تبلیغات
The Medical Radiation Engineering
 
The Medical Radiation Engineering
Nuclear for peace...
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : مهدی
مطالب اخیر
آرشیو وبلاگ
شنبه 12 اسفند 1396 :: نویسنده : پرتوپزشک

گاما نایف

نویسنده: مهندس مسعود مکوندی، مهندس لادن عزیزی فرد

گاما نایفدریافت فایل - 362KB

گاما نایف یا چاقوی گاما (Gamma Knife) نوعی تکنیک پرتودرمانی در فیزیک پزشکی است.
 سیستم های گامانایف از پرتوهای ایزوتوپ کوبالت 60- بهره می برند و برای مداوای معضلاتی همانند غدد سرطان ناحیه سر استفاده می شوند. این سیستم ها که) به فرم امروزیشان (توسط لارس لکسل سوئدی در سال1651 ابداع شد به 201 چشمه 30 کوری برای عملیات پرتوزایی مجهزاست. پیشتر از آن نیز هارولد جانز کانادایی نیز از چشمه های کوبالت 60- برای مداوای بیماران استفاده کرده بود. گاما نایف حداکثر می تواند غدد 5٫3 سانتی متر را درمان کند.


تاریخچه
در گذشته تومورهای مغزی به کمک جراحی یا رادیوتراپی درمان می شد. در سال 1950 چندین پروفسور در مؤسسه Gustaf werner و دانشگاه استکهلم شروع به بررسی ترکیب پروتون با ابزارهای نقشه برداری مغز(از طریق اتصال فلزات کوچک به مغز(کردند ولی در نهایت این کار به نتیجه نرسید چون بسیار پیچیده و گران بود وبه جای آن در سال 1967، دانشمندان مقدمات ساخت اولین ابزار جراحی گاما را که از کوبالت 60 به عنوان منبع انرژی استفاده می کرد فراهم کردند.
اما با ابداع دستگاه گاما نایف از پرتو گاما در جراحی مغز واعصاب استفاده می شود.گاما نایف امکان انجام جراحی های مغز را بدون کاربرد تیغ جراحی و فقط با استفاده از پرتو به جراح مغز و اعصاب می دهد. اشعه مورد استفاده در گاما نایف از 201 چشمه از هم جدا تولید می شود و با استفاده از Dose Planning به یک باریکه اشعه بسیار کنترل شده به هدف مورد نظر در مغز تابیده می شود. این کار توسط کامپیوترهای بسیار سریع محاسبه می شود. دز تابشی دقیقا بر اساس موقعیت اندازه و شکل هدف محاسبه می شود. به طوریکه هدف را کاملا نابود کرده و بر روی بافت سالم اطراف آن کمترین اثر را داشته باشد.

تعریفی دیگر از گاما نایف
گاما نایف دستگاهی است که با استفاده از پرتو گاما در جراحی مغز واعصاب از آن استفاده می شود. این دستگاه توسط دو جراح سوئدی به نام های borje Larsson و lars leksell تکمیل شد و برای بار اول در موسسه karolinska در استکهلم سوئد درسال 1651 به کار گرفته شد. سومین دستگاه در کشور انگلستان توسط MR FORSTER DAVID در سال 1985 نصب و راه اندازی شد. هم اکنون بیشتر از 100 سایت گاما نایف در سراسر دنیا وجود دارد و بیش از 100000 بیمار در آن تحت معالجه قرار دارند. آنرمالی های مغزی مانند تومورها و AVM های مغز قبل آن با جراحی یا رادیوتراپی درمان می شدند. ولی در گاما نایف از روشی غیر تهاجمی بنام stereotactic radiosurgery استفاده می شود.

کاربرد گاما نایف

1-تومورها: گامانایف روی غالب انواع تومورهای مغزی موثر است: اکوستیک نوروها-ادنوهای هیپوفیز کرانیو فارینژیوها مننژیوما کندروسارکوما متاستاز و . . .
سرعت درمان بستگی به نوع تومور و رشد آن دارد مثلا متاستازها خیلی سریع از بین می روند ولی دوره درمان اکوستیک نوروها ممکن است چند ماه طول بکشد. اهمیت گاما نایف زمانی آشکار می شود که برای درمانCANCER METASTATIC BRAIN نیاز به جراحی باز جمجمه باشد. بهترین نتیجه درمان زمانی است که اندازه تومور کمتر از یک سانتی متر باشد.گامانایف موجب محدودیت رشد تومور وانقباض و چروکیدگی آن در حدود 90 در صد موارد می شود.

 AVM-2 ارتباط غیر طبیعی شریان و ورید ( Arteriovenous Malformations )
AVM یک بیماری مادرزادی است که به صورت آنرمالی در شریان و عروق در مغز ایجاد می شود و ممکن است باعث سر درد و در نهایت خونریزی مغزی شودکه در این صورت موجب سکته مغزی با فلج یا احتمالآمرگ می شود. اغلب AVM ها می بایستی درمان شوند یا میزان ریسک آن کاهش یابد. بهبود AVM با گامانایف تدریجی است وبعد از 2 تا 3 سال اتفاق می افتد. موفقیت آن بین 65 تا 100 درصد است که آن هم بسته به اندازه و موقعیت AVM دارد. از عوارض درمان می توان به سستی موقت و عدم تعادل در 10 تا 15 در صد بیماران اشاره کرد ولی عارضه ماندنی درمان که حالتی پیچیده است در 5 درصد بیماران باقی می ماند که از آن جمله می توان به خونریزی مغزی در طی درمان اشاره کرد که آن هم به علت فاصله 2 الی 3 ساله درمان است.

-3 Acoustic Neuroma (Vestibular Schwanoma)
این تومور هشتمین تومور خوش خیم مغز است و اغلب موجب کاهش شنوایی و ایجاد صدای زنگ در گوش و عدم تعادل می شود.گامانایف می تواند رشد تومور را متوقف کند. عدم درمان این تومور موجب کری می شود ولی درمان موجب کاهش سایز تومور در 60 درصد بیماران و برگشت شنوایی در 30 درصد بیماران می شود.
4- بیماری پارکینسون
5- اختلالات لرزشی فامیلی  familial tremor
6- درد عصب  Trigeminal Neuralgia Tic Douloureaux
این بیماری به صورت حمله مداوم و غیر قابل پیش بینی هنگام انجام کارهای نرمال مانند لمس صورت غذا خوردن یا صحبت کردن آشکار می شود و ممکن است در هر جای صورت مانند پیشانی یا فک اتفاق بیافتد و به صورت دوره ای است. طوری که به تدریج دوره های بدن درد آن کاهش می یابد. از عوارض بعد درمان با گامانایف می توان به بی حسی قسمتی از صورت بعد از درمان اشاره کرد.
روز درمان:  یک IV باز از دست بیمار مورد نیاز است تا با تزریق سرم از دهیدراته شدن بیماردر حین انجام درمان جلوگیری شود. زیرا در زمان انجام درمان بیمار قادر به خوردن و آشامیدن نیست. فریم سر دستگاهی است که مختصات مورد نظر در مغز را به طور کاملآ دقیق مشخص می کند. چرا که پرتو گاما باید دقیقآ به هدف مورد نظر اصابت کند. شاید این مورد حیاتی ترین بخش در گاما نایف باشد. فریم سر از جنس آلومینیوم سبک با وزن kg 3 ساخته می شود. قبل از نصب فریم به جمجمه محل بسته شدن پیچ های ثابت کننده آن را با سوزن نازک به صورت موضعی در پوست بی حس می کنند. این وضعیت برای بیمار دردی نداشته فقط کمی ایجاد فشار بر روی جمجمه کرده که آن هم پس از حدود 15 دقیقه بر طرف می شود. این فریم تا پایان کار روی سر می ماند.

