Ανάπτυξη βιοϊατρικής συσκευής για την ανίχνευση φλεγμονής και πήξης αίματος – Θερμική Ανάλυση Συσκευής

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία καταπιάνεται με την ανάπτυξη βιοϊατρικής συσκευής για τον εντοπισμό πήξης και φλεγμονής του αίματος. Συγκεκριμένα, εξετάζει την θερμική ανάλυση της συσκευής με σκοπό την εξασφάλιση της σωστής λειτουργίας της. Το αίμα επηρεάζεται με την αύξηση ή μείωση της θερμοκρασίας. Συνεπώς, κάποια ακραία τιμή θερμοκρασίας μέσα στην συσκευή ως αποτέλεσμα της συνεχούς λειτουργίας της μπορεί να επηρεάσει τις ιδιότητες του αίματος σχετικά με την πηκτικότητα του. Απαιτείται, λοιπόν, προσδιορισμός όλων των πηγών θερμότητας εντός της συσκευής και κατά πόσο η θερμότητα που παράγουν τείνει να δημιουργήσει θερμοκρασία μεγαλύτερη από αυτή του περιβάλλοντος. Αν αυτό ισχύει, ποια θα είναι αυτή. Για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας στον εσωτερικό χώρο της συσκευής, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα τα οποία αποκτήθηκαν με την διεξαγωγή πειραμάτων. Τα πειράματα σχετίζονται με τον εντοπισμό πιθανών πηγών θερμότητας και την θερμομέτρηση τους. Η τελική θερμοκρασία της συσκευή ύστερα από συγκεκριμένο χρόνο λειτουργίας προσδιορίστηκε τόσο θεωρητικά με βασικές αρχές μετάδοσης θερμότητας, αλλά και με τη βοήθεια προσομοίωσης του προγράμματος Solidworks. Τα τελικά πειραματικά, θεωρητικά και υπολογιστικά αποτελέσματα συγκρίνονται με το εύρος των τιμών θερμοκρασίας του αίματος. Με τον τρόπο αυτό, διαπιστώνεται αν οι παράγοντες πηκτικότητας υφίστανται ή όχι μεταβολή. Εκτός από το θερμικό σκέλος, στην εργασία γίνεται εκτενής μελέτη για διάφορα χαρακτηριστικά του αίματος που σχετίζονται με την πήξη και την φλεγμονή. Συγκεκριμένα, η συσσωμάτωση, ο καταρράκτης πήξεως και η δημιουργία θρόμβου από τον ανθρώπινο οργανισμό σε παθολογικές καταστάσεις. Ακόμη, αναλύονται οι αρχές λειτουργίας άλλων συσκευών POC για τον εντοπισμό πήξης. Τέλος, ακολουθεί συσχέτιση της θερμοκρασίας και ο τρόπος που επηρεάζονται διάφοροι παράγοντες που προσδιορίζουν την πήξη του αίματος και την φλεγμονή.