این نوشته برای کسانی است که می‌خواهند یک دستگاه پالس اکسی متر را تعمیر کنند و نمی‌دانند از کجا شروع کنند و حال به سراغ این نوشته می‌آیند و از روی نشانه‌ها به این که کدام قسمت دستگاه خراب شده است دست می‌یابند و در انتهای متن قسمتی را تعبیه کرده‌ام برای کسانی که می‌خواهند دستگاه پالس اکسی متر را بسازند و یک مدار ppg ساده قرار داده‌ام که می‌توانند بدون شک از آن نتیجه بگیرند.

پس بدون معطلی شما را به دنیای عیب یابی دستگاه پالس اکسی متر می بریم با مجله نیک مد همراه باشید. با ارائه نظرات و پیشنهادات مفیدتون در ادامه متن به بهتر شدن این مطلب کمک کنید.

دانلود نسخه PDF مقاله  / شامل مطالب اختصاصی (ویژه کاربران اختصاصی- برای دریافت کدقفل فایل از پنل عضویت سایت تیکت ارسال نمایید ) 

در این مقاله خواهید خواند:

• نکات عیب‌یابی پالس اکسی متر
• تحلیل نقشه مدار پالس اکسی متر

نکات عیب‌یابی پالس اکسی متر

1- کابل پاور: اولین موردی که حتماً باید چک شود کابل پاور دستگاه می‌باشد. برای خیلی اتفاق افتاده که دستگاهی را با این توصیف که سوخته و یا اصلاً کار نمی‌کند به من تحویل دادند و بعد از چک کردن آن متوجه شدم که مشکل تنها از کابل پاور دستگاه بوده است.

2- باطری دستگاه: یکی از قسمت‌های اصلی دستگاه‌های پرتابل باطری آن است که به دلیل عدم استفاده صحیح از آن و در نظر نگرفتن دوره‌های شارژ و دشارژ آن زود خرامی‌شود. در این موارد دستگاه بسته به نوع و مدل آن می‌تواند بی مشکل کار کند و یا هنگام روشن شدن صدای زنگ اخبار و یا مشابه آن از دستگاه شنیده می‌شود یا اینکه در بعضی از مدل‌ها اصلاً دستگاه روشن نمی‌شود.

3- فیوز دستگاه: دستگاه‌های پالس عموماً دارای یک و یا دو فیوز دقیقاً در ورودی برق شهری هستند. درصورتی‌که برق شهری دارای نوسانات شدید باشد این فیوزها در فواصل زمانی کوتاه می‌سوزند. البته باید دقت داشت که سوختن این فیوزها ممکن است به دلیل مشکل برد پاور دستگاه نیز باشد. به همین دلیل دقت کنید که فیوزها را با فیوز مشابه جایگزین نمایید.

4- پروب دستگاه: دقت کنید با توجه به اینکه قسمت مهمی از مشکلات دستگاه می‌تواند به دلیل اشکال در پروب آن باشد حتماً دستگاه را برای تعمیر با پروب آن تحویل بگیرید. در مورد پروب هم ابتدا اتصالات مربوط به سوکت آن را چک کنید و سپس دیود منابع نور قرمز و مادون‌قرمز آن را چک کرده و دست‌آخر سنسور آن را به لحاظ سلامت چک کنید.

5- صفحه‌نمایش دستگاه: در حال حاضر تقریباً همه مدل‌های موجود در بازار ایران دارای صفحات نمایشگر می‌باشند. مشکلات صفحه‌نمایش می‌تواند عدم روشن شدن منبع تأمین‌کننده نور زمینه و یا سوختن و صدمه خوردن خود صفحه‌نمایش باشد. توصیه می‌کنم اگر با چنین موردی روبرو شدید ابتدا این نکته را مد نظر بگیرید که آیا قادر به تهیه صفحه‌نمایش هستید و این صفحه‌نمایش در بازار پیدا می‌شود یا خیر و بعد دستگاه را برای تعمیر قبول کنید.

6- پاور دستگاه: برد پاور دستگاه یکی از حساس‌ترین بردهای دستگاه می‌باشد که در صورت صدمه خوردن دستگاه اصلاً روشن نمی‌شود.

7- مشکلات دیگر: مشکلات دیگری نیز می‌تواند برای دستگاه به وجود آید. این مشکلات با توجه به نوع دستگاه و نحوه طراحی آن بسیار متنوع هستند و چون به سیستم‌های میکرو کنترلی و پردازنده‌های دستگاه بر می‌گردد توصیه می‌شود جهت تعمیر دستگاه را به نمایندگی های مجاز آن تحویل داده شود.

