Σχεδιασμός και ανάπτυξη βιοϊατρικής συσκευής για την ανίχνευση φλεγμονής
Date Issued
May 2019
Author(s)
Advisor
Abstract
Στις μέρες μας το κλινικό ζήτημα για την ανίχνευση των επιπέδων της φλεγμονής έχει αυξηθεί λόγω των παθήσεων που προκαλούνται από αυτή. Ο υπολογισμός των επιπέδων φλεγμονής πραγματοποιείται μόνο σε κλινικά εργαστήρια και αυτό οδηγεί στην σπατάλη χρόνου και ταλαιπωρίας του ασθενή. Φυσικά η αγορά μιας τέτοιας συσκευής δεν είναι εφικτή λόγω του ότι το κόστος της είναι αρκετά μεγάλο. Έτσι λοιπόν έγινε προσπάθεια ανάπτυξης μιας βιοϊατρικής συσκευής για τον υπολογισμό των επιπέδων φλεγμονής με μειωμένο κόστος και μεγάλη αξιοπιστία.
Αρχικά έγινε βιβλιογραφική ανασκόπηση για το θεωρητικό υπόβαθρο της λειτουργίας του αίματος αλλά και των συστατικών του, καθώς και του φαινομένου της συσσωμάτωσης και φλεγμονής. Ακολούθως έγινε ερεύνα για την λειτουργία των υπάρχοντών συσσωματομέτρων όπως επίσης και για τις μεθόδους υπολογισμού της καθίζησης των ερυθροκυττάρων μέσω της συσσωμάτωσης.
Ακολουθήθηκε η περιγραφή όλων των εξαρτημάτων που περιλαμβάνει η συσκευή καθώς και η περιγραφή της δημιουργίας του μικροαγωγού δοκιμής (test chip). Επίσης έγινε έρευνα αγοράς για βαλβίδα και κάμερα. Αφού έγινε έλεγχος για την λειτουργία των εξαρτημάτων ξεκίνησε η διαδικασία σχεδιασμού της συσκευής.
Μελετώντας και αναλύοντας τις ποιο πάνω πληροφορίες δημιουργήθηκε ένα προσχέδιο του μοντέλου. Στην συνέχεια έγινε μηχανολογικός σχεδιασμός αυτού του μοντέλου σε τρισδιάστατη μορφή με τη χρήση του λογισμικού προγράμματος Solidworks και έγινε η εκτύπωση του με το 3D printer Ultimaker original plus. Μετά από ελέγχους και πειράματα έγιναν επιδιορθώσεις στη συσκευή μέχρι την δημιουργία της τελικής επιθυμητής μορφής.
Αφού πραγματοποιήθηκαν πειραματικές δοκιμές για τον έλεγχο της ροής ρευστού στο κανάλι του μικροαγωγού ακολούθως πραγματοποιήθηκαν πειράματα με την χρήση αίματος για την επιβεβαίωση της λειτουργίας της σε πραγματικές συνθήκες. Στην συνέχεια με την χρήση του λογισμικού προγράμματος Solidworks δημιουργήθηκαν σενάρια για πιθανή καταπόνηση της συσκευής έτσι ώστε να γίνει ο έλεγχος όσο αφορά την αντοχή της αλλά και ο υπολογισμός του συντελεστή ασφαλείας. Τέλος έγινε μεταφορά όλων των εξαρτημάτων στη τελική συσκευή για την ολοκλήρωση της και μία συνολική κοστολόγηση της, η οποία συγκρίθηκε με τα υπάρχοντα συσσωματόμετρα. Αφού καταγράφηκαν τα συμπεράσματα έγιναν προτάσεις για μελλοντική βελτιστοποίηση της συσκευής.
Αρχικά έγινε βιβλιογραφική ανασκόπηση για το θεωρητικό υπόβαθρο της λειτουργίας του αίματος αλλά και των συστατικών του, καθώς και του φαινομένου της συσσωμάτωσης και φλεγμονής. Ακολούθως έγινε ερεύνα για την λειτουργία των υπάρχοντών συσσωματομέτρων όπως επίσης και για τις μεθόδους υπολογισμού της καθίζησης των ερυθροκυττάρων μέσω της συσσωμάτωσης.
Ακολουθήθηκε η περιγραφή όλων των εξαρτημάτων που περιλαμβάνει η συσκευή καθώς και η περιγραφή της δημιουργίας του μικροαγωγού δοκιμής (test chip). Επίσης έγινε έρευνα αγοράς για βαλβίδα και κάμερα. Αφού έγινε έλεγχος για την λειτουργία των εξαρτημάτων ξεκίνησε η διαδικασία σχεδιασμού της συσκευής.
Μελετώντας και αναλύοντας τις ποιο πάνω πληροφορίες δημιουργήθηκε ένα προσχέδιο του μοντέλου. Στην συνέχεια έγινε μηχανολογικός σχεδιασμός αυτού του μοντέλου σε τρισδιάστατη μορφή με τη χρήση του λογισμικού προγράμματος Solidworks και έγινε η εκτύπωση του με το 3D printer Ultimaker original plus. Μετά από ελέγχους και πειράματα έγιναν επιδιορθώσεις στη συσκευή μέχρι την δημιουργία της τελικής επιθυμητής μορφής.
Αφού πραγματοποιήθηκαν πειραματικές δοκιμές για τον έλεγχο της ροής ρευστού στο κανάλι του μικροαγωγού ακολούθως πραγματοποιήθηκαν πειράματα με την χρήση αίματος για την επιβεβαίωση της λειτουργίας της σε πραγματικές συνθήκες. Στην συνέχεια με την χρήση του λογισμικού προγράμματος Solidworks δημιουργήθηκαν σενάρια για πιθανή καταπόνηση της συσκευής έτσι ώστε να γίνει ο έλεγχος όσο αφορά την αντοχή της αλλά και ο υπολογισμός του συντελεστή ασφαλείας. Τέλος έγινε μεταφορά όλων των εξαρτημάτων στη τελική συσκευή για την ολοκλήρωση της και μία συνολική κοστολόγηση της, η οποία συγκρίθηκε με τα υπάρχοντα συσσωματόμετρα. Αφού καταγράφηκαν τα συμπεράσματα έγιναν προτάσεις για μελλοντική βελτιστοποίηση της συσκευής.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Abstract_Papasavvas.pdf
Size
301.57 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
3e96057dfb9b9ac65db8dc566e059f38