نمونه ی طراحی دستگاه
Download
Report
Transcript نمونه ی طراحی دستگاه
به نام خدا
1
پیس میکر
PACEMAKER
تهیه کننده :فهیمه قاسمی
2
فهرست مطالب
-1مقدمه
-2اصول فیزیکی مورد نظر
-3نمونه ی طراحی دستگاه
-4نمونه های دیگر
3
مقدمه
-1اهمیت مسئله
• تعریف :دستگاه تحریک الکتریکی
• اتصال به قلب از طریق الکترودها
• سازگاری با بدن
4
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
مقدمه
آناتومی و فیزیولوژی قلب
سه الیه قلب:
• الیه خارجی به نام پر یکارد
• الیه میانی به نام میوکارد
• الیه داخلی به نام آندوکارد
5
مقدمه
دستگاه هدایتی قلب
-1گره SA
-2گره AV
6
پیسمیکر قلب
انتقال پالس از دهلیز
به بطن
مقدمه
دستگاه هدایتی قلب
-3دسته دهلیزی بطنی
-4دسته های راست وچپ فیبرهای پور کنژ
7
انتقال پالس از گره
Avبه فیبرهای پورکنژ
انتشار پالس در
سراسر بطن و
منقبض کردن بطن
مقدمه
دسته بندی سلول های قلب از نظر هدایت الکتریکی
8
http://ocw.mit.edu
اصول فیزیکی مورد نظر
نمایش کلی از تخلیه ی بار
چگونگی اعمال تحریک به قلب
9
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
اصول فیزیکی مورد نظر
ویژگی کلی پیسمیکرها
• پیسمیکرهای کاشتنی :
سازگاری با بدن
• پیسمیکرهای خارجی:
بطور موقت نصب میشوند.
پالس 80mAبا سطح مقطع 50 cm2
10
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
اصول فیزیکی مورد نظر
رویکردهای متفاوت
پیسمیکر آسنکرون
11
اصول فیزیکی مورد نظر
پیسمیکر آسنکرون
تولید پالسهایی با نرخ
90-70بیت بر دقیقه
12
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
اصول فیزیکی مورد نظر
پیسمیکر آسنکرون
استفاده از باطری لیتیم
در کاتد:
در آند:
13
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
اصول فیزیکی مورد نظر
پیسمیکر آسنکرون
تعیین زمان اعمال پالس
تولید پالس الکتریکی بعد از
هر بار تریگر کردن timer
14
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
اصول فیزیکی مورد نظر
چالشهای این رویکرد
تحریک بطن روی موج Tو R
بیماری PVCیا انقباض زودرس بطنی
تاکی کاردیای بطنی
15
اصول فیزیکی مورد نظر
رفع این چالشها
افزایش نرخ
پیسمیکر جهت
جلوگیری از
هرگونه فعالیت
پیسمیکر بین هر
دو تحریک
16
نمونه ی طراحی دستگاه
معرفی طرح
نمونه های جدیدتر
نمونه های قدیمتر
• مدار
17
Ebook: Cardiac Pacemakers and Defibrillators Second Edition : Charles J. Love, M.D.
نمونه ی طراحی دستگاه
معرفی طرح
پیسمیکر سنکرون
demand
18
arterial
قانونطراحی
نمونه ی
دستگاهکامپوزیتها
مخلوطها برای
تئوری
شرح اجزاء و نحوه ی رفع چالشها
• پیسمیکر مدل :demand
19
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
پیسمیکر مدل :demand
•خروجی پالسها 80-60بیت بر
دقیقه
•محل اعمال موج روی موج
QRS
•توانایی قرار گرفتن در وضعیت
stand byبا هر بار reset
20
نمونه ی طراحی دستگاه
شرح اجزاء و نحوه ی رفع چالشها
:arterial • پیسمیکر مدل
V1
Timing circuit
Amplifier
Gate
Monostable
moltivibrator
120-ms
V4
V2
Reset circuit
Monostable
moltivibrator 2ms
V3a
Output circuit
Venticular electrode
EBook: medical instrumentation : Webster
21
نمونه ی طراحی دستگاه
پیسمیکر مدل :atrial
•محل اعمال موج روی موج P
•تولید تریگر در گره AV
22
نمونه ی طراحی دستگاه
چالش روبرو و رفع آن
• نیاز بیشتر به پیسمیکر در هنگام ورزش
Sensor
Controller circuit
Pulse Generator
Lead wire and
electrode system
Control algorithm
23
EBook: medical instrumentation : Webster
نمونه ی طراحی دستگاه
سنسور
سنسور
متغیرهای فیزیولوژیکی
Thermistor
دمای خون بطن راست
الکترودهای ECG
تحریک ECGدر هنگام موج T
الکترودهای ECG
سطح موج Rدر ECG
الکترودهای PHالکترومکانیکی
PHخون
سنسورهای فشار strain gageهای
24
نیمه هادی
نرخ تغییرات فشار بطن راست ( ) dp/dt
Optical oximeter
اشباع اکسیژن خون سیاهرگ
Electrical impedance plethysmography
تغییرات حجم intracardiac
Thoracic electrical impedance
plethysmography
حجم و ریتم تنفس
Accelerometer
Body vibration
EBook: medical instrumentation : Webster
نمونه ی طراحی دستگاه
لیدوایرها
-1سیمهایی هستند که شامل قطعات زیادی میشوند.
-2بایستی از نظر مکانیکی قوی باشند.
25
نمونه ی طراحی دستگاه
یک نمونه از لیدوایرها
• مزایا:
-1کاهش تنشها وارد شده
-2کاهش پارگی تک سیم با استفاده از مسیرهای چندکاناله
-3انعطاف پذیری بیشتر
-4سازگاری بیشتر با محیط
26
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
الزامات برای لیدوایرها
• داشتن استحکام الزم
• داشتن هدایت الکتریکی خوب
وجود ایزوالسیون مناسب
تحریک بافتهای مجاور
27
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
الکترودها
هدف
تشخیص فعالیت
الکتریکی قلب
28
اعمال تحریک الکتریکی
روی قلب
نمونه ی طراحی دستگاه
انواع الکترودها
انواع الکترود
Elgiloy
polished platinum
microporous platinum (platinized
or “black” platinum)
macroporous platinum (mesh)
vitreous carbon
iridium-oxide
platinum-iridium
titanium nitrid
29
نمونه ی طراحی دستگاه
چند نمونه الکترود
30
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
یک نمونه الکترود مارپیچ
پیچ شدن به دیواره قلب
و
بخیه شدن با نخ
ابریشمی -سیلیکنی
31
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
نکته ی مهم
پاکسازی دارو از سطح الکترود )(steroid dexamethasone sodium phosphate
-1کاهش ورم بافت
-2تولید چگالی بار بزرگتر
قرار گرفتن در سطح نزدیک
تر به بافت
نیاز به باطری کمتر
طول عمر بیشتر پیسمیکر
32
نمونه ی طراحی دستگاه
یک نمونه از تورم بافت
33
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
الکترود
• سطح آند 1سانتی متر از سطح کاتد بزرگتر است.
34
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
نحوه ی تخلیه ی شوک الکتریکی توسط
الکترودها
35
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
نحوه ی تخلیه ی شوک الکتریکی توسط
الکترودها
36
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
نحوه ی تخلیه ی شوک الکتریکی توسط
الکترودها
37
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
نحوه ی تخلیه ی شوک الکتریکی توسط
الکترودها
38
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه ی طراحی دستگاه
انواع پیسمیکر از نظر الکترودها
سنس کردن
پیس کردن
Ebook: Cardiac Pacemakers and Defibrillators Second Edition : Charles J. Love, M.D.
39
نمونه ی طراحی دستگاه
ویژگی مواد تشکیل دهنده الکترودها
• تحمل تکرار تنشهای وارده بر آن و باقی ماندن در جای خود
• حل نشدن و از بین نرفتن در بدن
• وارد نکردن تحریکات غیر ضروری به بافتهای مجاور
40
نمونه ی طراحی دستگاه
مواد تشکیل دهنده الکترودها
• پالتین
• کربن
• ترکیبات مختلفی از stainless steel
• تیتانیوم
• آلیاژهای خاص ی از %40 (Elgiloyکبالت %15 ،آهن%15 ،
نیکل %15 ،مولیبدن)
• %35( Mp35Nنیکل %35 ،کبالت %20 ،سدیم%10 ،
مولیبدن ،آهن)
41
نمونه ی طراحی دستگاه
ایزوالسیون
• مزایا:
-1جوگیری از اتصال کوتاه شدن سیم پیچهای هادی
-2عبور راحتتر از میان سرخرگ
42
نمونه ی طراحی دستگاه
از بین رفتن ایزوالسیون
-1قطع شدن پیس
دادن شوکهای غیر ضروری به بیمار
-2واکنش شیمیایی کتالیز شده بین مواد هادی سیم پیچ
43
خرابی polyurethane
بین هادی ها
نمونه ی طراحی دستگاه
انواع ایزوالسیون
Insulation types
silicone / silastic
80A polyurethane
55D polyurethane
other polyurethanes
Teflon “coated coil” technology
44
Ebook: Cardiac Pacemakers and Defibrillators Second Edition : Charles J. Love, M.D.
نمونه ی طراحی دستگاه
Connector
Connector types
Ebook:
Cardiac
Pacemak
ers and
Defibrillat
ors
Second
Edition :
Charles J.
Love,
M.D.
6 mm unipolar
6 mm inline bipolar
5 mm unipolar
5 mm inline bipolar
5 mm bifurcated bipolar
3.2 mm unipolar
3.2 mm inline bipolar
Medtronic/CPI type (no seals, long pin)
Cordis type (seals, long pin)
VS-1/IS-1 (seals, short pin)
LV-1 (proprietary Guidant design)
IS-4 for connecting quadrapolar leads
DF-1 for ICD lead connections
45
نمونه ی طراحی دستگاه
Connector
اولین:IS-1 استاندارد
استاندارد
4 می تواند:IS-4 استاندارد
.تا لید به آن متصل شود
46
Ebook: Cardiac Pacemakers and Defibrillators Second Edition : Charles J. Love, M.D.
نمونه های دیگر
NASPE/BPEG وICDH کدینگ کنفرانس
NASPE/BPEG (NBG) codes
1st position indicates the chamber paced:
V = ventricle
A = atrium
D = dual
O = no pacing
2nd position indicates the chamber sensed:
V = ventricle
A = atrium
D = dual
O = no sensing
3rd position indicates the response to a sensed event:
I = inhibited
T = triggered/tracking
D = dual mode of response
O = no response
4th position indicates rate modulation (adaptive rate)
feature active:
O = not active
R = rate modulation sensor is active
Ebook: Cardiac Pacemakers and
Defibrillators Second Edition :
Charles J. Love, M.D.
5th position indicates chambers being multisite paced
O = none
V = ventricle
A = atrium
47
نمونه های دیگر
PAC
یک نوع بیماری مربوط به تحریکات نابجای دهلیزی
سنس کردن ریتمهای قلبی محلی
ورود نسل سوم پیسمیکرها به بازار
48
نمونه های دیگر
مدهای پیسمیکر
VVI
VVT
AAI
DDD
…….
49
نمونه های دیگر
VVTمد
50
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه های دیگر
AAI مد
51
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه های دیگر
DDDمد
52
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
نمونه های دیگر
نوع جدیدتر الکترود
افزایش سطح تماس الکترود با الکترولیت
تاثیر بیشتر
کارایی بهتر
53
Ebook: Cardiac pacemaker- step by step:S. Serge Barold
با تشکر از توجه شما
54