چکیده
اندازه گیری قند خون در بیماران دیابتی امری بسیار ضروری است چرا که با بررسی مداوم آن می توان از عوارض جدی آن جلوگیری کرد. در حال حاضر، این اندازه گیری با ایجاد بریدگی سر انگشت بیمار و گرفتن نمونه خون از آن صورت می پذیرد که البته کاری دردآور است. بنابراین ایجاد یک روش بدون درد برای این اندازه گیری عملی بسیار مفید است.
برای طراحی یک وسیله به منظور اندازه گیری گلوکز خون به صورت غیر تهاجمی در بیماران دیابتی، وجود مسئله محدودیت تکنولوژی، مدت هاست که مهندسان پزشکی با آن روبرو هستند. در این بحث با استفاده از این حقیقت که با افزایش قند حل شده در مایع سلول های بدن، به مقدار اندک، چگالی آن مایع را افزایش می دهد، به طوری که به مقدار ناچیز سرعت صوت در درون مایع سلول های بافت کاهش می یابد. اگر این امکان وجود داشته باشد که با دقت کافی، سرعت صوت و یا یک کمیت وابسته به آن مثل فاز، اندازه گیری شود، می توان غلظت قند خون موجود در بافت را شناسایی کرد، البته بدون ایجاد اغتشاش و تغییر در فاکتورهای فیزیولوژی چگالی بافت.
مقدمه
امروزه استفاده از التراسوند در کلینیک های پزشکی مدرن، جایگاه مهمی در میان سایر شیوه های تشخیصی و عکس برداری از بدن بیمار را پیدا کرده است. شاید یکی از مهم ترین دلایل استفاده از آن، سهولت و بی خطر بودن آن باشد. التراسوند، امواج صوتی با فرکانس هایی بالاتر از توان آشکارسازی آن توسط گوش انسان می باشد که از حدود 20KHz تا صدها مگاهرتز تعریف می شود. لوازم پزشکی عمدتا در طیف یک تا 10 مگاهرتز از این امواج استفاده می کنند که دلیل عمده آن، دقت و میزان نفوذپذیری مناسب آن در این طیف می باشد. این امواج توسط مبدل های الکتریکی التراسوند تولید و در محل مورد نظر بر روی سطح پوست قرار می گیرد. این امواج به داخل بافت ها انتشار پیدا کرده و بخش هایی از آن به خاطر وجود خواص متفاوت صوتی و سطوح مرزی بسیاری که بین بافت ها وجود دارد، منعکس می شوند. تعدادی از این سطوح مشترک مرزی بسیار فاحش و نشان دهنده مرزهای اصلی اندام هستند و برخی دیگر بسیار تدریجی تغییر پیدا می کنند.
در لوازم و تجهیزاتی که در مد B کار می کنند مبدل ها پالس هایی را ارسال می کنند به طوری که انعکاس آنها، یک سری امواج با دامنه های مختلف می باشد که زمان ارسال و دریافت پالس، عمق انعکاس مرزی بافت ها را نمایش می دهد. در ساختاری دیگر، سرعت سنج داپلر را می شناسیم که سطح انعکاس دهنده متحرک می باشد (همانند سلول های قرمز متحرک در رگ ها) که امواج صوتی منعکس شده در فرکانسی متناسب با سرعت ساطع کننده ها متغیر خواهد بود.
از آنجایی که امواج صوتی خارج از بدن تولید شده و برای ورود به بدن نیاز به هیچ ماده خارجی و واسطه برای انجام واکنش نمی باشند، التراسوند، تکنیکی غیر مهاجم خوانده می شود.
فصل اول
کلیات
تصویر بردای التراسوند، اغلب با رادیوگرافی (عکسبرداری با اشعه x) از لحاظ تأثیر و دقت تصاویر تولید شده مقایسه می شود. در اینجا دو تفاوت اساسی و بارز بین این دو روش وجود دارد: اول اینکه، التراسوند روشی بی خطر است، در صورتی که خطر استفاده از اشعه x به اثبات رسیده است و بخصوص اثر آن بر روی سلول های در حال تکثیر (برای موارد پزشکی زنان و زایمان) قابل توجه می باشد.
تفاوت اصلی دیگر که بین این دو وجود دارد مربوط به ویژگی های بافت هایی است که از آنها عکسبردای می شود. البته اشعه x در یک رابطه قانون توان برحسب چگالی الکترون ها در بافت هایی که در راستای اشعه x بین مولد و فیلم روبرو می شود، تضعیف می شود (جذب و تفرق از مسیر مستقیم) به طوری که اشعه x، اختلاف چگالی بافت ها را به صورت تفاوت های سطوح تابیده شده به فیلم نمایش می دهد. به همین علت بافت های تراکمی مانند استخوان را به خوبی از دیگر بافت های با تراکم کمتر، نظیر عضله به نمایش می گذارد. اما متأسفانه، در تضعیف اشعه x، تفاوت بسیار کمی بین اغلب بافت های نرم وجود دارد و بنابراین در رادیوگرافی از بافت های نرم، شاهد تفاوت محسوسی در انواع بافت های نرم نخواهیم بود. به عنوان مثال اگر یک تومور نرم در درون یک اندام بافت نرم قرار گرفته باشد، مشاهده و تشخیص آن بسیار مشکل است مگر اینکه یک موج متمایز رادیویی رنگی به صورت غیرمخرب به محل تزریق شود.
از سوی دیگر، انتشار امواج التراسوند در بافت ها و مایعات به خوبی صورت می گیرد و همان طور که قبلا ذکر شد، این امواج در سطوح مشترک مرزی انواع بافت های نرم منعکس می شوند. بنابراین یک اسکن امواج التراسوند نسبت به تغییرات در نوع بافتهای نرم در مقایسه با رادیوگرافی می تواند بسیار حساس تر باشد و این ویژگی است که در بخش مامایی از آن استفاده می شود.
با این وجود باید خاطرنشان کرد مزیتی که التراسوند در نواحی بافت نرم دارد در نواحی استخوانی و یا نقاطی که دارای هوا می باشد، به راحتی نفوذ نمی کند که این مسئله آن را برای اسکن کردن شش ها (حداقل در فرکانس های بالاتر) و عکسبردای نواحی که با استخوان محدود شده است مثل مغز در پشت جمجمه، غیرعملی می سازد.
هنگامی که ویژگی های فیزیکی بافت های مختلف را بررسی می کنیم، مشاهده می گردد که التراسوند و رادیولوژی به عنوان رقبای یکدیگر در نظر گرفته نمی شوند، چرا که آنها شیوه های مکمل یکدیگر می باشند و نسبت به خصوصیات متفاوت بافت ها از خود عکس العمل نشان می دهد. آنچه که یک تکنیک از دست می دهد، تکنیک دیگر می تواند ارائه دهد. شکستگی های استخوان به خوبی با اشعه x مشخص می شوند و اسکن های بارداری به بهترین صورت با التراسوند انجام می شود. تومورهای شکمی مشکوک یا ناهنجاری های دریچه قلب می تواند از هر دو تکنیک مورد ارزیابی قرار گیرند.
تعداد صفحه : 99
پایان نامه ارشد برق اندازه گیری قند خون به صورت غیر تهاجمی با امواج التراسوند