تحلیل نقشه مدار پالس اکسی متر

همان‌طور که ملاحظه می‌کنید این یک مدار ppg می‌باشد که به‌طور صرف برای گرفتن نبض است این مدار ابتدایی‌ترین مدار پالس اکسی متر است که برای پروژه‌های ساخت دستگاه پالس اکسی متر در سطح دانشجویی استفاده می‌شود. حال بیایید کمی به توضیح این مدار بپردازیم: این یک مدار دو طبقه است که هر طبقه کاری را انجام می‌دهد در ابتدا شما دیود و دیتکتور را بایاس می‌کنید سپس یک فیلتر حذف dc قرار می‌دهید که همان خازن 1 میکرو فارادی و مقاومت 68 کیلو اهمی را شامل می‌گردد و سپس یک فیلتر پایین گذر آپ امپی با بهره 100 و فرکانس قطع 2.34 می‌گذارید که محاسبات آن در عکس ذکر شده است، حال شاید برایتان جای سؤال باشد که چرا فرکانس قطع آن 2.34 باشد؟ باید بگویم که من در اینجا در نظر گرفته‌ام که نهایتاً فرد 2 بار در ثانیه نبض داشته باشد برای همین فرکانس را انتخاب کردم. و در ادامه دوباره همین فیلتر حذف dc و دوباره یک آپ امپ با بهره 100 و فرکانس قطع 2.34 قرار می‌دهید پس شما در کل یک تقویت‌کننده 10000 برابری دارید که با وصل کردن خروجی این ppg به اسیلوسکوپ می‌توانید به‌راحتی نبض خود را ببنید و برای پروژه ساخت یک پالس اکسی متر می‌توانید دو عدد led یکی قرمز و دیگری مادون‌قرمز قرار داده و با میکرو کنترلر خود آن را سوئیچ نمایید و با استفاده از توابع و معادلات پالس اکسی متر می‌توانید پالس را به‌راحتی بسازید.

فیزیولوژی انتقال اکسیژن

واحد تنفسی در ریه‌ها شامل نایژک ریوی، مجاری الوئولی، دهلیزها و الوئول ها. در ریه‌ها تقریباً 300 میلیون در داخل دو ریه وجود دارند و هر الوئول 0.2 میلی‌متر قطر دارند. دیواره‌های الوئولی بسیار نازک هستند و رگ‌ها از کنار این الوئول ها به‌صورت صفحه‌ای نازک عبور می‌کنند. هوا برای عبور باید از چند دیواره عبور کند:

1- لایه‌ی سورفکتانت (ماده‌ای که کشش سطحی دیواره‌ی الوئولی را تنظیم می‌کند.)
2- اپی تلیوم الوئولی
3- غشای اپیتلیوم قاعده‌ای
4- فضای بسیار کم بین غشای مویرگ‌ها و اپی تلیوم الوئولی
5- غشای مویرگی که در بسیاری از جاها با غشای قاعده‌ای آلوئولی پیوند خورده است.
6- اندوتلیوم مویرگی

ظرفیت انتشار غشای تنفسی مقدار حجمی است که در یک دقیقه و با وجود 1mmhg  اختلاف نسبی قادر است از غشای تنفسی عبور کند. این مقدار برای اکسیژن در حدود 21 و برای دی اکسید کربن 20 برابر مقدار  اکسیژن است. وقتی اکسیژن از آلوئول ها به داخل خون انتشار پیدا می‌کنند، به بافت های اطراف مویرگ‌ها از طریق هموگلوبین انتقال می‌شود.

وجود هموگلوبین باعث شده که 30 تا 100 برابر مقدار اکسیژن انتقال داده‌شده به بافت‌ها نسبت به حالتی که در داخل مایع حل شده، بیشتر شود. در بافت‌ها پس از سوخت‌وساز دی اکسید کربن آزادشده و از طریق مواد دیگر داخل خون انتقال پیدا  می‌کند؛ مقدار دی اکسید کربن انتقال داده‌شده نیز در این حالت 15 تا 20 برابر بیشتر از مقدار آن در زمانی است که تنهایی در خون حل می‌شود.

دلیل انتشار اکسیژن و یا هر گاز از غشاء، اختلاف فشار بین گاز در دو طرف این غشا ء است. به‌عنوان‌مثال، در ریه‌ها، زمان تبادل بین آلوئول و خون، فشار نسبی اکسیژن در طرف آلوئول ها (104mmhg) بیشتر از فشار نسبی اکسیژن در طرف خون (40mmhg) است. به همین دلیل  اکسیژن از آلوئول ها به خون منتشر می‌شود.

