الثلاثاء، 3 أغسطس 2021

الدوائر المطبوعة في الأجهزة الطبية

 

الدوائر المطبوعة أصبحت واحدة من أهم الصناعات بسبب استخداماتها في الأجهزة الكهربائية و الأجهزة الطبية أيضاً.  أدى التطور الهائل في تقنيات الدوائر المطبوعة بشكل خاص والتكنولوجيا بشكل عام إلى وضع لوائح تنظيمية و معايير للسلامة في هذه الدوائر. لذا يتجنب على الصانع التحقق من تطبيقه لهذه المعايير في الدارة المطبوعة للجهاز. هذه المعايير تحدد كيف يتم تصنيع الدارة، توثيقها، فحصها، تدقيقها. في هذه المقالة سنتحدث عن هذه المعايير و القوانين.

 

تختلف الأجهزة الطبية في استخدامها من التشخيص، إجراءات جراحية، مراقبة المريض 24 ساعة، مراقبة المريض عن بعد، الأبحاث السريرية، و الكثير غير ذلك. لذلك تختلف المعايير و الشروط باختلاف الجهاز. لنلق نظرة على بعضهم:

 

IPC: كانت تدعى سابقاً "معهد الدوائر المطبوعة" اختصاراً IPC وتدعى حالياً جمعية الالكترونيات وهي منظمة الصناعات العالمية وهي المسؤولة عن نشر سلسلة من المعايير عن الدوائر المطبوعة وإليكم بعض المعايير المتبعة:

·        IPC-A-600: تغطي هذه المواصفة القياسية قبول لوحات الدوائر.

·        IPC-A-6012: تغطي المؤهلات و مواصفات الأداء للدائرة المطبوعة PCB

·        IPC-A-610: تغطي أيضاً قبول اللوحات الالكترونية المجمعة، يوجد معايير خاصة بالقطع الإلكترونية و اللحام و المرفقات و الكابلات

ISO 9000: تشير إلى المنظمة الدولية للمقاييس و هي تنشر عدة معايير تتضمن  9000 السلسلة و التي تغطي  متطلبات الموثوقية والجودة لتصميم وتصنيع واختبار لوحات الدارات الكهربائية، على المصنع أن يكون معتمداً في أحد معايير ISO 9000 للسلامة الأساسية والأداء الأساسي للمعدات الطبية.

FDA: و هي تشير إلى هيئة الغذاء و الدواء الأمريكية والتي تقدم 21CFR820 وهي تنظيم نظام الجودة، يتطلب المعيار أن تقوم الشركة المصنعة للجهاز الطبي بإجراء عمليات التصنيع ومراقبة الجودة الخاصة بها عندما لا يتم التحقق منها عن طريق الاختبار أو عمليات التفتيش اللاحقة. ومن ثم تؤكد الهيئات التنظيمية أن المنتج يلبي متطلبات معينة. يعمل هذا على تبسيط عملية الترخيص بالكامل ويساعد في تقليل الوقت اللازم لتسويق المنتج.

هذه المؤشرات هي المعايير الشائعة التي يعمل بها المصنّعون الأصليون ويلتزمون بها.

 

ISO 13485: نظام إدارة الجودة عند بناء دائرة مطبوعة لجهاز طبي

ISO 13485 هو معيار مهم لمصنعي الدوائر المطبوعة حيث أنها تحدد نظام إدارة الجودة لصناعة الجهاز في المجال الطبي. يتوافق هذا المعيار مع سلسلة ISO 9000 لتحديد متطلبات الجودة والموثوقية المتعمقة للمنتجات الطبية.

 

تحدد ISO 13485 المعايير المحددة لمصنّع اللوحة لوضع عملية توثيق لتتبع جميع المواد والمكونات المستخدمة في تصنيع لوحات الدارات الكهربائية. يعد هذا ضروريًا للمعدات الطبية حيث يفهم المصنعون عملية سحب المواد والمكونات. ألق نظرة على الميزات المهمة في ISO 13485:

 

·        إدارة المخاطر والتحكم في التصميم

·        تحليل العملية

·        الترويج والتوعية باللوائح الأخرى

·        عمليات مراقبة الجودة الموثقة

ليست كل المعايير تتطلب من المصنع أن يكون مرخصاً لإنتاج الأجهزة. ولكن، توضح هذه المعايير واللوائح للعملاء أن الشركة المصنعة قد استثمرت في الأنظمة الضرورية وتركز بشكل كامل على إرشادات تجميع الدوائر المطبوعة لتلبية جميع المتطلبات.

 

 

PCBA وهي تشير إلى اللوحة الإلكترونية المطبوعة و التي تم تجميع المكونات الإلكترونية عليها. وهي العملية التي تلي تصميم اللوحة الإلكترونية ومن ثم طباعتها في المصانع المختصة و من ثم فحصها لحم جميع المكونات عليها و من ثم فحص المنتج النهائي.

تختلف عملية اللحام حسب نوع القطعة الإلكترونية، فبعضها يتم لحامه باللوحة عن طريق الثقوب THT أو لحامها على السطح مباشرة SMT

ميزات اللحم بطريقة الثقوب THT:

1.     الرابط القوي بالتوصيل مع اللوحة

2.     مناسبة للجهود و التيارات العالية

3.     مناسبة للقطع ذات الحجم الكبير

4.     تتحمل سرعات ودرجات حرارة عالية

عيوب اللحم بطريقة الثقوب THT:

1.     تحتاج لثقوب والتي تكلف مادياً وزمنياً

2.     غير مرجحة للترددات العالية

 

ميزات اللحم على السطح SMT:

1.     يمكن أن تركب القطع على طرفي اللوحة نظراً لعدم وجود ثقوب

2.     مكوناتها أصغر حجماً

3.     أرخص في التجميع

4.     جيدة للاستخدام في السرعات العالية

عيوب اللحم على السطح SMT:

1.     اتصال ضعيف مع اللوحة

2.     قدرة ضعيفة على تحمل السعات العالية

3.     تحمل أقل للحرارة

 

ما هي أنواع الأجهزة التي تحتوي على دوائر مطبوعة المجمعة:

هناك العديد من الأجهزة التي تحتوي على دوائر مطبوعة المجمعة وهي كالتالي:

الأجهزة الطبية المزروعة:

تعد الدوائر المطبوعة تقنيو معقدة للأجهزة القابلة للزرع. و لا يوجد معيار ثابت يلتزم به المصنعون، بسبب الطبيعة الحساسة للأجهزة من هذا النوع و ما يفترض أن يحققه للمريض

1.     زراعة القوقعة، لمعالجة ضعاف السمع أو منعدمي السمع لتساعدهم للسماع بوضوح أو السماع لأول مرة في حياتهم.

2.     تساعد أجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة على حماية الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بمشاكل القلب من الصدمات المفاجئة.

3.     المحفز العصبي المستجيب (RNS) عبارة عن جهاز مزروع (في الدماغ) يستخدمه الأشخاص المصابين بالصرع. غالبًا ما يلجأ مرضى الصرع الذين لا يستجيبون جيدًا للأدوية للسيطرة على النوبات إلى RNS كملاذ أخير. يراقب هذا الجهاز نشاط الدماغ على مدار الساعة. و يصدر صدمة كهربائية عندما يشعر بنشاط غير طبيعي في الدماغ.

أجهزة التصوير/ التشخيص الطبي:

تلعب أجهزة التصوير والتشخيص الطبية دورًا حيويًا في تقديم الرعاية الصحية الحديثة. تُستخدم الدوائر المطبوعة في مجموعة متنوعة من أجهزة التصوير الطبي والتشخيص - وبعضها يشمل:

 

1.     التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)

2.     الأشعة المقطعية (التصوير المقطعي المحوري المحوسب)

3.     معدات الموجات فوق الصوتية

أجهزة المراقبة:

1.     أجهزة مراقبة درجة حرارة الجسم

2.     أجهزة مراقبة جلوكوز الدم

3.     أجهزة قياس ضغط الدم

إلى جانب الأجهزة القابلة للزرع وأجهزة التصوير الطبي وأجهزة المراقبة، هناك العديد من الأجهزة الإضافية التي تستخدم هذه الدوائر. فيما يلي بعض الأمثلة الأخرى:

 

1.     أجهزة مراقبة القلب

2.     أجهزة تنظيم ضربات القلب

3.     وحدة تحفيز العصب

4.     ضوابط سوائل التسريب

5.     أنظمة نشاط EMG

6.     التصوير المقطعي بالأشعة السينية

7.     معدات تحفيز العضلات الكهربائية

 

 المصادر:

https://www.acceleratedassemblies.com/blog/what-regulations-and-standards-apply-to-medical-pcb-assembly

https://emsginc.com/resources/pcb-assembly-in-modern-medicine/

اقرأ المزيد

الاثنين، 31 مايو 2021

هندسة الأنسجة

 هندسة الأنسجة



هو مجال علمي يركز على تطوير بدائل بيولوجية قادرة على أن تحل محل الأنسجة المريضة أو المدمرة في الإنسان. أول مرة ظهر فيها مصطلح هندسة الأنسجة هو في فترة الثمانينيات. بحلول أوائل التسعينيات ، أدى مفهوم تطبيق الهندسة على إصلاح الأنسجة البيولوجية إلى النمو السريع لهندسة الأنسجة كمجال متعدد التخصصات مع إمكانية إحداث ثورة في مجال الطب.

تقوم هندسة الأنسجة على دمج المكونات البيولوجية كالخلية و عوامل النمو مع المبادئ الهندسية و المواد الصناعية، يمكن إنتاج الأنسجة البديلة عن طريق زرع الخلايا البشرية أولاً على سقالات ، والتي قد تكون مصنوعة من الكولاجين أو من بوليمر قابل للتحلل ثم يتم تحضين السقالات في وسط يحتوي على عوامل النمو التي تحفز الخلايا على النمو والانقسام. عندما تنتشر الخلايا عبر السقالة ، يتشكل النسيج البديل. يمكن زرع هذا النسيج في جسم الإنسان ، مع امتصاص السقالة المزروعة أو إذابتها في النهاية.

تتضمن أمثلة الأنسجة المرشحة لهندسة الأنسجة الجلد والغضاريف والقلب والعظام. لعب إنتاج بدائل الجلد دورًا مهمًا في تحسين نجاح جراحات ترقيع الجلد ، خاصة للجروح المعقدة مثل الحروق.  تم أيضًا هندسة الأنسجة البديلة في الجهاز الكلوي ، بما في ذلك المثانة البولية والإحليل ، وزرعها بنجاح ، وبالتالي توسيع الفرص العلاجية لاضطرابات الكلى المعقدة. يجري فحص السقالات والأنسجة الاصطناعية الحيوية لاستخدامها في تطوير الأطراف الاصطناعية الحيوية ؛ تم الإبلاغ عن أول طرف من هذا القبيل يتم تطويره بنجاح - ساق فأر مع عضلات وأوردة عاملة - في عام 2015. 


سوق هندسة الأنسجة

تم تقدير قيمة السوق العالمية لهندسة الأنسجة في عام 2016 بقيمة 5 مليار دولار ويتوقع وصولها إلى ما يقارب 11.5مليار دولا بحلول العام 2022 وفقاً لإحصائية جديدة من شركة Grand View Research, Inc

بلغت قيمة السوق حسب التصنيف السريري كالتالي: 
  • 152$ مليون للبولية
  • 900$ مليون دولار للجلدية
  • 578$ مليون دولار للأسنان
  • 8$ مليون دولار لنقل الأعضاء 
  • 831$ مليون دولار للسرطان
  • 651$ مليون دولار للقلبية و الوعائية
  • 306$ مليون دولار للعصبية
  • 6220$ مليون دولار للعمود الفقري و العظام

المواد الحيوية

تشكل المواد الحيوية جزءًا لا يتجزأ من هندسة الأنسجة. تم العثور على العديد من المواد لاستخدامها في هندسة الأنسجة. تستخدم المواد الحيوية إما لأغراض علاجية أو تشخيصية. المواد الحيوية والمواد البيولوجية مفهومان مختلفان. يقال إن المادة الحيوية هي مادة مثالية تفي بالمتطلبات التالية:

  1. القابلية للحقن
  2. تصنيع اصطناعي
  3. التوافق الحيوي
  4. غير المناعية
  5. الشفافية
  6. ألياف نانوية
  7. تركيز منخفض
  8. معدلات الارتشاف

السقالات - السقالات هي مواد مصممة لتكوين أنسجة وظيفية جديدة وتستخدم للأغراض الطبية. تعيد السقالات إنشاء البيئة داخل الجسم التي توفرها المصفوفة خارج الخلية. اعتمادًا على أصلها ، يتم تصنيف السقالات إلى نوعين. تشارك السقالات الطبيعية في عملية التشكل واكتساب الوظائف لأنواع مختلفة من الخلايا في البيئة داخل الجسم الحي. يعتمد تكوين هذه السقالات على أصل حيواني وإجراءات العزل والتنقية والفحوصات. تصنع السقالات الاصطناعية لتقليد خصائص ECM (المصفوفة الخلوية الإضافية) في ظل ظروف خاضعة للرقابة.

تشمل استخدامات السقالات:
  • ارتباط الخلية والهجرة
  • احتباس الخلايا والعوامل البيوكيميائية
  • بدل لنشر منتجات الخلايا الحيوية والمنتجات المعبر عنها
  • تعديل سلوك الطور الخلوي بممارسة التأثيرات البيولوجية والميكانيكية.
تحتاج السقالات إلى تلبية متطلبات محددة لهندسة الأنسجة. هم انهم:
  • حجم مسام مناسب مع مسامية عالية لتسهيل نثر الخلايا وانتشارها في الهيكل بأكمله.
  • التحلل البيولوجي هو أحد العوامل. يجب أن توفر السقالة السلامة الهيكلية بينما تقوم الخلايا بتصنيع بنية المصفوفة الطبيعية حول نفسها. يجب أن يتحلل بمجرد أن تتشكل الأنسجة الجديدة. يجب أن يتزامن التدهور مع معدل تكوين الأنسجة.

الأنواع الثلاثة من المواد الحيوية المستخدمة في تصنيع السقالات هي:
  1. السيراميك - لديه توافق حيوي ممتاز بسبب تشابهه الكيميائي والهيكلي. إنها تشكل صلابة ميكانيكية عالية ومرونة منخفضة للغاية. تتضمن الأمثلة - هيدروكسيباتيت (HA) وثلاثي فوسفات الكالسيوم (TCP) ، لتطبيقات تجديد العظام.
  2. البوليمرات الاصطناعية - تظهر خصائص تحلل محكومة ويسهل تصنيعها بهندسة معمارية مصممة خصيصًا. ومن الأمثلة على ذلك - البوليسترين ، وحمض بولي لاكتيك (PLLA) ، وحمض بولي جليكوليك (PGA) ، وحمض بولي-دل-لاكتيك-كو-جليكوليك (PLGA).
  3. البوليمرات الطبيعية - وهي نشطة بيولوجيًا وتسمح للخلايا المضيفة بإنتاج المصفوفة خارج الخلية الخاصة بها واستبدال السقالة المتدهورة.

الخلايا

اختيار مصدر الخلية مهم لهندسة الأنسجة. ولكن هناك صعوبة تكمن في زراعة أنواع معينة من الخلايا بكميات كبيرة. لذلك ، ظهرت الخلايا الجذعية (الخلايا الجذعية الجنينية أو البالغة) كمصادر بديلة للخلايا. خلايا ESC (خلية جذعية جنينية) هي خلايا متعددة القدرات بينما خلايا ASC هي خلايا متعددة القدرات. تعد ASC(الخلايا الجذعية المشتقة من الدهون) أكثر ملاءمة لهندسة الأنسجة نظرًا لأن لديها قدرة محدودة على التمايز عن ESCs.الجزيئات الحيوية - جزيئات الإشارات لا تقل أهمية عن السقالات ومصدر الخلية. هذه الإشارات فريدة لكل عضو ويتم التحكم فيها بإحكام. يلعب وجود عوامل مثل عوامل النمو والكيموكينات والسيتوكينات دورًا مهمًا في الظواهر البيولوجية. يمكن أن يكون استخدام جزيئات الإشارة بطريقتين - بالإضافة إلى وسائط الثقافة في المختبر أو التعلق بالسقالة عن طريق التفاعلات التساهمية وغير التساهمية.


تطبيق هندسة الأنسجة

كيف تعمل هندسة الأنسجة والأدوية التجديدية؟

الأدوية التجديدية تعمل على إصلاح الأنسجة والأعضاء التالفة. إنها تحفز آليات الإصلاح الخاصة بالجسم لشفاء الأنسجة أو الأعضاء التي كان يتعذر إصلاحها من قبل. إذا لم يتمكن الجسم من شفاء نفسه ، يمكن زراعة الأنسجة أو الأعضاء في المختبر ثم زرعها. يشمل الطب التجديدي أيضًا استخدام الخلايا الجذعية أو الخلايا السلفية التي يتم الحصول عليها من خلال التمايز الموجه.
تبدأ العملية بإنشاء السقالات وإدخال الخلايا فيها. يتطور النسيج بمجرد حصوله على البيئة المناسبة. في بعض الحالات ، يحدث التجميع الذاتي والذي يتضمن خلط جميع الخلايا والسقالات وعوامل النمو معًا.
يمكن أن يكون النهج الآخر عن طريق تجريد خلايا العضو المتبرع واستخدام سقالة الكولاجين المتبقية لتنمية أنسجة جديدة. كان هذا النهج نهجًا واعدًا للهندسة الحيوية في أنسجة القلب والكبد والرئة والكلى.


تشمل بعض مجالات البحث الرئيسية:

  • زرع كبد بشري في الفئران: يمكن أن يؤدي زرع الكبد البشري المهندَس في الفئران إلى تفاعلات دوائية مشابهة لتلك التي تحدث في النظام البشري. يمكن للباحثين فهم اختبار السمية والاستجابات الخاصة بالأنواع بسهولة.
  • تجديد كلية جديدة: تم تطوير سقالات الكلى المزروعة بالخلايا الظهارية والبطانية في أنسجة العضو. أنتجت الأنسجة البول في المختبر وداخل الجسم الحي في الفئران. تعد القدرة على تجديد كلية جديدة قفزة إلى الأمام في التغلب على مشاكل نقص أعضاء المتبرعين.

كيف تساعد هندسة الأنسجة في تجديد الأنسجة التالفة؟

كانت تطبيقات هندسة الأنسجة مفيدة في التغلب على مشاكل أي أنسجة تالفة.

هندسة أنسجة العظام - تتكون العظام من الكولاجين ولها خاصية التجديد والإصلاح استجابة للإصابة. تحدث متطلبات التطعيم العظمي أثناء عيوب العظام الكبيرة التي تحدث بعد الصدمة أو العدوى أو استئصال الورم أو تشوهات الهيكل العظمي.
يعد إنتاج ميزات العظام في المختبر أمرًا صعبًا للغاية. لذلك من الصعب أيضًا الحصول على سقالة مثالية لتجديد أنسجة العظام. تمكن العلماء من تطوير سقالات مسامية ثلاثية الأبعاد بتكوين مماثل للعظام ، ولتحقيق توافق أفضل ، يتم استخدام سقالات من السيراميك الحيوي. تستفيد السقالات المستحثة للعظام من الإشارات الجزيئية الحيوية والخلايا السلفية لتكوين عظام جديدة. في نماذج عيوب العظام ، أظهرت الجسيمات النانوية المصممة لإطلاق العوامل المكونة للعظم زيادة في التمايز العظمي في المختبر وداخل الجسم الحي.
هندسة الأنسجة الغضروفية- الغضروف هو نسيج ضام يوجد في المرفقين والركبتين والكاحلين. مثل هندسة أنسجة العظام ، تكمن التحديات أيضًا في هندسة أنسجة الغضاريف. تم استخدام العديد من السقالات لإصلاح الغضروف ، ولكن الأكثر صلة هو السقالات الاصطناعية مثل البولي يوريثين والبولي (إيثيلين جلايكول) (PEG) والبوليمرات القائمة على الإيلاستين. يتكون الغضروف من الخلايا الغضروفية ، لذا فإن النوع المثالي من الخلايا المانحة لإصلاح الغضروف هو الخلايا الغضروفية الذاتية. ومع ذلك ، يصعب الحصول عليها وتتطلب تقنيات غازية. لذلك ، تم استخدام خلايا السلائف الوسيطة (MSCs) التي تم جمعها من مصادر مختلفة ، مثل الأنسجة الدهنية أو نخاع العظام كمصدر بديل. يمكن تربيتها بسهولة في المختبر ولديها القدرة على التكاثر والتمايز نحو السلالات المكونة للعظم والشحم والغضروف والعضل.
بصرف النظر عن هندسة أنسجة العظام والغضاريف ، تم أيضًا إجراء بعض TE مثل هندسة أنسجة القلب وهندسة أنسجة البنكرياس وهندسة الأنسجة الوعائية.
النماذج البشرية في المختبر لهندسة الأنسجة
يعد إنشاء نماذج بشرية في المختبر لهندسة الأنسجة تطبيقًا آخر لتحليل دور العوامل الكيميائية و / أو الميكانيكية و / أو الفيزيائية المختلفة في نظام بسيط.
السرطان- لإعادة إنشاء عملية تطور الورم ، يلزم وضع نمذجة دقيقة للبيئة الدقيقة للورم. هذا ممكن من خلال الثقافات ثلاثية الأبعاد التي يمكن أن توفر الظروف البيئية الدقيقة التي تتحكم في تكوين الأورام. تعتمد الثقافات ثلاثية الأبعاد على الجمع بين الخلايا والسقالات والجزيئات الحيوية. تم استخدام كل من المواد الحيوية الطبيعية والاصطناعية لنمذجة السرطان.
اكتشاف الأدوية- لفحص الأدوية الفعال ، يتم تقديم ثقافات ثلاثية الأبعاد لتحليل تأثير تأثير الدواء. استعادت خلايا الكبد مورفولوجيتها وتعبيرها عن بروتينات الكبد الرئيسية عند زراعتها في ثقافة ثلاثية الأبعاد.
حتى لو كانت هندسة الأنسجة منقذة للحياة ، فهي مكلفة. تواجه الطعوم الخيفية وعمليات الزرع مخاطر أن يتم رفضها من قبل نظام المريض. مزيد من البحث لا يزال يتعين القيام به. ومع ذلك ، فقد أدى التقدم في مجالات العظام والغضاريف والقلب والبنكرياس والأوعية الدموية إلى الارتقاء بهندسة الأنسجة إلى مستوى جديد. تعمل هندسة الأنسجة على تغيير علم الأحياء والتكنولوجيا من خلال إحداث تأثير عميق على تطوير علاجات جديدة.


المجالات المستقبلية لهندسة الأنسجة

في الوقت الحاضر، تلعب هندسة الأنسجة دورًا صغيرًا نسبيًا في علاج المرضى. الجلد الصناعي والصمامات والغضاريف هي أمثلة على الأنسجة المهندسة التي تمت الموافقة عليها من قبل إدارة الغذاء والدواء. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، لديهم استخدام محدود في البشر.
تم زرع المثانة التكميلية والشرايين الصغيرة وترقيع الجلد والغضاريف وحتى القصبة الهوائية الكاملة في المرضى ، لكن الإجراءات لا تزال تجريبية ومكلفة للغاية. في حين أن الأنسجة العضوية الأكثر تعقيدًا مثل القلب والرئة وأنسجة الكبد تم إعادة إنتاجها بنجاح في المختبر ، إلا أنها لا تزال بعيدة جدًا عن كونها قابلة للتكاثر بشكل كامل وجاهزة للزرع في المريض.
ومع ذلك ، يمكن أن تكون هذه الأنسجة مفيدة للغاية في البحث ، وخاصة في تطوير الأدوية. يمكن أن يؤدي استخدام الأنسجة البشرية للمساعدة في فحص الأدوية المرشحة إلى تسريع عملية التطوير وتوفير الأدوات الرئيسية لتسهيل الطب الشخصي مع توفير المال وتقليل عدد الحيوانات المستخدمة في البحث.

المصادر:

https://www.britannica.com/science/tissue-engineering
https://www.stoodnt.com/blog/tissue-engineering-applications-scopes/
اقرأ المزيد

السبت، 22 مايو 2021

أجهزة تخطيط القلب الكهربائي

 أجهزة تخطيط القلب الكهربائي



أجيال أجهزة تخطيط القلب:
لقد تعددت وسائل اقتباس إشارة القلب وتطورت بشكٍل كبير. فقد كانت بشكٍل عام تعتمد على مقاييس غلفانية عادية في البدايات، ولكنها لم تؤمن الغرض المطلوب، إلى أن تم ظهور الترانزسستورات وتسجيلها على أوراق وحتى ومكبرات العمليات حيث أصبح بالإمكان تضخيم هذه الإشارت وترشيحها رسمها على شاشات رواسم الإشارة. ومع ظهور الحاسوب تطورت آلية الإظهار والتخزين والمعالجة حيث أصبح بالإمكان مقارنة عدة إشارت ومعرفة الخلل الوظيفي بشكٍل أدق. وآخر ما توصل إليه العلم اقتباس إشارة القلب بواسطة أجهزة محمولة صغيرة يضعها المريض في جيبه وهي على اتصال مباشر معه حيث تقوم بتخزين المعلومات أول بأول واظهارها ومن ثم نقلها إلى الحاسب إن أراد.

  • جهاز تخطيط القلب MAC 400:
جهاز تخطيط القلب ,MAC400 سهل الستخدام حيث يتم تشغيله بلمسة واحدة للحصول على عمليات تخطيط القلب وتحليلها وطباعتها. ويوفر هذا الجهاز نفس مستويات الجودة والدقة التي يوفرها برنامج Marquette12sl المتوفر في أجهزة تخطيط القلب الستثنائية في شركة جنرال الكتريك في جهاز تخطيط القلب الصغير MAC400 من أجل مساعدة أطباء القلبية على إجراء تقييم موثوق وتوفير رعاية صحية أفضل للمرضى.
يتميز جهاز تخطيط القلب MAC 400 بأنه قابل للحمل، ويبلغ وزنه 1.3كغ (2.2 رطل) ومزود ببطارية ليثيوم ايون تستمر لمدة تكفي لإجراء 100تسجيل لعملية تخطيط القلب، وامكانية إعادة شحنها في أقل من ثلاث ساعات. ويعتبر جهاز MAC 400 الجهاز المثالي للأطباء الذين يعتمدون عليه لسهولة نقله من أجل الوصول إلى السكان في المناطق النائية.

  • جهاز هولتر Holter Monitor:


هو عبارة عن جهاز تخطيط كهربائي محمول في الجيب أو يمكن ارتداؤه على المعصم أو الحزام  أو حمالة الكتف، يقوم بالتسجيل على مدار 24 ساعة لمراقبة التخطيط وذلك أثناء ممارسة جميع النشاطات والأعمال اليومية من أجل اكتشاف العلاقة بين هذه النشاطات والأعمال وبين أي تغّير قد يظهر على تخطيط القلب ويكون غير طبيعي. تتم قراءة تقرير التخطيط بعد 24 ساعة باستخدام الكمبيوتر والذي يحدد وجود أي اختلاف في النبض أو زيادة في ضربات القلب أو وجود ضربات غير طبيعية، وعلى إثر ذلك يتم إعطاء المريض العلاج المناسب إما بالأدوية أو بتركيب جهاز منظّم للقلب وذلك في حالت وجود توقّف أو ضعف في كهربائية القلب.

تم تطويره بشكل خاص ليناسب متطلبات انخفاض الكلفة دون التركيز الكبير على الجودة والتطوير العلمي التكنولوجي ولكنه جهاز سهل الاستخدام منخفض السماكة وغير محمول تم تصميمه بحيث يعطي خرج مطبوع قابل للتحليل الدقيق

هو جهاز مناسب للاستخدام في العيادات حيث يجمع بين التكلفة المنخفضة والأداء العملي الممتاز متعدد الاستخدامات وهو جهاز نقال يعطى خرجه على شاشة إظهار بتباين عالي أحادي اللون

وهو الجهاز الرائد في هذه السلسلة من الأجهزة حيث أنه الاختيار الأفضل من أجل البحث والعناية الطبيين وهو جهاز تشخيصي يظهر خرجه على الشاشة في الزمن الحقيقي ويقدم ابتكارات فعالة واسعة الشمولية تساعد في قراءة وتحليل وتخزين ونقل ومشاركة معلومات مخطط القلب الكهربائي المقاسة

  •  الجهازCardiofaxV 1550 A من شركة Nihon Kohden
هو جهاز تشخيصي ذو شاشة دوارة من نوع LCD تسمح بتغيير زاويتها للوضع المطلوب ويمتلك لوحة لمسية وبالإضافة لإمكانية الإظهار على الشاشة يعطينا الجهاز خرجاً مطبوعاً مطابقاً في مقاسه للخرج على الشاشة الذي يمتلك أيضا شبكة مشابهة للموجودة على الخرج الورقي مما يسهل عملية تفسير المخطط مباشرة ويحتوي الجهاز أيضا على ذاكرة لمد 5 دقائق


  •  الجهازAtria 6100 من شركة Burdick:
تم التوثيق على أداء هذا الجهاز عالي التقنية في انسيابية نظام العمل حيث يعطي أعلى مستوى أداء طبي من خلال تجسيده لتقنية الحافة القاطعة Cutting Edge يؤمن الجهاز سرعة وجودة عاليين ودقة كبيرة في النتائج ذات الأهمية الخاصة بالنسبة للمرضى ذوي الحالات الحرجة، إضافة إلى ذلك يمكن أن تكون آلية عمل الجهاز أوتوماتيكية أو يدوية أو من نوع الاثنتي عشر قناة ليلائم كافة الحتياجات

  •  جهاز Lei III من شركة Burdick:
هو الاختيار المثالي من أجل تخطيط القلب الكهربائي الروتيني اليومي مزود بتفسير محوسب للنتائج، ويعطي تقارير كاملة عن حالة المريض مما يوفر الوقت ويخفض الكلفة المادية، ويمكن إرفاق كل تقرير بالمعلومات الخاصة بكل مريض بفضل توافر لوحة مفاتيح أبجدية وعددية في الجهاز



يمتلك شاشة لمسية من نوع  LCD تسمح بالمراقبة والتسجيل في الزمن الحقيقي، ويعطي خرجاً مطبوعاً على ورق قياسه A4. مما يجعله أكثر وضوحاً، يعمل هذا الجهاز بنظام الاثنتي عشر قناة ويمتلك ذاكرة تستوعب أكثر من 30 مريض ويستطيع هذا الجهاز أيضا كشف ناظم الخطى.



هو جهاز متطور ذو اثنتي عشر قناة بشكل خاص للاستخدام الروتيني في العيادات الخاصة وغرف الطوارئ وفي المستشفيات بشكل عام. صمم هذا الجهاز بشكل مكبر ليعطي خرجاً مطبوعاً على ورق قياسهA4. يتميز الجهاز بدقته العالية واحتوائه خواص فريدة تمكنه من الاتصال بعدة أنظمة شبكية كالفاكس والحاسب وشبكة النترنت المحلية.

جهاز تخطيط القلب المزروع:

هو جهاز الكتروني بحجم صغير يقل عن حجم إصبع السبابة، ويحوي على خلايا الكترونية معقدة تقوم بتسجيل تخطيط القلب بشكل مستمر، يزرع الجهاز تحت جلد الصدر بحوالي  5 سم وبشكل موازي لعظم الترقوة اليسرى وبطاريته تكفي لمدة عام ونصف

اقرأ المزيد

الجمعة، 30 أبريل 2021

السلامة في الأجهزة الطبية

 السلامة في الأجهزة الطبية


السلامة الكهربائية في الأجهزة الطبية

الصدمة الكهربائية هي عندما يكون جسم الانسان جزء من الدائرة الكهربائية وبازدياد الوقت التي يتعرض بها الجسم للصدمة تزداد الأضرار التي ستسببها تلك الصدمة 



تنقسم الصدمات لنوعين:

1.      Microshock

عندما يكون أحد أطراف الانسان و جسم خارجي هي أقطاب التسريب الكهربائي و يكون هو النوع الأشد خطورة

2.      Macroshock

عندما يكون طرفا الإنسان هي أقطاب التسريب الكهربائي

 

التأثيرات الحيوية للتيار الكهربائي:

1mA  تسبب لدغة كهربائية بسيطة تشابه تلك التي يسببها حجر الولاعة

 5 mA ستسبب صدمة كهربائية لكنها غير مؤذية

6-16 mA ستسبب صدمة كهربائية مؤلمة وتسبب رجفان للعضلات

17-99 mA تيار مؤلم جداً، ممكن  أن يسبب بتوقف لجهاز التنفس وصدمة للعضلات بطريقة عنيفة جداً و ممكن أن تكون الوفاة أحد الاحتمالات

100-2000mA تسبب تلف بالأعصاب ورجفان بطيني وتكون الوفاة هنا مرجحة

>2000mA توقف لعضلة القلب، ضرر في الأعضاء الداخلية و تسبب حروق جسدية بالإضافة إلى ارتفاع نسبة الموت لدرجة عالية جداً

 

تبلغ مقاومة ما مساحته 1 سنتمتر مربع من الجلد من  15 كيلو أوم إلى 1 ميغا اوم تتأثر نسبة المقاومة بنسبة رطوبة الجلد أو الجروح

تبلغ مقاومة الداخلية  لكل طرف من الأطراف الأربعة 200 أوم و بين أي طرفين تبلغ المقاومة 500 أوم و منتصف الجسم يبلغ 100 أوم

السلامة الميكانيكية في المعدات الطبية

حيث يتعرض المريض أو أحد عاملي الرعاية الصحية للضرر و الإصابة أو أن يتعرض لها الجهاز الطبي نفسه بطريقة تعيقه عن أداء عمله بشكل سليم

في الأجزاء المتحركة كهربائياً يجب أن تحتوي الآلة على زر ايقاف طوارئ

 

السلامة النووية في المعدات الطبية

خطر الإشعاع المؤين

حيث أن الإشعاع يؤين الذرة (أي يسمح لأحد الالكترونات بالإفلات من الذرة بسرعة عالية مسبباً تشوه و تأين في الخلية)مما يمكن أن يسبب إلى تغيير بالجينات أو الحمض النووي مكوناً خلية سرطانية

 

وحدات قياس الأشعة:

  • Air kerma(Gya)
  • Absorbed dose (Gyt) الطاقة الإشعاعية الممتصة من قبل كتلة معينة من النسيج
  • Sievert (Sv) التعرض الإشعاعي من قبل العاملين
  • Becquerek (Bq)

قواعد الحماية من الإشعاعات

·        تقليل وقت التعرض للإشعاع بقدر الامكان

·        زيادة المسافة بقدر الامكان بين الشخص و مصدر الاشعاع، حيث أن مقدار الإشعاع يقل بسرعة  حسب قانون التربيع العكسي

·        وضع درع معدني للمشغلين، الردع تبلغ سماكته 0.5 ملم من الرصاص حيث يقلل نسبة الاشعاع بمقدار 10%

 

تختلف الجرعة الفعالة التي يمتصها كل عضو و نوع من الأنسجة في الجسم من الإشعاع، حيث أن المناطق التناسلية تمتص الكمية الأكبر بمعامل 0.20 بينما العظام الرفيعة 0.12 و بنسبة مشابهة القولون، الرئة و المعدة. بينما تقل في المثانة و الأثداء والمريء و الكبد 0.05 في حين أن الجلد له النصيب الأقل بما يبلغ 0.01

مثال:

لحساب الجرعة الفعالة حين التعرف لمسح مقطعي محوسب لمنطقة الحوض و البطن بجرعة تبلغ 20mGy



الحل:

أولاً نحن نعرض المناطق التناسلية و الكبد و القولون للإشعاع لذا سنجمع حاصل كل جرعةلكل عضو على حدى

القولون (20)(0.12)=2.4

المناطق التناسلية4  (20)(0.2)=

الكبد10  (20)(0.5)=

نجمع المحصلة لكل عضو لنحصل على الجرعة الفعالة ككل فتبلغ 7.4m Sv

 

الإشعاع غير المؤين

هذه الإشعاعات لا تسبب ضرر مباشر لبينة الذرة و لا تتسبب بتأينها، لكنها تسبب ضرر كبير للأعين، لذلك يجب ارتداء نظارات واقية في حال التعامل معها. تختلف النظارات حسب الطول الموجي لكل نوع من الإشعاع، لذا  يجب التأكد من توافقية النظارة مع نوع الإشعاع المستخدم.

 

·        الليزر الطبي

·        جهاز التصليب الضوئي السنين

·        الإضاءة فوق البنفسجية لحديثي الولادة

السلامة الحيوية في الأجهزة الطبية

 

تطبيق التكنولوجيا الحديثة في المشافي تسهل العمل و تساعد على تقديم رعاية أفضل، لكنها بنفس الوقت سبب في نصف حالات العدوى بشكل كامل أو جزئي.

 

أنواع التلوث:

 

الانتقال عن طريق الهواء: يكون مسبب المرض صغير الحجم، أي أقل من 5ميكرو متر

الانتقال عن طريق الرذاذ: تنتقل عن طريق القطرات و يكون الحج كبير نسبياً- أكبر من 5 ميكرو متر(الإنفلونزا)

الانتقال عن طريق التلامس: تكون عن طريق الملامسة مع المصاب تستلزم حماية كاملة عن أي تلامس عن طريق ارتداء القفازات و الرداء ذو الاستخدام الواحد و تعقيم الأيدي عند الخروج من غرفة العزل

 

انواع التعقيم:

Sterilization      إزالة كافة المسببات المرضية و يتم إجرائها تحت ضغط و بخار عاليين و باستخدام غاز التعقيم

 degermingإزالة الجراثيم و المكروبات ميكانيكياً عن طريق مسحة القطن والكحول

  sanitization  تقليل عدد الجراثيم أو الميكروبات في أدوات الطعام والشراب عن طريق الغسل بالمياه الساخنة و استخدام المعقمات الكيميائية الخاصة

 

استخدام الحرارة في التعقيم

تسبب الحرارة تغيير في شكل البروتين مما يعطل وظيفته

نقطة الموت الحرارية TDP: هي أقل حرارة يمكن أن تقضي على المكروبات خلال 10 دقائق

زمن الموت الحراري TDT  : هي أقل فترة زمنية لقتل المكروبات عند درجة حرارة معينة

الزمن اللازم للقضاء على 90% من البكتيريا عند درجة حرارة معينة يسمى "القيمة D"

المشكلة في نوعية التعقيم الحرارية هي أن بعض الأجهزة ممكن أن تتعطل بشكل كامل و غير قابل للاصلاح، بالإضافة إلى أن التسخين المتكرر يخر نوع معين من المواد مثل المطاط و اللاتكس

 

الغليان عند يقضي على العيد من البكتيريا في غضون عشرة دقائق 100 درجة مئوية المشكلة في هذه الطريقة أن بعض أنواع البكتيريا تستطيع المقاومة عند درجة حرارة 100 لأكثر من 20 ساعة لذلك تستخدم غرفة ضغط ورطوبة

 

100 درجة لمدة دقائق تقضي على أسهل أنواع البكتيريا

105 لمدة 5 دقائق تقضي على أخف أنواع البكتيريا المقاومة

121-134 لمدة 15 -3 ساعات يقضي على أنواع البكتيريا متوسطة المقاومة

أكثر 134 حتى 6 ساعات تقضي على أنواع البكتيريا عالية المقاومة

  • الهواء الجاف

تقضي على البكتيريا عن طريق تأثير الأكسدة، تسخين لدرجة 170 لقرابة الساعتين

 

  • الفلترة

يتم تنقية السوائل أو الغازات عن طريق فلاترالترشيح وبإمكانها إزالة أي جسيم يبلغ قطره أكبر من 0.3 مكرو متر.


  • الحرارة المتدنية

أغلب المكروبات لا تستطيع التكاثر أو النجاة في درجات الحرارة تحت الصفر

 

الإشعاع

من الممكن استخدام عدة أنواع من الإشعاع

الأشعاع المؤين

الأشعة فوق البنفسجية

 

اقرأ المزيد