Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/20.500.14279/15475| Title: | Σχεδιασμός και ανάπτυξη βιοϊατρικής συσκευής για την ανίχνευση φλεγμονής | Authors: | Παπασάββας, Νεόφυτος Πέτρου, Κωνσταντίνος |
Keywords: | Βιοϊατρική συσκευή;Συσσωμάτωση;Φλεγμονή;Συσσωματόμετρο;Ροή σε μικροαγωγό | Advisor: | Καλυβιώτης, Στάθης | Issue Date: | May-2019 | Department: | Department of Mechanical Engineering and Materials Science and Engineering | Faculty: | Faculty of Engineering and Technology | 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. | Description: | Nowadays, the clinical issue for the detection of the inflammation levels has been increased due to the diseases that are caused by it. The estimation of the inflammation levels are carried out only in clinical laboratories, and this leads to a waste of time and client inconvenience. Unfortunately, the purchase of such a device is unattainable, since it is costly. Thus, an attempt was made aiming to develop a biomedical device for calculating inflammation levels at reduced cost and high reliability. Initially, a literature review of the theoretical background of blood function and its components was made, as well as the phenomenon of aggregation and inflammation. Subsequently, a research was conducted for the function of the existing aggregometers, as well as the methods of calculating the sedimentation of the erythrocytes through the aggregation. A description of all the components included in the device as well as the description of the creation of the microfluidic (test chip) was followed. Moreover, market research for a valve and a camera was done. A check of the operation of the components was made, and eventually, the device design process began. By studying and analyzing the above information, a draft of the model was created. Then, a mechanical design of this model was made in a three-dimensional format using the Solidworks software and printed with the 3D printer Ultimaker original plus. After many tests and experiments, some repairs were made to the device until the final desired form was created. After experimental tests have been carried out to control fluid flow in the microfluidic channel, blood experiments were then performed to confirm its operation under real conditions. Then, using the Solidworks software, scenarios were created for a possible strain on the device to test its resistance and calculate the safety factor. Ultimately, all components were transferred to the terminal device for its completion and a total cost estimate compared to the existing aggregometers. After the findings and the results were recorded, suggestions for future optimization of the device were made. | URI: | https://hdl.handle.net/20.500.14279/15475 | Rights: | Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων. | Type: | Bachelors Thesis | Affiliation: | Cyprus University of Technology |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Abstract_Papasavvas.pdf | 301.57 kB | Adobe PDF | View/Open |
CORE Recommender
Page view(s)
127
Last Week
2
2
Last month
4
4
checked on Apr 30, 2024
Download(s) 20
50
checked on Apr 30, 2024
Google ScholarTM
Check
Items in KTISIS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.