طرح و نقشه درمانی
نقشه درمانی توسط جراح مغز و اعصاب و افراد تیم تهیه شده و کلیه اطلاعات و محاسبات میزان پرتوی تحت تابش در کامپیوتر مرکزی گامانایف بر نامه ریزی شده است.

درمان
منبع پرتودهی در گامانایف کبالت 60 است. بیمار روی تخت قرار گرفته و سر همراه فریم داخل یک کلاهخود قرار می گیرد. این کلاهخود دارای 201 سوراخ است و هر کدام از آن ها پرتوی مشخصه خود را با زاویه مخصوص به خود ارسال می کند تا به بافت سالم آسیبی وارد نشود. بیمار از طریق میکروفون و دوربینی که در اتاق تعبیه شده با پزشک و کارکنان ارتباط خواهد داشت. زمان درمان بسته به اندازه منطقه درمان و میزان پرتوی موثر جهت درمان ممکن است 4-2 ساعت طول بکشد.پس از اتمام درمان تخت به عقب برگشته و توسط زنگی که - تعبیه شده به تیم اتمام ان اطلاع داده خواهد شد. سپس فریم سر فورآ برداشته شده در اثر بسته شدن پیچها روی پوست سر خونریزی کمی ایجاد می شود که با یک بانداژ ساده بر طرف خواهد شد.ممکن است بیمار احساس سر درد و سر گیجه داشته با شد. بیمارانی که انژیوگرافی داشته اند قبل از ترخیص نیاز به 8 ساعت استراحت  دارندو به دلیل تخریب تومور یا DNA آن مایعات بدن باید جایگزین شوند.

روش درمان

یک تزریق داخل وریدی جهت جلوگیری از، ازدست دادن آب بدن صورت می گیرد و درضمن درصورت نیاز رگ آماده برای تزریق دارو وجود خواهد داشت. ممکن است داروهایی آرامش بیشتر بدهند که بعضی از آن ها دهان را خشک می کند. اگر احساس اضطراب و استرس دارید حتماً به پرسنل بگوئید تا داروی آرام بخش به شما بدهند.
 اگر شما جهت AVM یا مشکل مشابه تحت درمان قرار می گیرید، حتماً در روز درمان یک آنژیوگرافی خواهید شد. قبل از شروع درمان باید موهای صورت را   shave کرده باشید.
درمان Gamma knife شامل چهار فاز اصلی زیر است.
-1تثبیت frame
Imaging-2
-3 طراحی درمان
-4 درمان

Head Frame: قاب سر، وسیله ای است که اشعه گاما را روی ناحیه مورد نظر متمرکز می کند و یک وسیله حیاتی برای درمان است. این وسیله از آلومینیوم سبک که تنها 3 تا 6 کیلوگرم وزن دارد ساخته شده است و ممکن است کمی داغ شود. این وسیله با مختصات دقیقی که دارد درمان را محدود به ناحیه هدف می کند.
قبل از قرار گرفتن frame ممکن است
4 تزریق مختصر در محل هایی که وسیله با سر تماس دارد دریافت کنید تا هیچ گونه ناراحتی حس نکنید. دو تزریق در جلوی سر و دو تزریق در پشت سر خواهد بود. تزریق ها زیر پوستی و بدون درد است.
درحین جاگذاری قاب هیچ دردی احساس نمی کنید مگر احساس فشار یا سفتی که در عرض 15 دقیقه برطرف خواهد شد. این وسیله به وسیله پیچها و لوله های قابل تنظیم روی سر ثابت می شود و تا پایان درمان Gamma knife باقی خواهد ماند.
تصویربرداری: بعد از قرار دادن مطمئن قاب، به محل تصویربرداری منتقل می  شود.
اگر یک تومور دارد، MRI یا CT اسکن انجام خواهد شد تا موقعیت ضایعه را در ارتباط با قاب نشان  دهد. بعضی مواقع هر دو MRI و CT اسکن انجام می شود. اگربیمار AVM یا اختلالات عروقی دارید باید کاتتری در رگ مورد نظر در مغز قرار گیرد و ماده کنتراست داخل کاتتر تزریق شده و اشعه ایکس قادر به نمایش هر چه بهتر موقعیت رگ خونی با قاب خواهد بود.
:Planning دراین مرحله می خواهند به مدت 1 تا 2 ساعت به راحتی روی تخت بخوابد. گروه درمان اکنون جهت طراحی کامپیوتری درمان شما تلاش می کنند. آنها تصمیم می گیرند چند ناحیه و با چه دوزی برای هر کدام باید اشعه داده شود و اشعه چگونه تومور را مورد هدف قرار دهد. همه این کارها از طریق کامپیوتر انجام می شود.
درمان: وقتی طرح کلی برای درمان با دقت کافی بررسی شد، متخصص اعصاب با بیمار صحبت می کند. در این مرحله به اتاق Gamma knife منتقل می شود. متخصص فیزیک توضیح می دهد که چند درمان و به چه مدت دریافت خواهد کرد.
منبع کبالت 60، اشعه گاما را با دز ثابت ایجاد می کند و هر درمان بر اساس مدت زمانی که اشعه به هدف می رسد طراحی شده است.
وقتی روی تخت دراز می کشد، head frame  با کلاهک های مخصوص که انتخاب شده است تماس پیدا می کند. کلاهک 201 سوراخ دارد. به این معنی که هر کدام بطور جداگانه اشعه تولید می کنند، بدون اینکه به بافت های سالم آسیب برسانند. هر کلاهک سوراخ هایی در اندازه های مختلف برای نواحی مختلف مغز دارد که ساختارهای حیاتی و اعصاب همگی مد نظر قرار گرفته اند. گروه درمان ممکن است کلاهک را طی درمان تغییر دهد. بعضی سوراخها ممکن است جهت حفاظت از ناحیه خاصی با چشم ها مسدود شده باشند. در این مرحله گروه درمان جهت مدیریت درمان به اتاق دیگری می روند هر چند بیمار هرگز احساس تنهایی نمی کند چون می توانید به وسیله میکروفون موجود در کلاهک با پزشک خود صحبت کند و پرسنل به وسیله دوربین هایی بیماررا زیر نظر دارند. تخت درمان ممکن است جهت درمان ناحیه دیگر به سمت پشت حرکت کند که البته قبل از انجام این کار توسط پرسنل و زنگ هشدار به اطلاع می رسد. بیمار صدای ضربه ای می شنود که کلاهک در منبع کبالت 60 قفل می شود و تشعشع دهی آغاز می شود. درطی درمان هیچ چیز احساس نمی کند و هیچ صدایی نمی شنود. وقتی درمان تمام شد زنگی به صدا در می آید و تخت به بیرون می رود و شما صدای باز شدن قفل کلاهک را می شنوید.
کل زمان درمان ممکن است 2 تا 4 ساعت طول بکشد که بستگی به اندازه ناحیه مورد درمان و میزان دز مورد نیاز برای درمان دارد. بیمار باید آمادگی گذراندن بیشتر از این زمان را هم داشته باشد.
بعد از درمان: بلافاصله بعد از درمان قاب از سر باید در آورده می شود. ممکن است مقدار اندکی خونریزی درمحل pinهای قاب وجود داشته باشد که باند و گاز استرلیزه استفاده می شود. تعداد کمی افراد ممکن است سردرد یا حالت تهوع داشته باشند که باید به پرستار یا دکتر بگویید.
دراین زمان می تواند هر چیزی بخورد و بیاشامد. اگر آنژیوگرافی شده باید به مدت 8 ساعت روی تخت بخوابد که این خودش از سردرد ناشی از آنژیوگرافی جلوگیری می کند.
در همان روز یا صبح فردا اجازه رفتن به خانه را دارد که بستگی به روشی دارد که انجام شده است. بعضی بیماران می گویند محل pinها، حالت بی حسی یا سوزشی به مدت چند هفته ایجاد می کند این نشانه کاملاً نرمال است و ربطی به تومور ندارد.
تعداد کمی ازبیماران موهای خود را در محلی که درمان انجام شده از دست می دهند که البته بعد از چند ماه رشد می کند به هر حال به علت اشعه یا تماسی که با سر داشته ممکن است تورمی در سر ایجاد شود.  این اتفاق در اثر آسیبی است که اشعه به بافت تومور یا DNA ضایعه وارد می کند وسلولها توانایی جایگزین کردن و تنظیم مایعات خود را ندارند ایجاد می شود اگر مشکل بیشتر شد به دکتر خود مراجعه کنید.

مزایا
-1این روش تراشیدن موی سر، زشتی و یا سایر علایمی که بعد از عمل معمولی سر ایجاد می شود ندارد.
-2 غیر تهاجمی بودن و عدم نیاز به استفاده از داروی بیهوشی
- 3درمان ایده ال تومورهایی که در موقعیت خطرناک واقع هستند ویا درافراد مسن.
- 4مناسب برای کودکان بیمار
- 5تعیین حجم تومور به صورت کامپیوتر
- 6عدم نیاز به بستری شدن بیمار و کاهش 60 – 30 درصد قیمت ها.
- 7از سر گرفتن فعالیت ها در همان روز.

عوارض
عوارض جانبی ملایم وبستگی به محل ضایعه دارد: تهوع، ریزش موضعی، موی سر، سر درد

منابع :
·Leksell Gamma Knife Surgery Technology for Brain Tumors, Lesions and Disorders at Florida Hospital
•  Johns, H.E., Bates L.M., Epp E.R., et al. 1,000-curie cobalt 60 units for radiation therapy. Nature. 168(4285):1035-6, 1951.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

ساختار واصول کار دستگاه اکوکاردیوگرافی

نویسنده: سید مسعود زرگری، کارشناس مهندسی پزشکی و کارشناس ارشد مهندسی برق s.masoud.zargari@gmail.com

ساختار واصول کار دستگاه اکوکاردیوگرافیدریافت فایل - 317KB

اکوکاردیوگرافی یکی از انواع دستگاه های تصویربرداری است، که مختص تصویربرداری از سیستم قلبی عروقی است.
اساس کار این دستگاه بر مبنای تصویربرداری توسط امواج اولتراسوند است. در حقیقت میتوان گفت: اکوکاردیوگرافی یک تصویر صوتی از قلب است.
در این روش با استفاده از امواج اولتراسوند تصاویری تک بعدی، دوبعدی، سه بعدی و همزمان از دیواره ها و دریچه های قلبی به دست میآید. که در تشخیص نارسائی های قلبی و عروقی از آن استفاده میشود.
شکل1: اکوکاردیوگراف

تشخیص ها و اندازه گیری های تست اکوکاردیوگرافی
1-بیماری های دریچه های قلب(مثل حضور لخته، رشد باکتری ها روی دریچه ها و...) (VHD)
2- اندازه قلب
3- جریان خون در قلب
4- حرکت دیوارهی قلب
5- فشار داخل قلب
6- ضخامت دیواره ی قلب
7- ناحیه هایی که جریان خون درآنها ضعیف است.
8- ناحیه هایی که ماهیچه به خوبی منقبض نمیشود.
9- مشکلات قلبی مادرزادی در جنین

روش انجام اکوکاردیوگرافی
انجام این آزمون هیچگونه آمادگی قبلی نمیخواهد و به گونه ای است که بیمار روی تخت به پهلوی چپ بخوابد و پزشک پروب مخصوص دستگاه را که به ژل روان کننده آغشته شده برای مدت چند دقیقه روی سینه وی حرکت دهد و از نماهای مورد نظر تصویربرداری کند. با این حال انجام این آزمون نباید بیش از اندازه ساده انگاشته شود و انجام آن باید صرفا توسط متخصصان با تجربه کافی در این زمینه صورت پذیرد.

امواج فراصوت  (Ultrasound Waves)
امواج صوتی صرفاً ارتعاشات سازمان یافته ی مولکول ها یا اتم های یک محیطی هستند که قادر به منتشر کردن این امواج است. معمولاً ارتعاشات به صورت سینوسی ایجاد میشوند.

شکل2: امواج فراصوت

امواج فراصوت، امواجی هستند که دارای فرکانسی بالاتر از فرکانس شنوایی انسان اند.
محدودهی این امواج در کاربردهای تصویربرداری پزشکی در حد چند مگا هرتز است.
ازاولتراسوند در پزشکی جهت کاربردهای تشخیصی و درمانی مانند: فیزیوتراپی برای گرم کردن اعضا داخلی بدن به صورت عمقی( دیاترمی) و یا سونوگرافی استفاده میشود.
حداقل چهار مزیت برای امواج فراصوت در تصویربرداری پزشکی وجود دارد:
 امواج فراصوت میتوانند در قالب یک باریکه پرتو(beam) هدایت شوند.
امواج فراصوت از قانون های بازتاب و انکسار تبعیت میکنند.
 امواج فراصوت به خارج اجسام کوچک بازتابیده میشود.
 امواج فراصوت هیچ تاثیر شناخته شدهی زیان آور بهداشتی ندارند.
دو اشکال عمده برای امواج فراصوت وجود دارد:
انرژی آن در محیط های گازی به طور ضعیفی منتشر میشود. در واقع گذشتن فراصوت از هوا غیر ممکن است. بنابراین مبدل باید تماس بدون وجود هوا با بدن داشته باشد. علاوه بر این آزمایش قسمت هایی از بدن که حاوی هوا هستند نیز مشکل است.
تصاویر فراصوت، نسبتاً حاوی نویز هستند و کیفیت و کنتراست کمتری نسبت به X-ray و MRI دارند.

تولید امواج فراصوت
امواج فراصوت به دو روش تولید میشوند:
الف) روش مگنتو استریکسیون (Magneto striation)
این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبیهای مغناطیسی کوچک بطور خود به خود با دو قطبیهای مجاور خود هم خط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود میآید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول میدهند و بسته به فرکانس جریان متناوب به نوسان در میآیند و میتوانند امواج فراصوت تولید کنند. این مواد در پزشکی کاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد.

ب)روش پیزو الکتریسیته (Piezo electric)
تاثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی را در یک محیط اثر پیزو الکتریسیته میگویند. به طور مثال بلورهایی وجود دارند که در اثر فشار مکانیکی، نیروی الکتریکی تولید میکنند و برعکس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها میشود که ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج میشود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزوالکتریک میگویند. اثر پیزوالکتریسیته فقط در بلورهایی که دارای تقارن مرکزی نیستند، وجود دارد. بلور کوارتز از این دسته مواد است و اولین ماده ای بود که برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده میشد.
اگر چه مواد متبلور طبیعی که دارای خاصیت پیزو الکتریسیته باشند، فراوان هستند ولی در کاربرد امواج فراصوت در پزشکی از کریستالهایی استفاده میشود که سرامیکی بوده و بطور مصنوعی تهیه میشوند. از نمونه این نوع کریستالها، مخلوطی از زیرکونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است که به شدت دارای خاصیت پیزوالکتریسیته اند. به این مواد که واسطهای برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس هستند، مبدل یا ترانسدیوسر (transducer) میگویند. یک ترانسدیوسر اولتراسونیک بکار میرود که انرژی الکتریکی را به انرژی فراصوت تبدیل کند که به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعکاس یافته را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.

پرتو فراصوت
یک مبدل میتواند امواج تخت موازی با سطح کریستال تابش کند. میتوان سطح تابش کریستال را به صورت ترکیبی از تعداد زیادی چشمه نقطه ای تصور کرد. به طوریکه جمع موجهای حاصل از آنها جبهه های موج یا سطوحی را بوجود آورد. در اثر تداخل این امواج، موجی ایجاد میشود که تا یک ناحیه به طور مستقیم پیش میرود و از یک نقطه مشخص به بعد واگرا میشود. دسته پرتو نزدیک مبدل دارای رویه های موازی است.
ناحیهای که پرتوها در آن واگرا میشوند(N)، ناحیهی فرانهوفر یا میدان دور نام دارد: (R شعاع کریستال و λ طول موج تابشی از کریستال است). هرچه قطر کریستال و فرکانس کریستال بیشتر باشد، طول ناحیهی فرنل بیشتر است.
زاویه واگرایی در ناحیه ی دور را میتوان از رابطه (1) محاسبه کرد:        
(1)                                                                                                                                                                 
D قطر کریستال است.

خطرات امواج فراصوت
الف) سوختگی
اگر امواج پیوسته و در یک مکان بدون چرخش بکار روند، در بافت باعث سوختگی میشود و باید امواج حرکت داده شوند.
ب) پارگی کروموزومی
استفاده دراز مدت از امواج اولتراسوند با شدت خیلی بالا پارگی در رشته دی ان ای (DNA) را نشان میدهد.
پ) ایجاد حفره یا کاویتاسیون
یکی از عوامل کاهش انرژی امواج اولتراسوند هنگام گذشتن از بافتهای بدن ایجاد حفره یا کاویتاسیون است. همه محلولها شامل مقدار قابل ملاحظهای حبابهای گاز غیر قابل دیدن هستند و دامنه بزرگ نوسانهای امواج اولتراسوند در داخل محلول ها میتواند بر روی بافتها تغییرات بیولوژیکی ایجاد کند (پارگی در دیواره سلولها و از هم گسستن مولکول های بزرگ).

مراحلی که در طی ارسال فراصوت در بدن اتفاق میافتد
1- دستگاه اولتراسوند بوسیله پروب پالسهای صوتی فرکانس بالا (1تا5 مگاهرتز) به داخل بدن میفرستد.
2- امواج صوتی وارد بدن میشوند و به مرز بین اعضا برخورد میکنند (برای مثال بین مایع و بافت نرم، بافت نرم و استخوان).
3- قسمتی از امواج صوتی به سمت پروب بازتابیده میشود، قسمتی جذب بافت میشود و قسمتی از آن عبور میکند تا به مرز بعدی میرسد و بازتابیده میشود.
4- امواج برگشتی جمع آوری میشوند و برای دستگاه تقویت میشوند.
5- دستگاه فاصله بین پروب تا (مرزهای) بافت یا عضو را با در نظرگرفتن سرعت صوت در بافت و زمان برگشت هر اکو
(معمولاً در حد میلیونیم ثانیه)، محاسبه میکند.
6- دستگاه فاصله ها و شدتهای اکوهای دریافتی را بر روی صفحه نمایش به صورت یک تصویر دو بعدی نشان میدهد.

ساختمان مبدل (Transducer)
ساختار عمومی مبدلهای فراصوت به صورت روبرو است.
بخش نوسانی مبدل کریستال است که انرژی فراصوتی را برای انتقال به محیط ایجاد میکند. ضخامت این کریستالها میتواند به هر اندازهای اختیار شود، ولی هر چه کریستال نازکتر باشد فرکانس بالاتری خواهد داشت.
بخش پشتی کریستال با یک ماده میراکننده (Damping material) برای جلوگیری از تابش انرژی کریستال پر شده است. همچنین پوشش تمام پلاستیک پروب را در بر میگیرد تا ارتعاشات پروب به محیط منتقل نشود، پودری که عایق صوتی است داخل مبدل ریخته میشود. کریستال در جلوی پروب و در دو طرف آن جوشنهای خازن قرار میگیرد. برای جلوگیری از تماس مستقیم جوشن با بدن بیمار، لایهای وجود دارد که علاوه بر عایق کردن جوشن، عمل تطبیق امپدانس را نیز انجام میدهد.
ضخامت کریستال را باید طوری انتخاب کرد که فرکانس تشدید بلور حاصل شود. این ضخامت باید نصف طول موج باشد. نکتهی دیگر اینکه کریستال یک پروب فرستنده در عین حال گیرنده است. همچنین یک ترانسدیوسر میتواند چند کریستالی باشد.
نحوه ی تاثیر اثر پیزوالکتریک بر روی کریستال در شکل (3) نشان داده شده است.

شکل(3): ساختمان مبدل

انواع مبدل فراصوت
نحوه شكل دادن به سیگنال اولتراسوند حاصله، نوع اسکن، محل تمركز (focus ) امواج و سایرمشخصاتی كه كیفیت تصویر را می سازند به نوع ترنسدیوسر و نحوه تحریك الكترونیكی آن بستگی داردكه در زیر با چند نوع متداول آن آشنا می شویم:
1- پروب های آرایه خطی: در این نوع ترانسدیوسر كلیه كریستال ها روی یك سطح مسطح كنار هم قرار گرفته و می توانیم با تاخیر ایجاد شده در تحریك المانهای پرتو را در یك محدوده متمركز نموده یا با تاخیر تحریك در المانهای بالا یا پایین آرایه پرتو را به طرف بالا یا پایین منحرف کرد.
مزیت عمده این نوع پروب ها داشتن پنجره پهن در نزدیک میدان است و می توان بافتهای سطحی را با دید بهتر بررسی نمود.
2- پروبهای محدب: از نظر اصول كار الكترونیك مانند پروبهای خطی هستند با این تفاوت كه جهت دستیابی به میدان وسیع دهانه در دور از میدان آرایه كریستالها روی یك سطح محدب چیده شده اند تا سطح اسکن افزایش یابد.
شکل4: پروب محدب

3- پروب های آرایه فازی حلقوی: این پروب ها دارای آرایه كریستال خطی بوده و اما تحریك كریستالها بصورت فازی و با تاخیر زمانی انجام می گیرد در نتیجه بر حسب اینكه ابتدا تحریك الكترونیكی از كدام كریستال آغاز شود می توان پرتو را به سمت بالا، پایین یا ناحیه خاص در وسط منحرف کرد.
4- پروب های سکتور آرایه فازی حلقوی (APAS): در اینگونه از پروبها علیرغم آنكه تحریك بصورت فازی انجام میگیرد اما اسكن بصورت مكانیكی است و در واقع آرایه كریستال با حركت یك موتور، مسیر را اسكن مینماید. این نوع پروب دارای آرایه كریستالهای حلقوی شكل است و به همین دلیل یك پرتو مخروطی شكل ایجاد نموده و امكان تمرکز دو بعدی را فراهم می نماید، موجب افزایش رزولوشن تصویر در رشته میانه میگردد.

شکل5: پروب های سکتور آرایه فازی حلقوی

انواعی از پروب ها در شکل (6)دیده می شود.
شکل6: انواع پروب


منابع:
1- مهدی مرکباتی،پیدا کردن مرزهای قلب انسان در تصاویر اکوکاردیوگرافی با استفاده از تبدیل ویولت،
( کارشناسی ارشد، برق، گرایش الکترونیک، 1385 )
2- رمضان بخشیان استرس اکوکاردیوگرافی، تهران، نشر شورا، 1379
3- زهرا حقیقی، اصول کاردیوگرافی، تهران، نشر ماهتاب، 1383
4- دکتر حجت اله خواجه پور، آشنایی با روشهای مختلف تصویربرداری، فصل نامه آموزشی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا... (عج)، سال چهاردهم، شماره 84.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
شنبه 12 اسفند 1396 :: نویسنده : پرتوپزشک

XMAP، تکنولوژی تشخیصی روز دنیا

XMAP، تکنولوژی تشخیصی روز دنیادریافت فایل - 234KB

امیرحسین منصورآبادی- دانشجوی دکتری تخصصی ایمونولوژی دانشگاه علوم پزشکی تهران
شقایق پزشکی- دانشجوی دکتری تخصصی ایمونولوژی دانشگاه علوم پزشکی ایران
علی دیداری

XMAP
استفاده از متدهای پیشرفته و بروز دنیا برای بقای هر مرکز تشخیصی، تحقیقاتی و درمانی خصوصاً در این برهه از زمان که کیفیت رمز ارتقای سیستم هاست، امری حیاتی است. بخش ایمنیشناسی مراکز تحقیقاتی و درمانی، از بخشهای پیشرو و تعیینکننده هر مرکز به حساب میآید لذا به روز نمودن این بخش از اولویتهای مراکز محسوب می شود. امروزه تکنیک های متنوع و فراوانی به منظور شناسایی و ردیابی آنتیژن، آنتیبادی و واکنش بین آنها طراحی و وارد میدان رقابت شده اند اما آنچه به بقا و فراگیر شدن آنها کمک میکند، به کارگیری ساده، دقت بالا، خطای ناچیز و تکرارپذیری آنهاست. تکنولوژی قدرتمند (XMAP (X Multi Analyte Profiling امروزه در تشخیص آنتیبادی و آنتیژن در نمونه های بیولوژیک، انقلابی بزرگ ایجاد کرده است.Beadهایی که در این تکنیک استفاده می شود حاوی رنگ فلوروسنت است و بر روی سطح آنها، گروه های کربوکسیل به صورت زیر قرارگرفته اند.


این گروه های کربوکسیل از طریق اتصال به گروههای آمینی موجود در ترکیبات بیولوژیک نظیر پروتئینها و اسیدهای نوکلیک، اتصال آنها را به سطح Bead تسهیل می کند، بدین ترتیب، امکان اتصال پایدار آنتیژن یا آنتیبادی بر سطح آن و واکنشپذیری بسیار بالا با انواع آنالیت های بیولوژیک را فراهم میآورد. ذرات bead بهکاررفته در این تکنیک نیز از جنس پلی استیرن با قطر 6.5 میکرون بوده و دارای خاصیت مغناطیسی میباشند، لذا تفکیک و طبقهبندی آنها را در میدان مغناطیسی ممکن میسازد.
کاربردهای این تکنیک به علت غیراختصاصی بودن bead ها، بسیار وسیع است و شامل طیف گستردهای از روشهای Indirect Detection،Competitive inhibition و Capture sandwich است، لذا از این تکنیک میتوان جهت مقاصد زیر استفاده نمود:

• Extracellular Protein Expression Profiling
• Cell Signaling Profiling
• Pathogen Detection
• SNP Genotyping
• Gene Expression
• Vaccine Testing
• HLA Typing
• Serology

در این روش ریزدانهها در بیش از 100 مجموعه مولکول با رنگهای مشخص کدگذاری و توسط مولکول فلورسنت قالببندی میشوند. هر مجموعه روی سطح خود حامل معرفهای تشخیصی خاصی مانند پروبهای الیگونوکلئوتیدی، آنتیژن یا آنتیبادی موردنظر و پروتئینهای مربوطه است.

دستگاه Luminex
لومینکس دستگاهی بر پایه روش فلوسایتومتری است که با استفاده از تکنولوژی xMAP میتواند بهطور همزمان تا یکصد نوع آنالایت متنوع شامل آنتیژن، آنتیبادی، اسیدها نوکلئیک، واکنش گیرنده-پذیرنده، آنزیم-رسپتور و ... را بر روی مقدار اندکی نمونه سنجش کند.

روش کار
مولکولهای نمونه موردنظر در حال آنالیز، ابتدا بااتصال به  Bead تثبیت میشوند و سپس یک مولکول شناساگر که به فلوروکروم متصل است(کونژوگه) واکنشهای روی Bead ها را اندازه گیری میکند. نتایج حاصل از این فعلوانفعالات توسط نور لیزر اندازهگیری و آشکار میشود.
از مزایای این روش نسبت به تکنیکهای معمول موارد ذیل است:
•  آنالیز انواع بیومارکرهای مختلف در یکزمان
•  انجام تست با مقدار نمونه کمتر نسبت به روشهای معمول
•  صرفه جویی در وقت و هزینه
•  دقت و حساسیت بالا
•  تکرارپذیری بالا
•  آنالیز ساده درعینحال دقیق نتایج

شناسایی پاتوژن ها
این تکنیک امکان شناسایی ارگانیسمهای متعدد نظیر Borrelia ,EBV,Yersinia ,Treponema ,Bordetella یا ژنوتیپ های مختلف یک ارگانیسم خاص در طول یک واکنش با حجم بسیار کم نمونه را فراهم میکند.

مقاومت دارویی
 از این تکنیک میتوان جهت مطالعه بر روی آنتیژن های ایجادکننده مقاومت دارویی در خصوص انگلهای جنس کریپتوسپوریدیوم، ژیاردیا، پلاسمودیوم ها و همچنین تمایز گونه آمیب هیستولیتیکا از دیسپار استفاده نمود.

HLA-Typing و تستهای سرولوژیک پیوند
از این تکنیک جهت Screening (غربالگری) آنتیبادیهای  IgGموجود علیه مولکول HLA) PanelReactive Antibody) استفاده میشود لذا حضور آنتیبادی های اختصاصی در فرد دهنده (Donor Specific Antibody) از طریق تکنیک فوق قابلردیابی است. پنلهای این تکنیک حاوی هفت  beadمتفاوت کلاس 1 و پنج  Bead متفاوت کلاس 2 است که حساسیت آن به واسطه حضور Bead های غنی شده با  CREG(Cross reaction antigen Group) افزایشیافته است.
در این متد، روش تایپینگ مبتنی بر PCR-SSO است. از مزایای این تکنیک نسبت به تکنیکهای معمول عبارتاند از:
•  امکان تهیه بانک  HLA توسط دستگاه
•  امکان استفاده همزمان از تعداد زیادی پرایمر بهصورت  multiplex
•  امکان سنجش high resolution مولکول های HLA
•  امکان ارتقای دستگاه جهت راه اندازی تکنیک های بیشتر
•  حداقل نمونه موردنیاز
•  امکان بررسی همزمان چندین آلل

سنجش تومور مارکرها
بیشک یکی از پراهمیتترین روش های تشخیصی و پیگیری درمان در زمینه سرطانشناسی، تومور مارکرها هستند که تعیین دقیق و سریع آنها میتواند به درمان هرچه بهتر و اختصاصی تر بیمار کمک نماید. استفاده از به روزترین روش تشخیص تومور مارکرها میتواند جهت نیل به این مهم یاریرسان باشد. تومور مارکرهای پرکاربرد نظیر AFP،CEA ،CA-125، PSA،LEPTIN و ... به همراه فاکتورهای آنژیوژنز نظیرAngiopoietin،Endoglin ، EGF، HER2، HGFs، BMP9، Follistatin ، VEGF-C ، Neuropilin-1و ...، مارکرهای متاستاز نظیرPeriostin ،NSE ،OPG ،HGF ،GDF15 ، TWEAK ،Osteonectin ،MMP-2 ،MMP-9 ،DKK1 و ... توسط روشXMAP بهخوبی قابلردیابی هستند.
تکنیک  XMAP در راه ورود به بازار ایران است و امید است با استفاده از تمامی پتانسیل های موجود در کشور و همچنین قابلیت های شگرف دستگاه لومینکس، به یک روش مرجع جهت تشخیص طیف وسیعی از بیماری ها و همچنین بهبود وضعیت پیوند عضو در کشور بدل شود.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
فیزیک پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بینایی‌سنجی و ... چون بیوفیزیک به معنی فیزیک حیات است، فیزیک پزشکی درباره فیزیک حیات بشر بحث می‌کند. مانند گردش خون ، آناتومی گوش ، آناتومی چشم و...

معرفی وآشنایی با فیزیک پزشکی (medicale physics)

می توان گفت فیزیک پزشکی شاخه‌ای کاربردی از فیزیک است که با کاربردهای انرژی برای تشخیص و درمان بیماری‌ها سر و کار دارد، و با الکترونیک پزشکی، مهندسی زیست، و فیزیک بهداشت (کنترل و محافظت از پرتو) رابطه نزدیکی دارد. به عبارت دیگر ، می‌توان چنین بیان کرد که فیزیک پزشکی ، ابزاری بسیار قوی و قدرتمند است که می‌تواند در اختیار پزشکان و مهندسان پزشکی قرار گیرد.

 

ویژگی های فیزیک پزشکی به این صورت است که

 * کاربرد علم فیزیک در نیازهای پزشکی.

 *زاییده تحقیقات دو جایزه نوبل در فیزیک، و باعث دو جایزه نوبل در پزشکی و فیزیولوژی.

 * عهده دار پایه‌های فنی علومی چون رادیولوژی، آنکولوژی پرتویی، و پزشکی هسته‌ای.

 * ساخته شده بر پایه‌های علم فیزیک، اما با پیکر دانش و پژوهشی مجزا.

 *  علمی مجزا از بیوفیزیک.

 * در برگیرنده روشهای تجربی و نظری، اما ذاتاً یک رشتهء کاربردی.

متـخصصیــن فیـزیك پزشـكـی میتوانند در بخـشهای رادیـوتراپی در رابطه باطراحی درمان ، دزیمتری ، كنترل كیفی دستگاههـا و بعنـوان مشـاور درخرید سیستم ها و همچــنین بعنوان مسئـول فیزیك بهداشـت بخش رادیو تراپی انـجام وظـیـفه نمایند . در بخشهای رادیولژی و پزشكی هســته ای نــیز وظایـف مشابــهی از جمـله مشـاوره درخـرید دستگــاه ، انجـام آزمـون پــذیـرش سیـستم پـس ازنصب ، كنترل كـیفی دستگاهها و بعـنوان مسئول فیـزیك بهـداشت فعـال باشـند . بـدلیـل عدم حضور مــتخصـصیــن فیزیك پزشكی در این بخشها علاوه بر صدمات جبران ناپــذیر جـانی ومالـی و نارســائیـهای بسـیار زیادی دربخشـهای مختـلف را بـوجود می آورد .

معرفی وآشنایی با فیزیک پزشکی (medicale physics)

 

شاخه بندی فیزیک پزشکی

فیزیک پزشکی امروزه گسترهء قابل توجهی از علوم و فناوری‌های متفاوتی را پوشش می‌دهد و در بر گیرندهء موضوعات و مباحث متعددی از رادیوبیولوژی گرفته تا پردازش سیگنال میباشد. لذا دشوار بتوان مرزهای معین و مشخصی را برای آن تعریف کرد. اما غالبا فیزیک پزشکی را میتوان به چهار دسته متفاوت کلاسه بندی کرد.

 

تصویر برداری تشخیصی

تصویربرداری پزشکی (Diagnostic Imaging): در این شاخه از فیزیک پزشکی، با مدالیته‌‌هایی همچون سی تی اسکن، ام آر آی (تصویر برداری تشدید مغناطیسی)، سونوگرافی، ماموگرافی، فلوروسکوپی، و رادیوگرافی معمولی میتوان سر و کار داشت.8 پرتوشناسی زیرمجموعهء این شاخه از فیزیک پزشکیست. طراحی و ضمانت کارکرد صحیح (accreditation) و کنترل کیفیت (Quality Control) اینگونه دستگاهها بر عهدهء فیزیکدانهای پزشکی می‌باشد.

 فیزیک بهداشت

فیزیک بهداشت (Health Physics): در این شاخه از فیزیک پزشکی بر روی مباحثی تمرکز می‌شود که سرو کار با محاسبات کنترل کیفیت (Quality Control) و بویژه دوزیمتری، و شرایط محافظت از پرتوهای یونیزان (Radiation Protection) در محیط‌های متفاوت دارد. طراحی سیستم‌های حفاظتی در بخش‌های رادیوتراپی و پرتوافکن در بیمارستان‌ها، وضع قوانین و پروتوکول‌های کار با رادیوایزوتوپ‌های گوناگون و ضایعات هسته‌ای در سطح کشوری، و حتی مسئولیت ضمانت سیستم‌های پوششی (Shielding calculations) و حفاظتی راکتورهای هسته‌ای از وظایف متخصصین فیزیک بهداشت میباشد.

رادیوتراپی

رادیوتراپی (Radiation Therapy): در پزشکی معضلات زیادی (بطور مثال بسیاری از سرطان‌ها) را می‌توان نام برد که توسط پرتوزایی (گاما، الکترون، پروتون، و نوترون) معالجه و یا حتی مداوا می‌شوند. مسئولیت عملکرد و تضمین کارکرد (Quality Control and Accreditation) اینگونه سیستم‌ها بر عهدهء متخصص رادیو تراپی است.9 در فرم نوین، متخصصین این رشته اغلب بر روی و یا با دستگاههای پرتوزایی نظیر چاقوی گاما، سایبر نایف، پروتون درمانی، لیناک، و یا توموتراپی مطالعه و سرو کار دارند، و یا در زمینه‌هایی مثل برکیتراپی تخصص می‌گیرند.

معرفی وآشنایی با فیزیک پزشکی (medicale physics)

 

 پزشکی هسته‌ای

پزشکی هسته‌ای (Nuclear Medicine): با مدالیته‌هایی نظیر اسپکت (SPECT) و پت اسکن (PET) سرو کار دارد. در حقیقت این شاخه هم یک نوع تصویر برداری پزشکی است، اما از آنجایی که مکانیزم تولید پرتو اینجا بر خلاف منشا فتو الکتریکی و عبوری (transmission) منشا in vivo رادیو ایزوتوپی دارد (emission)، این شاخه را اغلب متمایز از سایر مدالیته‌ها دانسته‌اند.

 

عواقب بی‌‌توجهی به فیزیک پزشکی

بی‌توجهی به اصول فیزیکی حاکم بر کار تشخیص و درمان ، باعث تشدید بیماری ، اتلاف وقت و سرمایه ملی و بالاخره اتلاف جان بیماران خواهدشد. به ‌عنوان مثال ، می‌توان از بی‌دقتی در اندازه‌گیری مواد رادیواکتیو مصرفی در بخش پزشکی هسته‌ای یاد کرد که گاهی باعث نمایش نادرست تصویر ارگان مورد آزمایش می‌شود. اگر بخواهیم تمام ناهماهنگیها و گرفتاری‌های حاصل از ناآگاهی از فیزیک پزشکی را بیان کنیم، شاید چندین مقاله نیز کفایت نکند.

می توان گفت فیزیک پزشکی شاخه‌ای کاربردی از فیزیک است که با کاربردهای انرژی برای تشخیص و درمان بیماری‌ها سر و کار دارد، و با الکترونیک پزشکی، مهندسی زیست، و فیزیک بهداشت (کنترل و محافظت از پرتو) رابطه نزدیکی دارد

چگونه فیزیک پزشکی بخوانیم؟

فیزیک پزشکی یکی از گرایشهای فیزیک در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشد. به ‌بیان دیگر ، دانشجویان رشته فیزیک بعد از اخذ مدرک کارشناسی در این رشته ، می‌توانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیک پزشکی شده و مدرک فوق لیسانس خود را در این رشته اخذ نمایند. البته لازم به ذکر است که در کشور ما ، در مقایسه با سایر گرایش‌های رشته فیزیک که در بیشتر دانشگاهها ارائه می‌گردد، گرایش فیزیک پزشکی در تعداد کمی از دانشگاهها وجود دارد.( دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تهران، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، دانشگاه علوم پزشکی ایران، دانشگاه علوم پزشکی اهواز، دانشگاه علوم پزشکی تربیت مدرس، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج)

معرفی وآشنایی با فیزیک پزشکی (medicale physics)

 

ارتباط فیزیک پزشکی با سایر علوم

می‌توان گفت که رشته فیزیک تقریبا با بیشتر شاخه‌های علوم ارتباط دارد. رابطه فیزیک با پزشکی نیز از طریق فیزیک پزشکی برقرار می‌شود. به ‌بیان دیگر ، فیزیک پزشکی مانند پلی است که بین شاخه‌های مختلف فیزیک و پزشکی وجود دارد. به ‌عنوان مثال ، فیزیک پزشکی با گرایش‌های لیزر و فیزیک هسته‌ای ارتباط تنگاتنگ دارد.

 

 

آینده فیزیک پزشکی

با توجه به کاربردی که علوم در بهینه‌سازی زندگی بشر دارد، توجه اندیشمندان و نخبگان دنیا به پیشرفت و ترقی شاخه‌های مختلف علمی معطوف شده است. لذا در حال حاضر شاهد پیشرفت وسیع تکنولوژی هستیم. هر روز وسایل جدید و پیشرفته‌تری ساخته می‌شوند که نسبت به وسایل قبلی از کارایی بیشتری برخوردار هستند. بوجود آمدن وسایل پیشرفته و استفاده از آنها نیازمند تربیت افراد متخصص در این زمینه است.

معرفی وآشنایی با فیزیک پزشکی (medicale physics)

به بیان دیگر ، هر روز وسایل مختلف پیشرفته‌ای در علم پزشکی بوجود می‌آیند. مثلا چاقوی لیزری ، چاقوی پلاسمایی و ... چند نمونه از این موارد فوق‌العاده زیاد هستند. اما برای استفاده بهینه از این وسایل و جلوگیری از صدمات جانبی آنها که جان بیمارانی را که بوسیله این ابزار مورد درمان قرار می‌گیرند، وجود متخصصین فیزیک پزشکی ، امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید در این زمینه سرمایه‌گذاری بیشتری انجام شده و نسبت به تربیت چنین افرادی اقدام شود، تا ما نیز در آینده بتوانیم از این حیث به خودکفایی برسیم و شاهد هیچگونه آسیبی ناشی از استفاده نادرست این ابزارها نباشیم.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

بیوالکتریک شاخه ای جذاب از مهندسی پزشکی



در این مقاله رشته بیوالکتریک که شاخه ای از مهندسی پزشکی است را معرفی کرده و با آن بیشتر آشنا می شویم.

مهندسی پزشکی تلفیقی از علم مهندسی و پزشکی و به عبارتی، به مجموعه‌ای از کاربردهای علم مهندسی در حوزه پزشکی گفته می‌شود.

این کاربرد می‌تواند در زمینه طراحی و تولید تجهیزات پزشکی، پردازش دادگان پزشکی، طراحی بیمارستان‌ها و محیط‌های کلینیکی و … باشد.

به طور کلی، مهندسی پزشکی زیر شاخه های بسیاری در دانشگاه ها و مؤسسات علمی خارج از کشور و نیز داخل کشور دارد.

سه زیر شاخه کلی مهندسی پزشکی:

  • بیوالکتریک
  • بیومکانیک
  • بیومتریال

طبق آخرین تدوین سرفصل دروس این رشته در وزارت علوم، در مقطع کارشناسی کلیه گرایش های این رشته با یکدیگر ادغام شده و تخت عنوان کلی مهندسی پزشکی ارائه می‌گردد.

و گرایش های مختلف از مقطع کارشناسی ارشد به بعد از یکدیگر تفکیک می گردند. گرایش بیوالکتریک، یکی از گرایش های مهندسی برق نیز تلقی میگردد (در کشور ما به غیر از تعداد محدودی از دانشگاه ها، مقاطع بالاتر این گرایش در دانشکده های برق ارائه می گردد).

البته قابل ذکر است که در برخی از دانشگاه‌ها از جمله دانشگاه صنعتی امیرکبیر این گرایش به صورت رشته‌ای مجزا با عنوان مهندسی پزشکی-بیوالکتریک ارائه می شود.

اختلاف واحد های پاس شده در این رشته با رشته مهندسی برق الکترونیک در حدود ۲۰ واحد درسی است.

هرچند مباحث مطرح شده در حوزه برق کنترل، مخابرات و قدرت نیز در این رشته مورد اشاره و بررسی قرار می‌گیرد، ولی قرابت آن با گرایش الکترونیک، بیش از سایر گرایش‌ها می‌باشد.

آنچه باعث تمایز میان گرایش بیوالکتریک با رشته برق-الکترونیک می‌گردد، گذراندن دروسی تخصصی مانند فیزیولوژی، آناتومی، فیزیک پزشکی، رادیولوژی، تجهیزات پزشکی، حفاظت الکتریکی، مدیریت بیمارستانی، پدیده‌های بیوالکتریک، مدیریت خدمات بهداشتی-درمانی و مقدمه‌ای بر مهندسی پزشکی می‌باشد.

اکنون در مقطع کارشناسی تلفیقی از مباحث مختلف حتی در ارتباط با گرایش بیومواد به دانشجویان آموخته می‌شود و آنها می‌توانند با انتخاب زمینه تخصصی تر پا در تحصیلات تکمیلی و دوره کارشناسی ارشد بگذارند. در دوران تحصیلات تکمیلی در گرایش بیوالکتریک ، مباحث به صورت تخصصی‌تر مورد بررسی قرار گرفته و واحدهای درسی مانند پردازش تصویر پزشکی، پردازش سیگنالهای بیولوژیک، مدلسازی بیولوژیک، نظریه آشوب و … ارائه می‌گردد.

هدف از دوران کارشناسی ارشد در این رشته، ارتقای دانش علمی دانشجویان بوده و کمتر به مباحث تجربی، آنچه در تعمیر، ساخت و تجهیز تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، پرداخته می‌شود.

و در کل انجام پروژه های عملی در یک حوزه و یا حتی ساخت و طراحی تجهیزات پزشکی و یا حتی امور تخصصی تر، مطالعه ای فراتر و متمرکز تر از مباحث دانشگاهی را می طلبد و نیز تجربه ای که به مرور زمان از متخصصین امر و آزمون و خطا بدست می آید.

فارغ از نوع پروژه پایان‌نامه، انتظار است تا دانشجویان مقاطع تحصیلات تکمیلی اطلاعات جامع و کلی در رابطه با روش‌هایی نظیر MRI، fMRI، PET، EEG و MEG داشته باشند و به طور خاص در پردازش و بررسی دادگان بدست آمده از یک یا دو مورد از روشهای فوق تبحر لازم را بدست آورند.

اساسا دانشجویان در مقاطع تکمیلی می‌توانند در دو زمینه کلی پردازش و یا مدلسازی به صورت مجزا و یا ترکیبی فعالیت نمایند و با توجه به وسعت مطالب در هر دوی این مباحث، معمولا ترجیح عموم بر ورود تخصصی تنها در یکی از این زمینه‌ها می‌باشد.

دانشجویان فعال در زمینه پردازش سیگنال در این مقاطع، می‌توانند با ورود به مباحث تخصصی و میان رشته‌ای، مانند علوم اعصاب و به طور ویژه، رابط مغز و رایانه، به صورت تخصصی به طراحی آزمایش، پردازش دادگان و استخراج ویژگی و طبقه‌بندی دادگان بپردازند.

این مهم با توجه به واحدهای درسی سپری شده نظیر سیگنال و سیستم، کنترل خطی، پردازش داده‌های بیولوژیک، آشنایی با ویولت و نیز پردازش تصاویر پزشکی، به راحتی به دست می‌آید. به عبارتی، حضور یک دانشجو یا فارغ التحصیل مهندسی پزشکی با رویکرد پردازش سیگنال در یک تیم کاری در زمینه BCI، یک امر مهم و تاثیرگذار در روند پیشروی و نیل به نتیجه، می‌باشد.

همچنین دانشجویان علاقه‌مند در زمینه مدلسازی با توجه به آشنایی بدست آمده با مفاهیمی نظیر الگوهای مدلسازی و شبکه عصبی، می توانند در زمینه مدلسازی عملکرد مغز فعالیت نموده و برای ادامه تحصیل در مقطع دکتری، وارد رشته‌هایی چون علوم اعصاب و علوم شناختی با رویکرد مدلسازی عصبی‌شناختی و مدلسازی سیستم عصبی مغز گردند.

آنچه در این رشته بیشتر از سایر رشته‌ها جذاب و مورد علاقه می‌باشد، تنوع موضوعی و ارتباط با علوم و رشته‌های گوناگون بوده و بدین ترتیب دانشجویان و فارغ التحصیلان این رشته می‌توانند در زمینه‌های تحقیقاتی و کاری بسیاری از رشته‌ها به صورت گروهی و طی همکاری با سایر تخصص‌ها به فعالیت بپردازند.

وحید آسایش- مهندسی پزشکی





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


( کل صفحات : 104 )    1   2   3   4   5   6   7   ...   
پیوندها
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :