طراحی یک فورسپس بیوامپدانس الکتریکی برای تعیین خواص الکتریکی بافت‌های درونی بدن

نویسندگان

  • رسول باغبانی دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
  • محمد حسن مرادی استاد ، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
چکیده مقاله:

در این مقاله، ایدة جدیدی برای طراحی سنسور بیوامپدانس الکتریکی مناسب و به شکل فورسپس نمونه­برداری برای اندازه­گیری خواص الکتریکی، یعنی رسانندگی و گذردهی  بافت­های داخلی بدن، پیشنهاد شده است. برای طراحی آن، ابتدا رابطة خواص الکتریکی بافت با جریان و ولتاژ در بافت گوه­شکل داخل دهانة فورسپس بیوامپدانس، با تعیین پاسخ معادلة لاپلاس به روش منابع جریان تصویر، به‌دست آمد. سپس برای ارزیابی فورسپس بیوامپدانس طراحی­شده، مدل‌سازی به روش المان­ محدود و با استفاده از داده­های تجربی به‌دست آمده برای بافت­های مختلف توسط محققین،  انجام شد. نتایج مدل­سازی نشان داد که ولتاژ به‌دست­آمده برای تمام نقاط بافت داخل دهانة فورسپس بیوامپدانس در فرکانس­های مختلف 50 هرتز تا 5 مگاهرتز، با مقادیر به‌دست­آمده به روش تحلیلی مطابقت دارد. در ادامه برای بررسی تأثیر زاویة دهانة فورسپس، اندازه­گیری­ها به‌ازای زوایای مختلف دهانة فورسپس انجام شد و مشخص شد که هر چقدر زاویة دهانه کوچک­تر باشد، اندازه­گیری دقیق­تر خواهد بود. اندازه‌گیری‌ها با تغییر حجم و شکل بافت نیز انجام شدند و مشخص شد که فورسپس بیوامپدانس طراحی­شده، حساسیتی به تغییر حجم و شکل بافت نداشته و مقاوم است. برای تأیید عملی، با ساخت آزمایشگاهی فورسپس بیوامپدانس و استفاده از امپدانس­آنالایزر، رسانندگی محلول سالین در پهنای باند فرکانسی 50 کیلوهرتز تا 1 مگاهرتز و در غلظت­های مختلف اندازه­گیری شد. برای بررسی صحت مقادیر اندازه­گیری شده، روش واندرپو پیاده­سازی شد و رسانندگی الکتریکی محلول سالین، دوباره با این روش اندازه­گیری شد. نتایج، نشان­دهندة صحت اندازه­گیری رسانندگی محلول سالین با فورسپس بیوامپدانس پیشنهادی بود. از ویژگی­های این فورسپس بیوامپدانس، می­توان به قابلیت اندازه­گیری غیرتهاجمی­ خواص الکتریکی بافت­های داخل بدن در مدت زمان کوتاه و ثابت نگه­داشتن بافت هنگام اندازه­گیری اشاره کرد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

طراحی و شبیه‌سازی یک رله هوشمند برای تشخیص جزیره الکتریکی

در این مقاله، روش جدیدی، برای تشخیص جزایر الکتریکی بر اساس دسته‌بندی و الگوشناسی در یک شبکه توزیع مورد بررسی و تحقیق قرار می‌گیرد. روش پیشنهادی، برای تشخیص، از سیگنال‌های گذرای تولید شده هنگام وقوع یک جزیره را استفاده می‌کند. شبکه عصبی برای دسته‌‍بندی رخدادهای گذرا به حالت‌های "جزیره" یا "غیر جزیره" آموزش داده می‌شود. ویژگی‌های مورد نیاز برای دسته‌بندی، از طریق تبدیل موجک گسسته‌ سیگنال‌های گذرا...

متن کامل

بررسی خواص الکتریکی ذرات گرافن

رضا ثابت داریانی1، مریم هادی طالع2 [email protected] 1استاد فیزیک، دانشگاه الزهرا 2دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک، دانشگاه الزهرا چکیده در این مقاله برای تولید ذرات گرافن از روش لایه برداری الکتروشیمیایی گرافیت استفاده شد. با استفاده از پراش پرتو X ساختار نمونه مورد تایید قرار گرفت. سپس پودر ذرات را توسط یک دستگاه پرس کرده و به صورت قرص در آوردیم. با قرار دادن قرص در یک مدار الکتریکی، نمو...

متن کامل

طراحی سیستم ترکیبی خورشیدی- بادی برای تأمین انرژی الکتریکی در یک ساختمان در کرمانشاه

با توجه به نیاز روزافزون به انرژی و منابع محدود فسیلی، بهترین راه برای غلبه بر تناوبی بودن منابع تجدیدپذیر، استفاده از سیستم‌های ترکیبی است. در این تحقیق، عملکرد سیستم ترکیبی بادی – فتوولتاییک جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز یک ساختمان بزرگ اداری در شهر کرمانشاه مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از میانگین مصرف برق، بار الکتریکی مورد نیاز در تمام ماه‌های سال برابر kWh 178000 درنظر گرفته می...

متن کامل

تحلیل اکسرژی برای کوره قوس الکتریکی یک کارخانه تولید فولاد

در این تحقیق اکسرژی­های شیمیایی و فیزیکی مواد ورودی و خروجی از کوره 65 تنی در یکی از کارخانه­های فولاد کشور محاسبه گردید. با تحلیل صورت گرفته میزان تغییرات اکسرژی شیمیایی داخل کوره 42429 MJ و تخریب اکسرژی فرایند 93481 MJ بدست آمد. تلفات اکسرژی فیزیکی ناشی از گاز خارج شونده از کوره 4795 MJ محاسبه شد که فرصت مناسبی را برای بازیافت حرارت مهیا می­سازد. در تحلیل انجام شده از چهار نوع راندمان اکسرژی ...

متن کامل

خواص ساختاری، الکتریکی و مغناطیسی منگنایتLa1-xCaxMnO3

  Manganites are considered as subbranches of condensed matter physics with a great wealth of physical mechanisms. In this investigation we have studied the structural, electrical and magnetic properties of a series of La1-xCaxMnO3   manganite with x=0.1, 0.2, …,0.5. We observed that the crystal structure of this manganite, with small dopping, at room temperature is orthorhombic and by increasi...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 10  شماره 2

صفحات  149- 160

تاریخ انتشار 2016-08-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023