وقتی خون به مویرگ‌ها اطراف بافت‌ها می‌رسند، مقدار فشار نسبی اکسیژن 95mmhg است. دلیل کاهش آن از 104 به 95 این است که در هنگام  خروج از ریه‌ها، 98 درصد آن دارای فشار نسبی 104 است. 2 درصد باقی‌مانده خون سیاهرگی است که از ریه می‌آید. مقدار فشار آن  40 میلی متر جیوه است و وقتی که با خون دارای اکسیژن ریه مخلوط می‌شود، مقدار فشار نسبی  آن را کاهش می‌دهد.

همواره فشار نسبی اکسیژن در فضای بین سلولی کمتر از فشار داخل مویرگ‌ها کمتر است. همچنین به دلیل وجود فاصله بین سلول‌ها و مویرگ‌ها، فشار بین سلولی بین 5 تا 40 میلی‌متر جیوه تغییر می‌کند و به‌طور متوسط 23mmhg است. مقدار فشار موردنیاز برای فعالیت های سلولی 3 تا 1 میلی‌متر جیوه است. پس باوجود فشار کم 23mmhg ، فشار بیشتر از کفایت وجود دارد و این خود عامل ایمنی است. (فکر می‌کنم ازاین‌جهت عامل ایمنی است که اگر اکسیژن به خون نرسد؛ یعنی در محیطی باشیم که به مدت کوتاه اکسیژن وجود ندارد، وجود این فشار باعث می‌شود که بدن از سوخت‌وساز بازنایستد).

تقریباً 97 درصد از مقدار اکسیژنی که به بافت‌ها می‌رسد، از طریق ترکیب شیمیایی آن با هموگلوبین است. باقی 3 درصد آن از طریق حل شدن آن در آب پلاسما انتقال پیدا می‌کند.شکل بالا تغییر درصد اشباع شدن هموگلوبین را با تغییر فشار نشان می‌دهد. فشارخون هنگامی که از قلب خارج می‌شود mmhg95 است پس طبق نمودار درصد اشباع هموگلوبین 97% است. فشارخون در داخل وریدها هم mmhg40 است و طبق نمودار هموگلوبین به میزان 75% اشباع می‌شود.

خون یک فرد عادی تقریباً 15 گرم هموگلوبین در 100 میلی‌لیتر خون دارد و هر گرم هموگلوبین می‌تواند با حد اکثر 1.34 میلی‌متر اکسیژن ترکیب شود. (اگر هموگلوبین کاملاً خالص باشد، این مقدار 1.39 است ولی بعضی ناخالصی‌ها مانند متاموگلوبین این مقدار را کاهش می‌دهد) نتیجه،20.1 میلی‌لیتر اکسیژن در 100 میلی‌لیتر است و وقتی که به این مقدار می‌رسد می‌گوییم 100 درصد اشباع شده است.

بعضی عوامل بر روی درصد اشباع هموگلوبین تأثیر می‌گذارند. از جمله:

• تغییر در غلظت دی اکسید کربن در خون
•   تغییر در دمای خون
•   تغییر در مقدار BPG
•  تغییر PH خون

هموگلوبين :

نوعي پروتئين قرمز و آهن داري است كه ميل تركيبي آن با اكسيژن بسيار زياد است زيرا هر مولكول هموگلوبين داراي 4 اتم آهن است و با هراتم آهن يك مولكول اكسيژن بر طور ضعيف و برگشت پذير پيوند مي يابد بنابراين هر مولكول هموگلوبين قادر بر تركيب و حمل چهار مولكول اكسيژن مي باشد بر تركيب هموگلوبين با اكسيژن اكسي هموگلوبين گفته مي شود (Hbo₂) مي توان گفت بر طور تقريباً كاملي انتقال اكسيژن بر بافت ها بر وسيله هموگلوبين انجام مي شود.

انتقال گازهاي تنفسي در خون :

اكسيژن بر دو صورت مي تواند در خون منتقل شود يكي بر صورت محلول در پلاسما و ديگري به صورت تركيب با مولكول هموگلوبين كه درگلبولهاي قرمز وجود دارد اكسيژن محلول در پلاسما معمولاً در حد اشباع است. با وجود اين اكسيژن محلول در پلاسما فقط مقدار اندكي (كمتر از 3 درصد ) ا زكل ظرفيت حمل اكسيژن خون را تشكيل مي دهد بيشتر اكسيژن در خون (حدود 97% ) بدليل ميل تركيبي زياد هموگلوبين با اكسيژن بصورت تركيب هموگلوبين با اكسيژن حمل مي شود كه مهمترين عامل در تشكيل اكسي هموگلوبين (Hbo₂) ميزان فشار اكسيژن در خون است.

