشد ، سیستم سریعا اخطار می دهد و اپراتور متوجه خطا در شمارش می گردد .

 

 

سیستم نوری جهت اندازه گیری و ثبت حجم اندازه گیری

 

DILUTION
در خون کامل سلول ها بسیار نزدیک به یکدیگر هستند ، بنابراین برای جداسازی و روان سازی آن باید از یک محلول رقیق ساز ایزوتونیک استفاده کنیم . در سل کانترهایی که به روش امپدانس الکتریکی کار می کنند ، به دو روش می توان سیکل اندازه گیری را آغاز نمود :روش اندازه گیری خون کامل و روش اندازه گیری خون رقیق شده.

 

روش اندازه گیری خون کامل
در این روش ۱۳ میکرولیتر از خون کامل توسط دستگاه مکش می شود ، سپس با ۵/۳ میلی لیتر محلول ایزوتون رقیق می گردد ( ۲۶۹ : ۱ نسبت رقیق سازی اولیه ) . سپس این محلول رقیق شده اولیه به دو قسمت تقسیم
می گردد :
الف ) ۶/۱۵ میکرولیتر از محلول رقیق شده اولیه مکش می شود و با ۶/۲ میلی لیتر محلول ایزوتون مجددا رقیق می گردد ( رقیق سازی ثانویه ۴۴۸۳۳ : ۱ ) . این محلول برای شمارش سلول های قرمز خون ( RBC) و پلاکت ها ( PLT ) مورد استفاده قرار می گیرد .
ب ) بقیه محلول رقیق شده با نیم میلی لیتر محلول لایز ترکیب می شود ( نسبت رقیق سازی ثانویه ۳۰۸ : ۱ ) . این محلول برای شمارش سلول های سفید ( WBC ) و اندازه گیری غلظت HGB مورد استفاده قرار می گیرد .
روش اندازه گیری خون رقیق شده
در این روش اپراتور ابتدا ۲۰ میکرولیتر از خون کامل را با ۶/۱ میلی لیتر محلول ایزوتون رقیق می سازد ( نسبت
رقیق سازی خارجی ۸۰ : ۱ ) ، سپس ۷/۰ میلی لیتر از محلول رقیق شده خارجی توسط دستگاه مکش می شود و مجددا با ۵/۲ میلی لیتر محلول ایزوتون رقیق می گردد ( نسبت رقیق سازی اولیه در داخل دستگاه ۳۶۶ : ۱ ) ، سپس این محلول رقیق شده اولیه به دو قسمت زیر تقسیم می گردد:
الف ) ۸/۲۴ میکرولیتر از محلول رقیق شده اولیه مکش شده و مجددا با ۳ میلی لیتر محلول ایزوتون رقیق
می گردد ( نسبت رقیق سازی ثانویه ۴۴۲۷۴ : ۱ ) . این محلول برای شمارش های RBC و PLT مورد استفاده قرار می گیرد .
ب ) بقیه محلول رقیق شده اولیه با ۳۶/۰ میلی لیتر محلول لایز ترکیب شده و برای شمارش WBC و اندازه گیری غلظت HGB مورد استفاده قرا می گیرد ( نسبت رقیق سازی ثانویه ۳۶۶ : ۱ ) .

 

هنگامی که سلول های خون از روزنه مخصوص شمارش عبور می نمایند ، به طور لحظه ای تغییراتی در امپدانس و الکترود مثبت و منفی دو طرف روزنه ایجاد می شود و چون این تغییر امپدانس ارتباط مستقیمی با اندازه سلول عبور کرده دارد ، می توان امپدانس های ایجاد شده را به نوع سلول ارتباط داد .
در دستگاه سل کانتر ، امپدانس های تغییر یافته تقویت می شوند.

منبع :http://med-labservice.ir

شنبه, 04 مهر 1394 ساعت 12:13

جرمگيري، يکي از ضروريترين درمانهاي دندانپزشکي است. پلاک ميکروبي، مهمترين عامل ايجاد بيماريهاي لثه و پوسيدگيهاي دنداني است. به علت سطح ناصاف جرمهاي دنداني، تشکيل پلاکهاي ميکروبي بر روي آنها بيش از دندان است و با مسواک زدن نيز نميتوان اين پلاکها را حذف کرد. از طرفي، جرمها باعث بوي بد دهان و بدشکلي دندانها و نيز تخريب لثهها و لق شدن دندان ميشوند. از اين رو، بسيار مهم است که جهت جرمگيري و معاينات دورهاي به طور مرتب به دندانپزشک مراجعه کنيم.

