Ανάπτυξη αισθητήρα μέτρησης χρόνου πήξης του αίματος

Abstract

Οι ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις του 21ου αιώνα, επηρεάζουν πλέον κάθε έκφανση της ζωής μας. Η πρόοδος των θετικών επιστημών οδήγησε στην αλματώδη ανάπτυξη του τομέα της Βιοϊατρικής τεχνολογίας παγκοσμίως. Ειδικότερα, στον τομέα παροχής υπηρεσιών υγειονομικής περίθαλψης υφίσταται η ανάγκη για επαναλαμβανόμενη και συνεχή παρακολούθηση των ασθενών, λήψη μετρήσεων της φυσιολογίας τους, επόπτευση των ζωτικών λειτουργιών τους, με σκοπό τη λήψη αποφάσεων για τη διάγνωση, την πορεία της θεραπείας τους και την παρατήρηση της αποτελεσματικότητας των ιατρικών παρεμβάσεων. Για την εξυπηρέτηση όλων των προαναφερθέντων αναγκών, έχουν αναπτυχθεί αισθητήρες και διατάξεις συστημάτων αισθητήρων που κατέχουν σημαντική θέση στη σύγχρονη ιατρική, προσφέροντας σημαντικές διαγνωστικές αλλά και προγνωστικές δυνατότητες. Η προσπάθεια ανάπτυξης ενός μαγνητοσυστολικού αισθητήρα μέτρησης του χρόνου πήξης αίματος που βασίζεται στην εφαρμογή της τεχνικής των μαγνητοσυστολικών γραμμών καθυστέρησης (MDL), παρουσιάζεται και αναλύεται στην παρούσα διπλωματική εργασία. Με τη χρήση της αισθητήριας διάταξης, το βιολογικό φαινόμενο της πήξης του αίματος μετατρέπεται σε εύκολα μετρούμενο σήμα ηλεκτρικής τάσης. Η μετατροπή αυτή πραγματοποιείται με τη βοήθεια διάταξης επαγωγικών πηνίων (πηνίο διέγερσης-πηνίο λήψης) στο εσωτερικό των οποίων τοποθετείται μαγνητοσυστολικό υλικό. Παρουσιάζεται αρχικά το θεωρητικό υπόβαθρο πίσω από τους μαγνητικούς αισθητήρες, καθώς και το μαγνητοσυστολικό φαινόμενο στο οποίο στηρίζεται η τεχνική MDL. Στη συνέχεια ακολουθεί η ανάλυση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων της διάταξης (κύκλωμα διέγερσης-κύκλωμα λήψης), και παρουσιάζεται η συνολική αισθητήρια διάταξη και τα πειραματικά αποτελέσματα που παρατηρήθηκαν κατά τη λειτουργία της. Τέλος, σχολιάζονται τα αποτελέσματα ώστε να εξακριβωθεί η ορθή λειτουργία του αισθητήρα και αναφέρονται ενδεχόμενες μελλοντικές βελτιώσεις του.