درصد اشباع اكسيژن :

غلظت هموگلوبين اشباع شده

غلظت هموگلوبين احيا شده + غلظت هموگلوبين اكسيژنه شده

 انواع هموگلوبين :

چهار نوع هموگلوبين در خون وجود دارد

• اكسي هموگلوبين يا هموگلوبين اكسيژنه شد. (Hbo₂)
• هموگلوبين احيا شده يا هموگلوبين خالص (Hb)
• كربوكسي هموگلوبين يا هموگلوبيني كه شامل منوكسيد كربن باشد (Hbco)
• مت هموگلوبين يا هموگلوبيني كه داراي سه اتم آهن باشد (Hbo2)

دو نوع هموگلوبين آخر در حالت نرمال بر مقادير كم در خون موجود مي باشند و رد نتيجه تأثير خيلي زيادي بر روي درصد اشباع اكسيژن ندارند.

حداكثر مقدار اكسيژن تركيبي با هموگلوبين خون :

خون مشخص عادي محتواي تقريباً xgr 15 هموگلوبين در هر 100 cc خون است و هر گرم هموگلوبين مي تواند حداكثر با cc 34/1 اكسيژن تركيب شود بنابراين بر طور متوسط هموگلوبين موجود در cc 100 خون مي تواند هنگامي كه نسبت اشباع آن از اكسيژن %100 است با حدود cc 20 اكسيژن تركيب شود ( اين مقدار معمولاً به صورت 20 حجم درصد بيان مي شود.)

برون ده قلب :

قلب انسان در هر ضربه ^cc 70 خون وارد سرخرگها مي كند چون قلب معمولاً 70 بار دقيقه مي زند بنابراين درهر دقيقه حدود cc 5000 خون به بدن مي رسد اين مقدار را اصطلاحاً برون ده قلب مي گويند.

ميزان كل انتشار اكسيژن از شش ها به بافت ها :

در شرايط استراحت حدود cc 5 اكسيژن به وسيله هر cc 100 خون به بافتها انتقال داده مي شود و هر گاه برون ده قلب در حالت طبيعي cc 5000 در دقيقه باشد مقدار كل اكسيژني كه در هر دقيقه به بافتها منتقل مي شود cc 250 بدست خواهد آمد.

تأثير ميزان برون دهي قلب به اشباع اكسيژن خون :

هنگامي كه ميزان برون دهي قلب افزايش يابد زمان مورد نياز براي تهيه خون در مويرگهاي ريوي كم شده و اكسيژن گيري خون مختل مي شود و ميزان اشباع تا حد قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد ولي هنگامي كه افزايش برون دهي قلب به دنبال افزايش فعاليت عضلاني باشد اين مورد تأثير چنداني برروي ميزان اشباع اكسيژن در خون نمي‍گذارد زيرا در اين حالت ظرفيت انتشاري براي اكسيژن افزايش يافته است از طرفي كاهش برون دهي قلبي تأثير چنداني بر ميزان اشباع اكسيژن در خون ندارد فقط در ميزان تحويل اكسيژن در بافت تا حد خيلي كم تأثير گذاشته و آن را كم مي كند.

استفاده از نور قرمز و مادون قرمز :

به دليل آن كه در خون دو نوع هموگلوبين اصلي Hb و₂ hbo  وجود دارد براي شناسايي تأثير چنين هموگلوبين هايي بر روي شدت نور تابيده شده به آنها فقط نياز به دو طول موج نوري مي باشد معمولاً در اكثر (همه) دستگاههاي پالس اكسيمتري غير تهاجمي از ترانديوسري كه داراي منابع نور قرمز مادون قرمز به همراه آشكار ساز آنها مي باشد استفاده مي شود. كه دلايل استفاده از آن عبارتند از :

• قابل دسترس بودن منبع نور قرمز به كشل LED و همچنين طراحي و ساخت آشكارساز آنها
• عمق نفوذ جذب با توجه به بالا بودن طول موج آنها در طيف نوري
• ضرايب جذب  زياد و در نتيجه آشكارسازي روي تغييرات شديد نور آشكار شده (تأثير Hb بر روي نور قرمز و تأثير و Hbo₂ بر روي مادون قرمز ) و اختلاف زياد در ضريب خاموشي Hbo₂, Hb در هر طول موج
• بي خطر بودن انرژي نوراني در اين رنج طول موج.

حساسيت انتخاب طول موج :

به دلايل مختلف انتخاب مشتركي براي طول موجهاي مورد استفاده در پالس اكسي متري وجود دارد. رنگدانهاي قرمز پوست قسمت اعظم نور را در طول موجهاي كوچكتر از nm 600 جذب مي كنند و بنابراين اين طول موج براي اندازه گيري جذب نور در بافت مناسب نيست. تفاوت بزرگ بين ضرايب تضعيف هموگلوبين كاهش يافته و هموگلوبين اكسيژن دار جذب نور را به طور قابل ملاحظه اي تغيير مي دهد حتي زماني كه اشباع اكسيژن مقدار بسيار كمي تغيير كند طول موج nm 660 به دليل تفاوت بزرگ در ضرايب تضعيف يك انتخاب جذب براي يك طول موج در ناحيه قرمز مي باشد. عامل ديگر در انتخاب طول موج مسطح بودن طيف جذب در اطراف طول موج انتخاب شد. مي باشد در غير اين صورت تغيير در طول موج نامي LED خطاي بزرگي را باعث مي شود طيف جذب هموگلوبين كاهيده و هموگلوبين اكسيژن دار در nm 640 و nm 940 تقريباً مسطح مي باشد.

منحني تغييرات جذب نور :

با توجه به عبور نور از ناحيه اي كه ترانسريوسر دستگاه پالس اكسيمتري بر روي آن قرار مي گيرد (انگشت دست ) به دليل وجود بافتهاي مختلف در محل و اختلاف در ضريب جذب نوري آنها مي توان شكلي به نام منحني تغييرات جذب شدت نور نسبت به زمان توسط اجزاي مختلف بافت موردنظر داشت (شكل 1)

اين منحني از دو قسمت DC , AC تشكيل شده است كه ناحيه DC مربوط به قسمت بدون ضربان خون شريان بافتها و همچنين خون و ريدي و غيره مي باشد و ناحيه AC مربوط به قسمت ضربان دار خون شريان مي باشد اين قسمت حاوي اطلاعات موردنظر مي باشد كه در اثر پر شدن خون سرخرگي در بستر مويرگي مسير عبور نور بوجود آمده است. همچنين از قسمت AC مشاهده مي شود كه منحني حاصله شبيه به منحني فشارخون بوده كه امري طبيعي مي باشد زيرا به هنگام سيستول حجم خون در سرخرگ افزايش يافته و در اين موقع شدت نور آشكار شد. كم مي گردد و سپس در مرحله مياستول شدت نور آشكار شده به تدريج افزايش مي يابد اين منحني به نام منحني پلتوسيموگرفا (plethes  mograph) دستگاه پالس اكسي متري ناميده مي شود.

اشباع نرماليزه شده

اشباع اكسيژن شرياني اساساً بر قانون بير (Beer) به عنوان تابعي از نسبت جذب در طول موج استوار است به دليل وجود عناصر غير خطي در LED ها گيرنده نوري و مواد جاذب نور در بافت جذبها بايد به صورت نسبي نرماليزه شوند اين مدل از يك منحني تئوري كاليبراسيون ناشي مي شود اما در عمل اينطور كه در اينجا توضيح داده مي شود استفاده نمي شود.

نرماليزاسيون :

شدت نور اندازه گيري شده در طول موجهاي مختلف قبل از اينكه ما بتوانيم آنها را با هم مقايسه كنيم بايد نرماليزه شوند اهميت نرماليزاسيون از اينجا شروع مي شود كه LED ها ممكن است نورهاي باشدت هاي متفاوت ساطع كنند خصوصيات جذب عناثر OC و حساسيت گيرنده نوري براي دو طول موج مختلف متفاوت است و جذب بافت و طول مسير از يك بيمار تا بيمار ديگر بسيار متفاوت است سيگنال نرماليزه شده I_n براي طول موج مادون قرمز نتايج اين نرماليزاسيون ايجاد شدت I_Hn برابر هر دو سيگنال در طول يا ستون است.

سيگنال نرماليزه شده عبوري در طول موج قرمز و مادون قرمز بستگي به سطح اوليه و خصوصيات غيرخطي گيرنده خطي گيرنده نوري دارد اجزاء AC سينگنال نرماليزه شده تنها تغييرات نور عبوري ناشي از ضربان خون در شريانها را نشان مي‍دهد و مي توانند با يكديگر مقايسه شوند.