انواع جرمهاي روي دندان
انواع لکهها و جرمهاي روي دندان به دستههاي زير تقسيمبندي ميشود:
 تغيير رنگهايي که بر روي دندان قرار دارد، در واقع پوسيدگيهايي است که معمولاً به صورت سياه رنگ بر روي دندان مشاهده ميشود و در حالتهاي پيشرفته، به صورت حفره در ميآيد.
 تغيير رنگهايي که در ساختمان خود دندان وجود دارد و معمولاً دائمي است، با جرمگيري پاک نميشود.
 تغيير رنگهاي ناشي از مواد غذايي که به طور معمول مصرف ميشود و رسوباتي که بر روي دندان تشکيل ميشود که به آن جرم ميگويند.

کاويترون (جرمگير دندان)
از دستگاه کاويترون (Cavitron) براي جدا کردن و از بين بردن جرم و پلاک روي دندان و داخل لثه يا شکستن جرم دندان استفاده ميشود. اساس کار اين دستگاه، امواج اولتراسوند (فرا صوت) است.

دستگاه کاويترون داراي يک هندپيس است که يک قلم بر روي آن نصب ميشود. هدف کلي در دستگاه کاويترون، مرتعش کردن نوک قلم است که به وسيله ارتعاش آن، جرمگيري صورت ميگيرد. نوک قلم نصب شده بر روي هندپيس، در محدوده فرکانسي 25 تا 30 کيلوهرتز ارتعاش ميکند. روزنه باريکي در نوک قلم وجود دارد که در هنگام استفاده از دستگاه، آب از طريق آن به نوک قلم پاشيده ميشود و به دليل ارتعاش، آب به صورت اسپري پخش شده و حباب تشکيل ميشود. آب اسپري شده علاوه بر خنک کردن دندان و سرد نمودن قلم، باعث سايش شده و به عمل جرمگيري نيز کمک ميکند.

انواع دستگاههاي جرمگير دندان
جرمگيرهاي دندان از نظر سيستم ايجاد ارتعاش به سه دسته زير تقسيم ميشود:
جرمگير اولتراسونيک القايي: در اين نوع دستگاهها، ارتعاش به وسيله سيمپيچ القايي بدنه و ورقههاي مغناطيسي تراکمي قلم کاويترون ايجاد ميشود.
 جرمگير اولتراسونيک پيزوالکتريک: در اين نوع دستگاهها، با استفاده از خاصيت کريستالهاي پيزوالکتريک مانند کوارتز که با ورود نيروي الکتريسيته به آنها موجب ايجاد نيروي مکانيکي ميشود، ارتعاش پيوستهاي توليد ميشود. در اين نوع دستگاهها، حرکات ارتعاشي قلم به صورت عمودي است و حرکت افقي ندارد و همچنين کريستال آنها، حرارت کمتري ايجاد ميکند.
 جرمگير اولتراسونيک هوايي: در هندپيس اين نوع دستگاهها، با استفاده از هواي فشرده ارتعاش ايجاد ميشود و توسط محور مرکزي توخالي که در آن آب در جريان است، ارتعاش به نوک قلم منتقل ميشود.

اجزاي اصلي دستگاه کاويترون
يک دستگاه کاويترون به طور کلي از قسمتهاي زير تشکيل شده است:
 جعبه اصلي
 هندپيس و قلم
 سيستم آب

تصوير 3: دياگرام اجزاي اصلي کاويترون

جعبه اصلي
درون جعبه اصلي دستگاه، بورد الکترونيکي وجود دارد و در جلوي پَنل آن، ولوم تنظيم قدرت و ولوم تنظيم جريان آب و کليد اصلي روشن و خاموش دستگاه قرار دارد. ولوم تنظيم قدرت با گردش در جهت عقربههاي ساعت، قدرت ارتعاش نوک قلم را افزايش ميدهد و ولوم تنظيم جريان آب با گردش در جهت خلاف عقربههاي ساعت، جريان آب خروجي را افزايش ميدهد. بورد الکترونيکي درون جعبه اصلي، شامل منبع تغذيه، نوسانساز و تقويتکننده است.
در منبع تغذيه معمولا از يک ترانس کاهنده، ديود، خازن صافي و رگولاتور استفاده ميشود. برق شهري از طريق کابل برق دستگاه، وارد منبع تغذيه شده و سپس با يک ترانس کاهنده، ولتاژ آن کاهش مييابد. وظيفه رگولاتور نيز که به صورت آيسي است، تثبيت ولتاژ است.
در قسمت نوسانساز، سيگنال سينوسي متناوب با فرکانس ثابت 25 يا 30 کيلوهرتز توليد ميشود. سيگنال خروجي از نوسانساز، توان لازم براي تحريک سيمپيچ هندپيس و ايجاد ميدان مغناطيسي با قدرت بالا را ندارد؛ به همين خاطر بايد توسط يک تقويتکننده توان، تقويت شود.
به طور کلي در الکترونيک دو نوع تقويتکننده سيگنال وجود دارد:
 تقويتکننده دامنه: اين نوع تقويتکننده براي افزايش دامنه سيگنال و آماده کردن آن براي استفاده در مراحل بعدي و پردازش سيگنال به کار ميرود.
تقويتکننده توان: اين نوع تقويتکننده، دامنه را تغيير نميدهد اما تواني را که ميتوان از سيگنال گرفت افزايش ميدهد. به عبارت ديگر، مقدار جريان تأمين شده براي مصرفکننده را افزايش ميدهد. در دستگاه کاويترون، از تقويتکننده توان استفاده ميشود.

 هندپيس و قلم
هندپيس از يک محفظه استوانهاي شکل، يک سيمپيچ و قاب که از اجزاي داخلي محافظت ميکند، تشکيل شده است. يک شيلنگ باريک و کابل ارتباطي مخصوص، کار انتقال جريان برق و آب را از دستگاه به هندپيس بر عهده دارند. هندپيس شامل سيمپيچي است که با اِعمال جريان متناوب به آن، ميدان مغناطيسي متغيري داخل آن به وجود ميآيد. ورودي هندپيس داراي يک مسير براي آب و سيمي براي جريان الکتريسيته است. وقتي آب به هندپيس وارد شد، از دور ورقههاي متراکم فرومغناطيس که انتهاي آنها به يکديگر جوش خورده است، عبور کرده و سپس از داخل مجرايي که روي قلم براي عبور جريان آب تعبيه شده است نيز عبور ميکند و در نهايت به نوک قلم اسپري ميشود. قطرههاي آب به دليل نيرويي که به آنها وارد ميشود، قابليت تشکيل حباب (Cavitation) دارند.
نوک قلم، تيز بوده و از جنس فولاد ضد زنگ است. وظيفه قلم اين است که با فرکانس 25 يا 30 کيلوهرتز مرتعش شود و بر اثر برخورد ذرات و مولکولهاي آب که به صورت ضربات مکانيکي به سطح دندان وارد ميشود، باعث جدا شدن جرمها و پلاکها ميشود. قلمها ميتوانند از هندپيس جدا شوند و پس از جداسازي، ميتوان آنها را استريل کرد.
جريان الکتريکي از طريق سيم وارد سيمپيچ ميشود. با ورود جريان متناوب به سيمپيچ، ميدان مغناطيسي متغيري دور ورقههاي قلم ايجاد ميشود که باعث تغيير طول اين ورقهها و در نتيجه، ارتعاش ميشود. حرکت ارتعاشي قلمها هم به صورت عمودي و هم به صورت افقي است. ارتعاشات عمودي براي جرمگيري مناسب است اما ارتعاشات افقي در هنگام برداشتن پلاکهاي زير لثهاي ، سبب خونريزي زيادي ميشود و بهتر است از نوع پيزوالکتريک به دليل کم بودن ارتعاشات جانبي آن ، براي برداشتن پلاکهاي زير لثهاي استفاده شود.
در قسمت هندپيس، دو سيمپيچ وجود دارد ؛ يک سيمپيچ براي تحريک و ايجاد ميدان مغناطيسي و سيمپيچ ديگر که در مجاورت اين سيمپيچ قرار دارد، سيمپيچ فيدبک يا برگشتي نام دارد که اين سيمپيچ به دستگاه بر ميگردد و اين امکان را به وجود ميآورد که دستگاه، فرکانس را بسنجد و فرکانس تحريک سيمپيچ اوليه روي مقدار موردنظر کاربر، ثابت نگه داشته شود.
در بازار قلمهايي وجود دارند که از لحاظ ابعاد، جنس و ضخامت به گونهاي طراحي و ساخته شدهاند که فقط با فرکانس 25 يا 30 کيلوهرتز مرتعش ميشوند. اگر دستگاه با فرکانس 25 کيلوهرتز کار کند، نوع قلم هم بايد از نوع 25 کيلوهرتز باشد و همچنين اگر دستگاه با فرکانس 30 کيلوهرتز کار کند، نوع قلم بايد 30 کيلوهرتز باشد. البته بعضي دستگاهها دوفرکانسي هستند و هر دو فرکانس را دارند. 

تصوير 5: قسمتهاي مختلف يک نمونه قلم کاويترون

در هنگام استفاده از کاويترون نبايد نوک قلم را بيش از حد به روي دندان فشار داد؛ زيرا موجب افزايش ميزان گرماي توليد شده، کاهش ميزان ارتعاش و در نتيجه کاهش ميزان بازدهي جرمگيري خواهد شد.
همچنين بايد توجه داشت که نوک قلم بيشتر از 10 ثانيه بر روي يک محل قرار نگيرد؛ زيرا گرماي بيش از حد باعث آسيب رسيدن به بافت دندان و لثه ميشود. بهترين روش جرمگيري، در نظر گرفتن 3 يا 4 دندان و انجام جرمگيري آنها به طور متوالي است. 

 سيستم آب
در هنگام کار با کاويترون، بخش عمدهاي از انرژي مکانيکي به گرما تبديل ميشود که باعث گرم شدن هندپيس و بافت دهان مي شود. وظيفه سيستم آب، خنک کردن اين دو قسمت است.
مسير آب به اين صورت است که ابتدا از مجراي ورودي که معمولاً پشت دستگاه قرار دارد، وارد دستگاه ميشود و با عبور از فيلتر، وارد شير برقي (سلونوئيد) ميشود. وظيفه شير برقي، قطع و وصل کردن جريان آب با فرمان اپراتور است. بدين منظور براي برقراري جريان آب، از يک پدال پايي استفاده شده است. پدال از دو قاب فلزي يا پلاستيکي و يک عدد ميکروسوييچ تشکيل شده است که به وسيله کابل بلندي به صورت فيش يا مستقيم به دستگاه متصل ميشود.
در مسير آب بعد از شير برقي، يک شير دستي مينياتوري قرار دارد که براي تنظيم کردن ميزان خروجي آب به کار ميرود. اين شير دستي با تغيير دامنه سيگنال ارتباط دارد؛ يعني قدرت ارتعاش را تغيير ميدهد. ولوم اين شير دستي روي پانل جلوي دستگاه قرار دارد. بعد از اين شير، آب توسط يک شيلنگ باريک به سمت هندپيس هدايت خواهد شد و از طريق روزنهاي، آب به نوک قلم اسپري ميشود.
از يک واشر اورينگ (O-Ring) براي آببندي و جلوگيري از نشتي آب استفاده ميشود که در صورت خرابي آن، از حد فاصل قلم و هندپيس، آب نشت خواهد کرد.
در بعضي دستگاهها از سيستم خروجي آب، هوا و بيکربنات سديم براي برداشتن رنگدانه و پلاک استفاده ميشود.

دلايل استفاده از اسپري آب
 شستشو: همراه با عمل جداسازي جرم و پلاک از دندان ، شستشو نيز انجام ميشود.
 خنک کردن دندان: اعصاب دندان به ضربه، تراشيدن و گرما بسيار حساس است و اسپري کردن آب به هنگام جرمگيري باعث ميشود که از گرما و ضربه جلوگيري شود.
سرد کردن هندپيس: اسپري آب باعث کاهش دماي هندپيس خواهد شد.
 کمک به عمل جرمگيري: حبابهاي ايجاد شده، سطح دندان را صيقل ميدهند و جرمهاي با ضخامت کم را جدا ميکنند.

روش نگهداري دستگاه
 قبل از هر نوبت جايگذاري قلم در داخل هندپيس، ميبايست عمل هواگيري انجام گيرد.
 از ضربه وارد شدن به قلم جلوگيري شود.
 هرگز بدون آب از قلم استفاده نشود.
 به منظور استريل نمودن قلم، از اتوکلاو و يا مواد استريلکننده استفاده شود و هيچگاه از فور و حرارت خشک استفاده نشود.

مشکلات عمده دستگاه
 در قسمت منبع تغذيه، معمولاً ديودها و رگولاتورها خراب ميشوند که بايد تعويض شود.
 احتمال سوختن فيوز شيشهاي که در قسمت پشت دستگاه تعبيه شده وجود دارد که در صورت سوختن آن، برق دستگاه قطع ميشود.
اغلب ممکن است در قسمتهاي کابل يا سيمپيچ دستگاه اشکال ايجاد شود که در اين صورت، قسمتهاي مذکور بايد تعويض شود.
 در قسمت قلم و هندپيس دستگاه ممکن است ايرادات زير به وجود آيد:
الف) خراب شدن واشر اورينگ
ب) رسوب گرفتن مسير آب روي قلم
پ) جدا شدن تسمه از محل جوش
ت) پيچ خوردن شيلنگ باريک آب؛ به طوري که امکان برطرف کردن پيچخوردگي وجود نداشته و بايد کل کابل انتقال جريان آب و برق به هندپيس تعويض شود.
 در قسمت نوسانساز معمولاً ترانزيستور قدرت خراب ميشود که بايد تعويض شود.
 در سيستم آب معمولاً مشکلات زير وجود ميآيد:
الف) جرم گرفتن و مسدود شدن مسير آب
ب) خراب شدن شير برقي
پ) خراب شدن ولوم

شنبه, 04 مهر 1394 ساعت 12:09

دستگاه Lightweight Trauma Module (LTM)

Ahmadi173_1.jpg

دستگاه ديگري که علائم حياتي فضانوردان را پايش مي کند دستگاه (LTM) است. اين دستگاه مجموعه اي است از حسگر هاي بيولوژيک که اطلاعات سلامتي و بيولوژيک فرد را به يک دستگاه بي سيم مخابره مي کند؛ اين دستگاه به گونه اي طراحي شده که مانند جعبه ي سياه هواپيما قادر است علائم حياتي از قبيل: درجه ي حرارت پوست، ضربان قلب، تنفس و فشار خون و کليه تغييرات آن را به دستگاه بررسي مرکزي مخابره کند.
در يك اكتشاف فضايي يكي از فضانوردان دچار آسيب ناشي از يك تصادف فضايي شد و همين امر باعث شد كه مهندسان به پشتوانه موسسه تحقيقاتي بيومديكال فضايي بين المللي(NSBRI) سيستمي را ايجاد كنند كه مي تواند به سرعت تاريخچه سلامتي مربوط به بيمار را در اختيار پزشك قرار دهد و به ارائه مراقبت هاي پزشکي بهتر فضانوردان كمك كند. اين سيستم با نرم افزار ثبت پزشكي الكترونيكي iRevive تركيب شده است.

Ahmadi173_2.jpg

دستگاه (LTM) به اندازه ي يك کيف است و علائم حياتي مانند نبض، اکسيژن خون را اندازه گيري مي كند. نرم افزار iRevive به طور خودکار اطلاعات حياتي از دستگاه (LTM) را ثبت مي كند و اجازه مي دهد كه اطلاعات مشاهده شده به سابقه بيمار اضافه شود. نرم افزار مي تواند بر روي سيستم عامل هاي مختلف اجرا شود و اطلاعات ثبت شده سرپرستان را راهنمايي كند.
 سيستمLTM/iRevive اجازه ي مراقبت از بيمار را در هر دو شرايط کوتاه مدت و بلند مدت مي دهد.
اين سيستم که به طور خودکار داده ها را ثبت مي كند، خطا ها و زمان مورد نياز براي مراجعه كردن به اطلاعات را کاهش مي دهد و هم چنين اجازه مي دهد كه تمرکز بيشتري براي مراقبت از بيمار وجود داشته باشد.
درست است كه اين سيستم براي استفاده در فضا طراحي شده است ولي براي مكان هاي ديگري از جمله بخش اورژانس، ميدان جنگ و صحنه ي تصادف مناسب است. از جمله مزاياي ديگر دستگاه اين است كه در مكان هايي مانند فضا يا مكان هاي ديگر كه منابع محدود است مقدار مصرف را مديريت مي كند مثلاً مشخص مي كند كه براي يك بيمار كه در منطقه ي جنگي دچار جراحت شده و بايد به بيمارستاني كه هزاران كيلومتر فاصله دارد منتقل شود چقدر اكيسژن لازم است. LTM در مراقبت هاي اوليه اورژانسي كه پزشك در دسترس نيست مانند بيماران تصادفي مناسب است و براي استفاده به آموزش پزشکي کمي نياز دارد.

 دستگاه تمپوس آي سي (Tempus IC)

Ahmadi173_3.jpg

از ديگر نمونه هاي اين سيستم ها مي توان به دستگاه تمپوس آي سي اشاره کرد. سيستم پزشكي از راه دور آژانس فضايي اروپا تمپوس آي سي كه با همکاري شركت انگليسي «فناوري هاي تشخيص از راه دور» (RTD) توسعه يافته است، دستگاهي با ابعاد يك كيف دستي كوچك است كه در طول پرواز تماس آن با پزشك متخصص مستقر در زمين برقرار است. محققان آژانس فضايي اروپا بيش از سه سال در راه توسعه و آزمايش سيستم تمپوس آي سي تلاش كرده اند. از آن جا كه هميشه احتمال رخداد يك وضعيت اورژانسي در طول پرواز وجود دارد. اين سيستم ها مي توانند در اورژانس هاي پزشكي فضايي براي فضانوردان در مأموريت هاي بلند مدت بسيار كاربرد داشته باشند.

اين وسيله به همراه پزشكي از راه دور، اطلاعات بيمار توسط سيستمي صوتي تصويري را براي مشاوره توسط ماهواره به يك مركز پاسخگو در زمين مخابره مي کند.اطلاعات حياتي سلامت قابل اندازه گيري توسط اين وسيله مانند: فشار خون، ميزان قند خون، درجه حرارت بدن و ضربان قلب است. در واقع تمپوس آي سي با ارسال اطلاعات الكتروكارديوگرافي بيمار براي تيم پزشكي مستقر در زمين، امكان پيشگيري از حملات قلبي و به دنبال آن پيشگيري ازآن را فراهم مي كند. 

ابزار کنترل ضربان قلب (Polar Heart Rate Monitor)

Ahmadi173_4.jpg

اين وسيله اطلاعات ضربان قلب را در طي ورزش هاي پروازي که براي فضانوردان توسط متخصصان در نظر گرفته مي شد جمع آوري نموده، ذخيره مي کند و در عين حال اين داده ها را نمايش مي دهد. اين ابزار از سه بخش ساخته شده است:
 مانيتور مچ دستِ باطري دار
سنسور / فرستنده باطري دار
باند قفسه سينه
باند قفسه سينه ضربان قلب را در طي ورزش ثبت مي کند و مانيتور که يک ساعت مچي است آن را نمايش مي دهد. 
يكى از مهم ترين ويژگى هايى كه بايد در طراحى اين نوع سامانه ها در نظر گرفته شود، سبكى، كوچكى و قابل حمل بودن آن ها است تا كمترين تداخل را با بدن و لباس فضانوردان داشته باشد و در عين حال، آزادى حركت آن ها را محدود نكند. يكى از ايده هاى مطر ح شده در سا ل هاى اخير، تعبية حسگرهاى ثبت پارامترهاى فيزيولوژيكى در لباس است.

Ahmadi173_5.jpg

تمامى جانداران خون گرم از جمله انسان، در كنار سوخت و ساز و فعاليت هاى متابوليسمى، مقدارى گرما توليد مى كنند. بخش زيادى از اين گرماى توليد شده، صرف تبخير مايعات سطح بدن مى شود و فقط اندكى از آن به صورت تشعشع مادون قرمز از سطح پوست به محيط وارد مى شود. از گرماى انتشار يافته به محيط مى توان به عنوان منبعى براى توليد الكتريسيته استفاده كرد.
به طور معمول، براى تبديل جريان گرمايى يا هدايت گرمايى بدن به الكتريسيته، از يك مبدل ترموالكتريك استفاده مى شود. بهترين روش براى افزايش كارايى و بازده چنين مبدل هايى، تعبيه ي آن ها در داخل لباس و در مجاورت با سطح پوست است. لباس در انجام مطالعات گرمايى در سطح پوست بدن انسان، پارامتر بسيار مهمى است زيرا الگوى جريان گرمايى بدن انسان به محيط را تغيير مى دهد و اثرات بسيار زيادى بر انتقال گرما از بدن به محيط در دماى كمتر از 28 درجه ي سانتى گراد دارد. هرچه اندام كوچك تر باشد، سرعت كم شدن دما در آن بيشتر خواهد بود. مثلاً، صورت در مقايسه با قفسه سينه سريع تر گرماى خود را از دست مى دهد. بخش تنه ي انسان از نظر دمايى پايدارترين قسمت در شرايط مختلف آب و هوايى (آفتابى، بادى و ابرى) نسبت به باقى بخش هاى بدن است و دليل آن پوشش مناسب فرد با توجه به آب و هواست. حتى درون ساختمان و محيط هاى بسته كه دما 20 تا 25 درجه ي سانتى گراد است، دماى پوست در اين ناحيه از بدن به ميزان بسيار كمى نوسان دارد. در تحقيقاتى كه در سال 2008 در دانشگاه بوستون انجام گرفته است، نگاشت حرارتى مچ و كف دست رسم شده است (شكل 5). 
همان طور كه مشاهده مى شود، درجه حرارت نقاط مختلف در كف دست، متفاوت است. اگر يك مولد حرارتى- الكتريكى (Thermo-Electric Generator: TEG) به بدن متصل شود، مى توان با استفاده از جريان گرمايى حاصل از انتقال گرما، جريان الكتريكى توليد كرد. از آن جا كه بين سطح پوست و درون بدن اختلاف دما وجود دارد، براى مدل كردن اين اختلاف از اصطلاحى به نام مقاومت حرارتى در هر ناحيه از بدن استفاده مى شود. گرماى انتقال يافته از درون بدن به سطح پوست، با عبور از اين مقاومت، جريان گرمايى توليد مى كند. براى مثال، در يك آزمايش، دماى پوست وسط پيشانى پيش از اتصال مولد حرارتى الكتريكى اندازه گيرى شد. هنگامى كه دماى محيط 21 درجه ي سانتى گراد بود، يك مقاومت حرارتى با ظرفيت cm2K/W 50 به پيشانى متصل شد. جريان گرمايى mW/cm2 5/9 و مقاومت حرارتى cm2K/W 380 در اين ناحيه از پيشانى به دست آمد. براى محاسبه ي مقاومت حرارتى، دماى درونى بدن 5/37 درجه ي سانتى گراد فرض شد، در حالى كه دماى واقعى به دست آمده توسط دما سنج 7/34 بوده است. سپس يك مولد حرارتى- الكتريكى به همراه يك رادياتور به ابعاد 8/3× 6/1× 6/1 سانتي متر روي پوست نصب شد که 4 سانتى متر مربع از سطح پوست را مى پوشاند. جريان گرمايى به دست آمده در اين آزمايش تا mW/cm2 5/22 افزايش پيدا كرد، مقاومت حرارتى پيشانى تا cm2K/W 277كاهش يافت و دماي پوست زير مولد حرارتى- الکتريکي به 9/30 درجه ي سانتي گراد تقليل يافت.

Ahmadi173_6.jpg

به دليل وجود يك عامل خنك كننده، افزايش جريان گرما باعث كاهش مقاومت حرارتى پيشاني با شيب 7/1 مي شود.
مقاومت حرارتى مچ دست زير مولد حرارتى - الكتريكى بزرگ قرار گرفته و صفحه ي خنك كننده با ابعاد 8/3× 6/1× 6/1 سانتي متر روي ساعد جانمايي شده است. (در دماي 7/22 درجه ي سانتي گراد) که در شكل 6-الف مشاهده مى شود. در يك مكان عمومى، ميانگين مقاومت حرارتى براى 77 داوطلب در چند ده دقيقه cm2K/W 440 به دست آمده است. از داوطلبان خواسته شد كه مولد ها را محكم به مچ دست خود ببندند. به اين ترتيب، محل اتصال صفحه داغ شده ي مولد حرارتى - الكتريكى با پوست مقدار بسيار كمى تغيير خواهد كرد. داده هاى آمارى ارائه شده در شكل 6-ب با احتساب نحوه ي بستن مولد توسط داوطلبان است.
ميانگين مقدار جريان گرمايى به دست آمده از طريق مولد حرارتى - الكتريكى، mW/cm2 200 بود كه به دماى بدن وابسته است. در اندازه گيرى ديگرى كه روى 77 داوطلب انجام شد، دماى بدن بين 5/27 تا 5/32 با مياگين 30 درجه ي سانتي گراد متغير بود. ميانگين جريان گرما با دماى پوست بين mW/cm2 15-24 تغيير مى كند. ميانگين انحراف از معيار به دليل تفاوت دماى بدن افراد با يكديگر، 17 درصد به دست آمد؛ بنابراين، مقاومت حرارتى معادل به ميزان زيادى تغيير خواهد كرد. در 90 درصد داوطلبان، مقاومت حرارتى بدن با مقاومت متقابل اتصال پوست - مولد تركيب شده و در محدوده cm2K/W 650 -200 به دست آمده است. براى درك اهميت مقاومت حرارتى بدن در طراحى يك مولد حرارتى - الكتريكى، مقاومت حرارتى به دو المان اصلى زير تقسيم مى شود:
 المان اول Rc-r است. كه نمايش دهنده ي مقاومت حرارتى بين دماى هسته ي بدن (درونى) و دماى خون شريانى در مچ دست است.
المان دوم Rr-TEG است كه نمايش دهنده ي مقاومت حرارتى بين خون شريانى و صفحه ي گرم شده ي مولد حرارتى - الكتريكى است.
اين دو پارامتر با فرض دماى خون 8/35 درجه ي سانتى گراد قابل محاسبه است. در شكل 7، تخمين مقاومت حرارتى داوطلبان با نصب مولد حرارتى - الكتريكى روى مچ نشان داده شده است. در شكل 7- الف واضح است كه تنها پارامتر Rr-TEG به دماى پوست شديداً وابسته است. بنابراين، مقاومت حرارتى دماى پوست در محدوده ي اندازه گير ى شده، پاسخ رگ هاى كنترل كننده ي مچ دست به تبادل گرما بين رگ هاى شريانى و پوست است. پاسخ به دست آمده حاصل از مقاومت حرارتى سيستم قلبى فرد و مقاومت بين پوست و مولد حرارتى - الكتريكى است.
براى بررسى پايدارى حرارت توليدشده، مقدار گرماى توليدى در نقاط مختلف بدن و هم چنين توان توليدى توسط گرماى به دست آمده، دو آزمايش طراحى و انجام شد. در اين آزمايش، كه رفتار تغييرات گرما و توليد انرژى را در نقاط مختلف گزارش مى كند، اهميت توجه به مقاومت حرارتى بدن كاملاً نمايان مى شود.

Ahmadi173_7.jpg

در آزمايش اول، اندازه گيرى هاى مقايسه در سه نقطه ي پيشانى، مچ دست (شريان راديال) و سمت چپ دنده هاى پايينى قفسه ي سينه انجام شد. يك مولد حرارتى – الکتريکي با ابعاد 65/0 × 3 × 4 سانتي متر و مقاوت حرارتي cm2K/W 580 در اين آزمايش به کار گرفته شد. جريان گرمايى همانند دماى 8/22 درجه ي سانتي گراد بود و تغييرات حرارتى پوست افراد در محل پيشانى از 8/33 تا 8/35 درجه ي سانتي گراد مشخص شد. مقاومت حرارتى متناظر بدن با توجه به نقطه ي اندازه گيرى تغيير مى كند. يك مولد حرارتى - الكتريكى به صورت متوالى در 9 نقطه از لباس داوطلبان (شكل 7-ب) جاسازى شد.
شكل 7-ج تغييرات مقاومت حرارتى اين نقاط را نسبت به گرماى پوست نمايش مى دهد. بنابراين، مولد در نقاط اندازه گيرى، توان هاى متفاوتى را توليد خواهد كرد.
در آزمايش دوم، توانايى انسان در توليد جريان گرمايى بررسى شد. يك پيل حرارت سنج توسط يك مقاومت حرارتى cm2K/W 50 در دو نقطه به مچ دست متصل گرديد (شريان راديال و روى مچ يا همان محل معمول ساعت مچى). براى خنك كردن پيل گرما سنج (حسگر تبديل انرژى حرارتى به الكتريكى) تعبيه شده در مولد حرارتى - الكتريكى، از يك قطعه آلومينيم استفاده شد.
آزمايش نشان داد كه در شريان راديال مچ دست، جريان mW/cm2 90 مى رسد. در هر صورت، در محل هاي بسته، جريان گرمايى از mW/cm2 15به mW/cm2 30افزايش مي يابد كه البته اين تغييرات وابسته به محل قرارگيرى مولد حرارتى – الكتريكى و مقدار هواى سرد تشخيص داده شده توسط حسگر جريان گرمايى است. بنابراين، جريان گرمايى قابل قبول mW/cm2 10-20 است كه از طريق يك مولد حرارتى - الكتريكى پوشيدنى به همراه يك خنك كننده در محيط بسته تأمين مى شود. در محيط سرد، نواحى مشخصى از بدن انسان جريان گرمايى زيادى توليد مى كنند كه براى اختلاف دماى بيشتر بين جريان گرمايى بدن و محيط و به دنبال آن توليد انرژى الكتريكى، بايد هواى سرد توسط حسگر مولد حرارتى الكتريكى تشخيص داده شود. در محيط باز، مولد حرارتى الكتريكى روى گردن (نزديك شريان) گذاشته شد و حداكثر جريان گرمايى mW/cm2 60 به دست آمد كه در دماى صفر درجه ي سانتى گراد مقدار قابل قبولى است. در دماى 4 درجه سانتى گراد جريان گرمايى mW/cm2 70براى قسمت جلويى پا (ران) اندازه گيرى شد كه مقدار مناسبى است. بنابراين، حداكثر جريان گرمايى مناسب از نظر احساس راحتي، mW/cm2 100-130 در شريان راديال مچ دست در دماي 4 تا 3/2 درجه سانتي گراد به دست آمده است. بنابراين يك مولد حرارتى - الكتريكى با ضخامت 3 سانتى متر مى تواند تواَنmW/cm2 4/1-1 را در حالت قدم زدن توليد كند كه توان مناسبى براى حسگرهاى پوشيدنى و ثبت و نمايش علائم فيزيولوژيكى است. در شمار ه هاى آتى، در خصوص استفاده از مولد هاى حرارتى الكتريكى در برخى دستگا ه هاى پزشكى صحبت خواهد شد.

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی