شبیه سازی پالس اکسی متری بازتابی جنین به روش مونت کارلو

  خلاصه   مقدمه: پالس‌اکسی‌متری و مانیتورینگ اشباع اکسیژن موجب بهبود مراقبت‌های پزشکی شده و نسبت به روش پایش نرخ ضربان قلب جنین برتری دارد، زیرا طی آن امکان بررسی مستقیم وضعیت اکسیژن خون جنین فراهم می­شود. همچنین در پالس‌اکسی‌متری بازتابی امکان اندازه‌گیری پیوسته درصد اشباع اکسیژن خون جنین فراهم است. به دلیل حساسیت بالای دستگاه پالس‌اکسی‌متر بازتابی نسبت به عمق و اندازه پالس‌دهی شریانی، کالیبراسیون دستگاه اهمیت ویژه‌ای دارد. این تحقیق به کمک روش مونت‌کارلو، برهم‌کنش نور و بافت را در طول­موج‌های مختلف شبیه‌سازی کرده و با استفاده از 106 فوتون و 49 آشکارساز انجام گرفته­است.   روش‌ها: ابتدا یک مدل 10 لایه با ضخامت‌های متفاوت که شامل اطلاعات پالس سرخرگ در دو فاز سیستول و دیاستول می‌باشد، در نظر گرفته شد. در این شبیه‌سازی ضمن بررسی برهم‌کنش نور با بافت، جداسازی اطلاعات مادر و جنین صورت گرفت. در ادامه با تعیین طول­موج‌های بهینه اثر شات نویز و نویز الکترونیکی دستگاه‌ها نیز به مدل اعمال گردید.   نتایج و بحث: با توجه به بهترین محل آشکارساز، به روش سعی و خطا طول موج‌های بهینه، 675 و800 نانومتر به‌دست آمد. پس از اعمال شات نویز و نویز الکترونیکی به مدل مشاهده گردید که هر کدام از آنها به تنهایی موجب بروز اختلاف زیادی بین درصد اشباع اکسیژن به عنوان ورودی و نتایج می‌گردد ولی با اعمال هم‌زمان دو نویز، اختلاف کمتر می‌شود. درصد اشباع اکسیژن به دست آمده نسبت به اطلاعات ورودی 2% خطا ی انحراف از صفر دارد. نتایج این تحقیق می­تواند برای طراحی و کالیبراسیون دستگاه پالس‌اکسی‌متر مفید واقع ‌شود.