پیشنهاد سردبیر

بهتره یک سری به  > به مقاله “” مداکت بزنی.

محاسبه عملي Spo₂ در دستگاه پالس اكسي متر :

ميزان جذب نور در طول موجهاي مختلف به هموگلوبين بدون اكسيژن در خون بستگي دارد. (تكتور ميزان جذب مد نور در طول مادون قرمز (940^nm) و در طول موج قرمز 440nm را اندازه مي گيرد. طول موجهاي فوق توسط دو عدد LED (ديودنوري) در PROBE دستگاه تابيده مي شوند جذب كلي را مي توان بر قسمتهايي تقسيم كه توسط اجزاي مختلف موضع مورد تابش مثل بافت، خون سياهرگي،‌خون شرياني و نوسان اضفاه شد به صورت تغيير ججم شريان ايجاد مي شود. اما فقط مورد آخر باعث تغييرات نور عبوري مي شود و همين مورد براي درصد اشباع اكسيژن استفاده مي‍شود.

موج پلي سيموگراف PleTHYSMOGRAPHIC  Pulse

موج بلي سموگرافيك از شدت نور عبوري بدست مي آيد جذب كلي هر نور (قرمز و مادون قرمز) را مي توان بر قسمتهايي تقسيم كرد كه مربوط به اجزاي موضع نور تابش مي باشد مثل بافت ،‌خون سياهرگي و شرياني و تغييرات ناشي از تغيير حجم خون بر خاطر ضربان قلب در شريان توجه كنيد كه شكل موج پالس از تغيير حجم خون و حركت جدار رگ تأثير مي پذيرد ولي تابع تغييرات فشارخون نيست.

نرخ ضربان :

نرخ ضربان توسط محاسباتي كه توسط آشكار سازي قله (Peak  Detector) در پالسي پلتي سموگراف صورت مي پذيرد بدست مي آيد سيگنالها فيلتر مي شوند تا نويز كاهش يابد و همچنين براي حذف تأثيرات مصنوعي ديگر (مثل حركت دادن موضع مورد اندازه گيري)

پروب PROBE :

پروب استاندارد يك كليپ انگشتي مي باشد كه اين سنسور در ميان انگشت ميزان عبور نور را اندازه گيري مي كند اين پروب شامل LED هاي تابش كننده در طول موج نور قرمز و مادون قرمز مي باشد LED ها در يك نسخه كليپ و تكتور فوتوديو و در نيمه ديگر كليپ قرار دارند البته انواع ديگر از پروب مخصوص گوش،‌ انگشت پا و دست و پروب انعكاس و …… وجود دارند (شكل 2)

محاسبه عملي اشباع اكسيژن :

درمحاسبه عملي اشباع اكسيژن ماكزيمم و مينيم جذب نور در نور قرمز و نور مادون قرمز را بدست مي آوريم.

تغييرات ضريب جذب را بر صورت RAC (نور قرمز) و IRAC (نور مادون قرمز) نشان داده شده اند. و ضرايب جذب حداقل به صورت R_dc و IR_DC نشان داده شده اند با مقايسه نسبت AC / DL از هر دو طول موج نسبت به همديگر مي توان ضريب K را بر صورت زير بدست آورد.

منحني كاليبراسيون اكسي متر :

ميزان ضريب K بستگي بر ميزان سطح اشباع اكسيژن خون دارد كه بصورت تجربي اين ارتباط بدست آمده است با گذشتن ضريب K در يك منحني كاليبراسيون تجربي (كه حتي سازندگان مختلف پالس اكسي متر منحني كاليبراسيون مخصوص براي خود دارند) مي توان ميزان اشباع اكسيژن خون را به دست آورد. (شكل 3)

دليل استفاده از اين روش :

دليل اينكه ضريب K را بر صورت مطرح شده در عمل بدست مي آورند اين است كه با دو طول موج عملاً نمي توان تأثيرات ضريب جذب موارد ديگر جز خون شرياني را جداگانه اندازه گيري و از محاسبات حذف كرد (موارد ديگر يعني ضرايب جذب بافت و سياهرگ و ….) براي همين مي آييم و از تغييرات حجم شريان استفاده بهينه مي كنيم و بر گونه اي اين تغييرات را نرمال مي كنيم و با سنجش مقادير نرمال شده دو طول موج قرمز و مادون قرمز بر ميزان اشباع خون پي مي برمي در واقع با نرمال كردن اثرات ضريب جذب موارد ديگر بر جز خون (كه شالم هموگلوبين است) را كاهش مي دهيم.

مدارات پالس اكسي متر :

مدارات يك پالس اكسي متر به صورت بلوك دياگرامي در شكل نشان داده شده اند دستگاه پالس اكسي متر داراي سه دسته مدارات است : آنالوگ ، ديجيتال و قسمت تغذيه يا Power  supply .

مدارات آنالوگ براي درايو و كنترل پروب و آمپلي فاير وفيلتر كردن استفاده شده اند كه هدف آنها تقويت سيگنال و حذف نويز مي باشد پروب از طريق CPU كنترل مي شود به طوري كه فرمان CPU از طريق يك مبدل D/A به پروب مي رود و پروب تابش مي‍كند فوتودتكتور در پروب ميزان عبور نور را اندازه گيري مي كند سيگنال فوق به مدارات آنالوگ تقويت و فيلتر و ايزولاسيون مي رود و بعد اطلاعات فوق از طريق يك مبدل A/D به cpu مي رود يكي ديگر از قسمتهايي آنالوگ قسمت آلارم دستگاه مي باشد مدارات ديجيتالي شامل RAM , ROM , CPU و كنترلرهاي ورودي (KEY  BOARD) و خروجي نمايش (DISPLAY) مي باشند و صفحه نمايش LCD با 7SEG مي باشد.

در صورتيكه بخواهيم PLETHY SMOGROPH را نشان دهيم بايد Lcd باشد)

يكي ديگر از قسمتهاي ديجيتال كه وجود آن اختياري مي باشد PRINTER مي باشد براي چاپ اطلاعات روي كاغذ و براي نمايش اطلاعات روي ECG يك ايزولاسيون نوري نيز نياز داريم. همچنين مي توان اطلاعات دستگاه را به كامپيوتر نيز بفرستيم و البته از طريق پورت RS – 232 )

دسته سوم مدارات دستگاه قسمت تغذيه مي باشد كه يا از طريق يك باتري دستگاه را تغذيه مي كنيم و يا با استفاده از يكسو كننده (ترجيحاً (SWITCHING  Mode  Power) بنابراين مي توان دستگاه را با برق شهر نيز تغذيه كرد. (شكل 4)

خرابي دستگاه و اطلاعات در مورد ساخت اين دستگاه در ايران :

مدارات اين دستگاه كمتر خراب مي شود و بقيه خرابي دستگاه يعني %90 خرابي دستگاههاي پالس اكسي متر در پروب مي باشد در خرابي پروب اكثراً سيم پروب قطع مي شود و خيلي كمتر اتفاق مي افتد كه سنسور پروب بسوزد. دستگاه پالس اكسي متر در ايران توسط چند ساخته شده است.

حفاظت الكتريكي در پالس اكسي متري :

• جريانهاي نشتي
• مسيرهاي هادي به قلب
• سطوح رسانا
• اختلاف پتانسيل بين زمينها
• ماهيت زمين در سيستمهاي ايزوله

1-   جريانهاي نشتي

ميكرو شوك در مورد بيماراني با اتصال الكتريكي مستقيم به قلبشان در شرايطي جداي شرايط مربوط به شرايط ماكروشوك رخ مي دهد،‌ ميكرو شوك عموماً نتيجة‌جريانهاي نشتي در وسيله مورد استفاده و يا در اثر اختلاف ولتاژ بين سطوح اطراف بيمار مي باشد . جريان نشتي مي تواند به داخل يا خارج از اتصال الكتريكي قلب جريان يابد.

به جريانهاي كوچكي (معمولاً از مرتيه ميكروآمپر) كه به طور غير قابل اجتناب بين دو رساناي عايق بندي شده مجاور كه در پتانسيل هاي متفاوت قرار دارند برقرار مي‍شود جريانهاي نشتي م يگويند. اين جريان مي تواند ناشي از اثرهاي مقاومتي القابي يا خازني باشد گر چه قسمت اصلي عمده جريان نشيت به شكل خازني بين دو رسانا جريان مي يابد اما بخري جريانهاي نشتي مقاومتي هم از طريق الكتريكي بر بدنه دستگاه يا بر ليدهايي كه به بيمار متصل مي شوند جريان مي يابد. در صورت وجود يك سيم رساناي زمين با امپدانس پائين جريان نشتي بدنه دستگاه بر صورت كاملاً ايمني به زمين انتقال مي يابد. (شكل 5)

چنانچه سيم زمين قطع شود پتانسيل بدنه دستگاه بيشتر از پتانسيل زمين خواهد شد و بيماري كه بدنه دستگاه را لمس كند و داراي يك اتصال الكتريكي باشد (كاتتر زمين شده بر قلبش مي باشد) دچار ميكروشوك خواهد شد (شكل 6)

اگر اتصال از بدنه به كاتتر متصل به قلب بيمار بوجود آيد و از هر نقطه از بدن بيمار هم اتصالي به زمين وجود داشته باشد نيز باعث ميكروشوك خواهد شد. (شكل 7)

سه منبع عمده براي جريان نشتي وجود دارد. سيم برق ، فيلترهاي خط نيرو و ترانسفوماتور نيرو در شكل فوق خازن بين سيم ناز و زمين C  ظرفيت گسترده در سمي برق را مدلسازي مي كند جريان نشتي معمولاً 1 تا 2 ميكروآمپر در هر فوت است سيمهاي خاص با نشت كم با حداكثر جريان نشتي 0..5M/ft بر سيم زمين در دسترس هستند. نشت بر سيم زمين خطرناك است زيرا اگر زمين در دو شاخه يك سيم 15 فوتي قطع شود 10 تا 20 ميكروآمپر جريان مي‌تواند از بدنه به دستگاه به بيماري به سوي زمين جاري ميشود.

بيشتر دستگاهها ترانسفورماتور قدرتي وجود دارند كه ولتاژ خطوط نيرو را به ولتاژ ثانويه گوناگون تبديل مي‌كنند ورودي به سيم پيچ اوليه اعمال و از سيم پيچ هاي ثانويه گرفته ميشود هر دوي اين سيم پيچ ها معمولاً روي هسته اي فرد مغناطيسي قرار داده مي‌شوند لذا دو رساناي جدا شده توسط يك عايق وجود دارند كه ترويجي خازني بين سيم پيچ هاي ثانويه و هسته فراهم مي آورند بيشتر جريانهاي نشتي حاصل خازن بين سيم پيچ ثانويه و زمين اند. جريانهاي نشتي بسته به ابعاد فيزيكي ترانسفورماتور چگونگي ساختمان آن و اينكه كدام طرف سيم پيچ اوليه بر رساناي خنثي وصل شود به طرز قابل ملاحظه اي در دستگاههاي فوق مي‌كنند. مقادير حدي مقرر شده براي جريانهاي نشتي خطوط نيرو در حدود 100 ma هستند.

2) مسيرهاي هادي به قلب

انواع خاص اتصال هاي الكتريكي بر قلب قابل تكنيك هستند. ابزارهاي كلينيكي كه در زير آمده اند از آماگي بيمار را براي دچار شدن به ميكرو شوك افزايش مي دهد

• الكترودهاي داخلي قلبي يا خارج قلبي ضربانسازي خاجي External Pace Makery
• الكترودهاي مربوط به دستگاههاي EEG از سطح قلب سيگنال بدون حفظ مؤلفه هاي فركانسي ثبت مي‌شود و درواقع بين سيگنال حاوي اطلاعات بيشتري خواهد بود.
• كانترهاي حاوي مايع مايعات رسانا كه به منظورهاي زير وارد قلب مي‌شود.

الف) اندازه‌گيري فشار خون

ب) نمونه برداري از خون

ج) تزرزق موادي مثل داروها و يا مواد رنگي به قلب

بايد تأكيد كرد كه بيمار تنها زماني در معرض ماكروشوك قرار دارد كه يك اتصال الكتريكي مستقيم به قلب وي موجود مي‌باشد مقاومت داخل كانترهاي حاوي مايع بسيار بزرگ تر (50 kn – 1M) از مقاومت رساناهاي فلزي، و ضربانسازها و EEG بيشتر مي‌باشد. مقاومت داخلي بدن در مورد ماكروشوك حدود 3000 و مقاومت پوستي مي‌تواند متغير باشد.

خلاصه و جمع بندی

امیدواریم توانسته باشیم مطالب ارزنده و کاربردی را برایتان تهیه کرده باشیم. صمیمانه آماده شنیدن نظرات و تجربیات تان درباره عیب یابی پالس اکسی متر هستیم. دوستان عزیز برای نوشتن پست ها زحمتهای زیادی کشیده می شه لطفا در صورت استفاده از متن نسبت به لینک دهی به متن همکاری داشته باشید.

نویسنده:  محمد طه گودرزی کارشناس ارشد پرتو پزشکی

منابع بیشتر مطالعه برای شما: