GAMMA knife

GAMMA knifeگاما نایف دستگاهی است که با استفاده از پرتو گاما در جراحی مغز واعصاب از ان استفاده میشود.این دستگاه توسط دو جراح سوئدی به نامهای borje larssonوlars leksell تکمیل شدو برای بار اول در در موسسه karolinska در استکهلم سوئد درسال۱۹۶۸به کار گرفته شد.سومین دستگاه در کشور انگلستان توسط MR DAVID FORSTER   در سال ۱۹۸۵نصب و راه اندازی شد .هم اکنون بیشتر از ۱۰۰ سایت گاما نایف در سراسر دنیا وجود دارد و بیش از 100000 بیمار در ان تحت معالجه قرار دارند. انورمالیهای مغزی مانند تومورها وAVM های مغز قبل ان با جراحی یا رادیوتراپی درمان می شدند.ولی در گاما نایف از روشی غیر تهاجمی بنام stereotactic radiosurgery استفاده میشود .گامانایف در واقع به جراح مغز و اعصاب این امکان را می دهد که جراحیهای مغز را بدون استفاده از تیغ جراحی و فقط با استفاده از پرتو انجام دهد. اشعه مورد استفاده در گاما نایف از ۲۰۱ چشمه از هم جدا تولید می شود و با استفاده از DOSE PLANNing به یک باریکه اشعه بسیار کنترول شدهبه هدف مورد نظر در مغز تابیده میشود.این کار توسط کامپیوترهای بسیار سریع محاسبه میشود.                                  دز تابشی دقیقآ بر اساس موقعیت اندازه و شکل هدف محاسبه می شود بطوریکه هدف را کاملآ نابودکرده ولی بر روی بافتهای سالم اطراف کمترین اثر را می گذارد. در این روش بیمار هیچگونه دردی را احساس نمی کند ومی تواند خیلی زود پس از جراحی فعالیتهای عادی خود را از سر بگیرد.کاربرد گاما نایف :۱-تومورها : گامانایف روی غالب انواع تومورها ی مغزی موثر است :اکوستیک نوروهاادنوهای هیپوفیز  کرانیو فارینژیوها  مننژیوما  کندروسارکوما  متاستاز  و . . .  سرعت درمان بستگی به نوع تومور و رشد ان دارد مثلآ متاستازها خیلی سریع از بین میروند ولی دوره درمان  اکوستیک نوروها ممکن است چند ماه طول بکشد.اهمیت گاما نایف زمانی اشکار میشودکه برای درمان METASTATIC BRAIN CANCER  نیاز به جراحی باز جمجمه باشد.بهترین نتیجه درمانزمانی است که اندازه تومور کمتر از یک سانتی متر باشد.گامانایف موجب محدودیت رشد تومور وانقباض و چروکیدگی ان در حدود ۹۰ در صد موارد می شود.۲-AVM  ارتباط غیر طبیعی شریان و ورید( Arteriovenous Malformations )AVM  یک بیماری مادرزادی است که به صورت انورمالی در شریان وعروق در مغز ایجاد می شودوممکن است باعث سر درد و در نهایت  خونریزی مغزی شودکه در این صورت مجب سکته مغزی با فلج یا احتمالآ‌مرگ می شود.اغلب AVM ها می بایستی درمان شوند یا میزان ریسک ان کاهش یابد. بهبود AVM با گامانایف تدریجی است وبعد از ۲ تا ۳ سال اتفاق می افتد.موفقیت ان بین ۶۵تا ۱۰۰ درصد است که ان هم بسته به اندازه و موقعیت AVM دارد.از عوارض درمان میتوان به سستی موقت و عدم تعادل  در ۱۰ تا ۱۵ در صد بیماران  اشاره کرد ولی عارضه ماندنی درمان که حالتی پیچیدهاست در ۵ درصد بیماران باقی می ماند که از ان جمله می توان به خونریزی مغزی در طی درمان اشاره کرد که ان هم به علت فاصله ۲ الی ۳ ساله درمان است . ۳-Acoustic Neuroma )Vestibular Schwanomaاین تومور هشتمین تومور خوش خیم مغز میباشد و اغلب موجب کا هش شنوایی و ایجاد صدای زنگدر گوش وعدم تعادل میشود .گامانایف می تواند رشد تومور را متوقف کند. عدم درمان این تومور موجبکری  میشود ولی درمان موجب کاهش سایز تومور در ۹۰ درصد بیماران  و برگشت شنوایی در ۳۰ درصدبیماران می شود.۴-بیماری پارکینسون۵-اختلالات لرزشی فامیلی  familial tremor۶-درد عصب      Trigeminal Neuralgia   Tic Douloureauxاین بیماری به صورت حمله مداوم و غیر قابل پیش بینی در صورت هنگام انجام کارهای نرمال مانند لمس صورت غذا خوردن  یا صحبت کردن  اشکار میشود.و ممکن است در هر جای صورت مانندپیشانی  یا فک اتفاق بیافتد و به صورت دوره ای است . طوری که به تدریج دوره های بدمن درد ان کاهش می یابد . از عوارض بعد درمان با گامانایف می توان به بی حسی قسمتی از صورت بعد ازدرمان اشاره کرد .مزایای گامانایف:۱- غیر تهاجمی  است    ۲-زمان اقامت کوتاه در بیمارستان    ۳-کاهش خطرات ناشی از عمل ۴-هزینه در مان با گاما نایف حدود ۲۵ تا۳۰ درصد کمتر از جراحی براورد شده است.در این روش چون جراحی باز انجام نمی شود امکان خونریزی و عفونت از بین میرودعوارض: عوارض جانبی ملایم وبستگی به محل ضایعه دارد:تهوع ریزش موضعی موی سر   سر درد                                                      اماده سازی بیمار :تراشیدن موی سر به کارکنان کمک می کند تا فریم سر را بهتر و دقیقتر قرار دهند. از بیماران خواسته می شود که از نیمه شب قبل NPO باشندو چیزی نخورند و ننوشند.بهتر است دوستان ویا اقوام خودرا جهت همراهی در بخش به همراه بیاورند.روز درمان: یک IV باز از دست بیمار مورد نیاز است تا با تزریق سرم از دهیدراته شدن بیماردر حینانجام درمان جلوگیری شود . زیرا در زمان انجام درمان بیمار قادر به خوردن و اشامیدن نمی باشد.فریم سر دستگاهی است که مختصات مورد نظر در مغز را به طور کاملآ دقیق مشخص می کند .چرا که پرتو گاما با ید دقیقآ‌به هدف مورد نظر اصابت کند.شاید این مورد حیاتی ترین بخش در گاما نایف با شد. فریم سر از جنس الومینیوم سبک با وزنkg ۳ ساخته می شود.  قبل از نصب فریم به جمجمه محل بسته شدن پیچهای ثابت کننده ان رابا سوزن نازک به صورت موضعی در پوست بی حس می کنند. این وضعیتبرای بیمار دردی نداشته فقط کمی ایجاد فشار بر روی جمجمه کرده که انهم پس از حدود ۱۵ دقیقه بر طرف می شود. این فریم تا پایان کار روی سر می ماند.تصویر برداری:برای در مان تومورها کلیشه ct و یا MRI لازم است زیرا این تصاویر موقعیت تومور را بهتر نشان می دهند.گاهی اوقات هر دو نوع توصیه می شود . جهت AVM ویا مشکلات عروقی دیگر انژیو گرافی DSA پیشنهادمیشود.طرح و نقشه درمانی:نقشه درمانی توسط جراح مغز و اعصاب و افراد تیم تهیه شده و کلیه اطلاعات و محاسبات میزان پرتوی تحت تابش در کامپیوتر مرکزی گامانایف بر نامه ریزی شده است. درمان:منبع پرتودهی در گامانایف کبالت ۶۰ میباشد.بیمار روی تخت  قرار گرفته و سر همراه فریم داخل یک کلاهخود قرار میگیرد.این کلاهخود دارای ۲۰۱ سوراخ میباشد و هر کدام از انها پرتوی مشخصه خود را با زاویه مخصوص به خود ارسال میکند تا به بافت سالم اسیبی وارد نشود. بیمار از طریق میکروفون و دوربینی که در اتاق تعبیه شده با پزشک و کارکنان ارتباط خواهد داشت . زمان درمان بسته به اندازه منطقه درمان و میزان پرتوی موثر جهت درمان ممکن است ۴-۲ ساعت طول بکشد.پس از اتمام درمان تخت به عقب برگشته و توسط زنگی که تعبیه شده به تیم اتمام ان اطلاع داده خواهد شد. سپس فریم سر فورآ برداشته شده در اثر بسته شدن پیچهاروی پوست سر خونریزی کمی ایجاد میشود که با یک بانداژ ساده بر طرف خواهد شد.ممکن است بیماراحساس سر درد و سر گیجه داشته با شد. بیمارانی که انژیوگرافی داشته اند قبل از ترخیص نیاز به ۸ساعت استراحت دارندو به دلیل تخریب تومور یا DNA ان مایعات بدن باید جایگزین شوند. منابع:  ۱- اینترنت ۲-مجله پرتونگار    irsa                  هر‌گاه رادیوگرافی با اشعهِ X از برخی بافت های مختلف به دلیل نزدیکی چگالی و ضخامت آن بافت‌ها نتواند کنتراست کافی برای تشخیص ایجاد کند از مواد حاجب استفاده می‌شود. حتی در چنین حالتی نیز جزئیات برخی از اندام‌ها نظیر غدهِ تیروئید و کبد نمی‌تواند از طریق رادیوگرافی آشکار شود. علاوه بر این استفاده از کنتراست مصنوعی در رادیوگرافی موجب جابجایی یا تخریب ساختار طبیعی بافت می‌شود و  بنابراین اطلاعات کافی به دست نمی‌آید.خوشبختانه استفاده از داروهای رادیواکتیو می تواند رادیوگرافی را کامل کند. به طور کلی در تکنیک‌های رادیوایزوتوپی چون مقادیر مختلفی از جسم رادیواکتیو جذب می‌شود می‌توان اندازه، شکل و موقعیت یک اندام یا فضای اشغالی تغییر جسم بافت را نسبت به محیط اطراف یا توزیع بعضی مواد در اندام را بررسی کرد.از آنجا  که تکنیک‌های رادیوایزوتوپی بلافاصله هر گونه تغییر فعالیتی را آشکار می‌کنند، قادر هستند شرایط پاتولوژیک راخیلی زودتر از تکنیک‌های دیگر آشکار کنند.در گذشته برای اندازه گیری و تعیین جزئیات توزیع یک ماده در سیستم موردنظر از شمارنده سنتیلاسیونی (جرقه‌زن) که بجز یک روزن کوچک به خوبی با سرب پوشیده شده و در یک لحظه فقط قسمت کوچکی از بدن را می بیند‌ استفاده می‌شد. این شمارنده بر روی انداممورد نظر به آرامی  و در خط راست به طرف جلو و عقب حرکت می کرد و از این طریق تمام منطقه اسکن می‌شد.Scanning با آشکارسازی هایی که اشاره شد، به خاطر آن که باید در سطح بدن بیمار بر روی موضع حرکت کنند، مدت زیادی به طول می‌انجامید، از این رو اغلب از آشکارسازهای سنیتلاسیون آنژه (یا دوربین گاما) استفاده می‌شود که در سال 1985 توسط آنژه برای تصویربرداری ساخته شد.در ابتدا از آشکارسازی‌های آنژه‌ای که قطر میدان دید آن‌ها تقریبا cm25 بود استفاده می شد. ولی در سال های اخیر این میدان وسیع تر شده و کریستال های با قطر قابل استفادهِ تا cm60  و بیشتر نیز تهیه شده اند. این افزایش ابعاد میدان دید، به همراه بهبود قدرت تفکیک و سرعت سیستم، آشکارسازهای سنتیلاسیون را یک دستگاه تشخیصی همیشگی ساخته است.نحوه تصویربرداری  ‌در ابتدا به بیمار یک رادیوایزوتوپ تزریق می شود‌، پس از مدتی مادهِ رادیوایزوتوپ توسط عضو مورد نظر جذب و شروع به تابش اشعه گاما می کند فوتون های تابش شده از عضو موردنظر به کلیماتور برخورد کرده و کلیماتور آن دسته از پرتوهای گامایی را که به موازات حفره هایش حرکت می کنند به طرف کریستالعبور می‌دهد، با برخورد پرتوها به کریستال،کریستال شروع به جرقه زدن می کند شکل (1).          ‌در واقع این عمل کلیماتور موجب می‌شود که جرقه های نورانی در کریستال، تصویری از توزیع رادیوایزوتوپ در زیر آن را، ایجاد کنند. تعداد اشعه گامایی که به هر نقطه از کریستال می‌رسند مستقیما متناسب با مقدار رادیوایزوتوپ موجود در ناحیه پایین آن است. ‌اشعه‌هایی که در جهتی غیر از کلیماتور حرکت می‌کنند و آن‌هایی که به سرب آن برخورد می‌کنند در ایجاد تصویر نقشی ندارند. همچنین اگر پرتوی بدون آنکه جذب کلیماتور و کریستال شود از میان آن‌ها عبور کند تصویری تولید نمی‌کند.بنابراین دیده می شود که فقط درصد کمی از اشعهِ گامای نشر شده توسط اندام نشاندار، آشکار می‌شوند و ایجاد تصویر می‌کنند. با جذب اشعهِ گاما در یک نقطه از کریستال فوتون های نورانی تولید می‌شوند که شدت آن‌ها مستقیما متناسب با انرژی اشعه گامای جذب شده است.موقعیت جرقه های نورانی توسط لامپ های فتومولتی پلایر (PM)‌ که در پشت کریستال قرار می گیرند، تعیین می‌شود. به این صورت که تیوب های PMT نور تولید شده در کریستال را به پالس های الکتریکی تبدیل می‌کند.یک لایه شفاف میان کریستال و لامپ های PM قرار دارد تا بین آن ها ارتباط اپتیکی برقرار کند. مشخصهِ اپتیکی این لایه اثر خیلی مهمی در قدرت تفکیک و یکنواختی میدان این نوع آشکار سازها دارد. در مرحله بعد مدار الکترونیکی تعیین مکان، موقعیت پالس‌ها را تشخیص داده و آن را به بورد پردازش می‌فرستد. بورد پردازش، پس از اعمال پردازش‌های موردنیاز بر روی سیگنال‌های دریافتی آن را برای نمایش به مانیتور کامپیوتر می فرستد و به این ترتیب تصویر عضو موردنظر بر روی صفحهِ مانیتور نمایش داده می شود. ‌بلوک دیاگرام گاماکمرادر شکل (2) بلوک دیاگرام گاماکمرا نمایش داده شده است. گاماکمرا به طور کلی شامل دو قسمت سر (Gantry)‌ و کنسول است. سر دستگاه به عنوان آشکار ساز اشعهِ گاما است و شامل اجزایی است که در شکل دیده می شود. ‌این قسمت اشعه گامای ورودی را جذب و علایم الکتریکی مطابق با همان محل‌هایی که جذب انجام شده تولید می‌کند واین علایم را به کنسول می‌فرستد. ‌در کنسول علایم یاد شده به طور الکترونیکی ظاهر می شوند و در جهت ایجاد تصویر بر روی صفحه مانیتور به کار می‌روند.     ‌سر(Gantry)‌در شکل (3) قسمت سر (Gantry)‌ گاماکمرا با جزئیات بیشتری نشان داده شده است که در ادامه به شرح تک‌تک جزئیات آن می‌پردازیم:کلیماتورکلیماتور معمولا شامل قطعات خیلی بزرگ سربی است که دارای روزن هایی است این روزن‌ها به موازات هم قرار گرفته‌اند و طوری ساخته شده که فقط پرتوهایی را که به موازات روزن ها حرکت می کنند، عبور می دهد. در واقع پرتوهای نشر شده از عضوی که مادهِ رادیواکتیو را جذب کرده به کلیماتور برخورد می کنند و از آن طریق به کریستال می‌رسند. به عبارت صحیح عمل کلیماتور در اینجا نظیر استفاده از گرید در سیستم‌های تصویری اشعهِ X است و اشعه‌هایی که در جهات غیرموازی با حفره ها حرکت می‌کنند و یا به سرب برخورد می کنند در ایجاد تصویر دخالتی ندارند.دتکتور یا کریستال ‌کریستال های مورد استفاده انواع مختلفی دارند که کریستالی که معمولا مورد استفاده قرار می گیرد (Na)‌ از یدورسدیم تشکیل شده است که مقدار کمی ناخالصی تالیم به همراه دارد. این جسم به نور حساس است و با جذب اشعهِ، فوتون‌های نورانی تابش می کند. این فوتون ها طول موجی در حدود nm410 دارند که در انتهای پایین طیف مرئی است. ‌با کشف نیمه هادی cdZnTe می توان مراحل تولید تصویر را به صورتی که در شکل 4 نشان داده شده کاهش داد.  نوع دیگری از کریستال starbrite است. در این نوع کریستال شیارهایی وجود دارد، شیار دار کردن کریستال باعث می شود که اندازه کانون نوری روی PMT ها کاهش یابد‌، پراکندگی کانون نوری روی شیشه کم  شود، تداخل بین جرقه ها کاهش یابد و در نهایت باعث می شود که تعداد PMT مورد استفاده کمتر شود و این مساله خود باعث بهتر شدن رزولوشن انرژی می شود.فوتومولتی پلایردر شکل 5 تیوب (PM‌) فوتومولتی پلایر مشاهده می شود.                  ‌همانطور که مشاهده می شود این تیوب شامل: فتوکاتد، منبع تغذیه ولتاژ بالا(تقویت کننده الکترون) و در نهایت قسمت خروجی است. جزئیات بیشتر مربوط به منبع تغذیه ولتاژ بالا در شکل (6) نشان داده شده است.  وقتی فوتونی جذب کریستال شده و جرقه نورانی ایجاد می شود، هر لامپ PM یک پالس خروجی جریان تولید می کند ( شکل 7 ). بنابراین لامپ های PM نظیر مبدل نور مرئی به جریان الکتریکی عمل می کند. ‌دامنهِ پالس هر لامپ مستقیما متناسب است با مقدار نوری که فتوکاتد آن دریافت کرده است نور حاصله در لایه فتوکاتد فتومولتی پلایر به تعدادی الکترون های کم انرژی تبدیل می شود. فتوکاتد از مادهِ BIALKALI نظیر سزیوم آنتی‌مون ساخته شده است و سطح داینودها از مواد مشابهی پوشانیده شده اند و پتانسیل مثبت روی هر داینود مرتباً افزایش می یابد. ‌سپس الکترون های منتشره از فتوکاتد در طول فتومولتی پلایر از یک داینود به داینود بعدی با اختلاف پتانسیل کلی حدود V2000 شتاب می‌گیرند. با برخورد هر الکترون به سطح داینود دو یا سه الکترون از آن تابش می شود‌ در نتیجه بهره تقویت افزایش می یابد. در نهایت جریان خروجی فتومولتی پلایر را می توان به مدار تقویت کننده داد، تا در وسایل اندازه‌گیر توان، مقیاس ها یا صفحهِ نمایش استفاده شود. آن لامپ هایی که نزدیک نقطهِ تولید کننده نور باشند. بزرگ ترین پالس ها و آن ها که از آن دور هستند علایم کوچکی ایجاد می کنند  در نتیجه هر تیوب متناسب با میزان نزدیکی به جرقه، پالس الکتریکی تولید می‌کند، این پالس ها به قسمت تعیین موقعیت رفته و این قسمت موقعیت نور سنتیلاسیون را بر حسب محورهای X, Y محاسبه کرده و همچنین روشنایی آن را بر حسب Z یا محور دامنه، E(‌ انرژی) تعیین می‌کنند.در بعضی موارد پالس های خروجی آن قدر کوچک هستند که در پارازیت های الکتریکی معمولی لامپ PM گم می شوند و بنابراین از نظر تصویری هیچ کاربردی ندارند. ‌کسب ‌اطلاعاتدر شکل 8  بلوک دیاگرام کلی قسمت کسب اطلاعات رسم شده است. همانطور که مشاهده می شود، پس از برخورد فوتون به کریستال ، عمل جرقه زنی انجام شده و در نهایت نور حاصل از طریق PMT به جریان الکتریکی تبدیل می شود، خروجی این قسمت به تقویت کننده APM و کنترل کننده بهره می رود. خروجی حاصل شامل  E, Y-,Y+,X-,X+‌ است که نشان دهنده موقعیت مکانی و شدت انرژی پرتوهای آشکار شده است و در این قسمت پردازش نهایی بر روی این داده ها صورت گرفته وبه قسمت خروجی می رود.             ‌انواع رزولوشنرزولوشن زمانیقابلیت دوربین گاما در تفکیک زمانی دو واقعه سنتیلاسیون را که در کریستال رخ می‌دهد  رزولوشن زمانی آن می نامند. که در وسایل مختلف مقدار آن فرق می کند و بر حسب تعداد شمارش در ثانیه محاسبه شده است  این مساله در ارزیابی نحوهِ کار دوربین گاما در مطالعات عروق خونی با مواد رادیواکتیو با رادیواکتیویته بالا و سریع ، پارامتر مهمی محسوب می شود.رزولوشن انرژیاین قابلیت دوربین گاما به مفهوم آن است که این دوربین ها می توانند برای آشکارسازی پرتو گاما با هر انرژی دلخواه، ضمن آنکه پرتوهای با انرژی دیگر را حذف می کنند، به کار برده شوند. این کار توسط آنالیزور ارتفاع پالس و توابع آن انجام می شود، بدین ترتیب که با حذف پرتوهای زمینه و تصویربرداری به روش ایزوتوپ دو تایی به دنبال تزریق متوالی دو ماده رادیو اکتیو با انرژی های مختلف صورت می گیرد.رزولوشن خاصدر رزولوشن خاص سیستم دو فاکتور کلیماتور و ضخامت کریستال تاثیر دارند. اندازه قطر و طول حفره های کلیماتور در این میان تعیین کننده هستند به این صورت که افزایش در اندازه قطر حفره ها، منجر به افزایش حساسیت و کاهش رزولوشن می‌شود و برعکس افزایش طول حفره ها منجر به کاهش حساسیت و افزایش رزولوشن می‌شود. در مورد کریستال  می توان گفت ‌، یک کریستال ضخیم تر پرتو بیشتری را جذب خواهد کرد که باعث افزایش حساسیت و کاهش رزولوشن می شود و یک کریستال نازک‌تر باعث می شود حساسیت سیستم کاهش یافته و رزولوشن افزایش یابد.این رزولوشن با وسایل خاص اندازه گیری می شودکه فانتوم های میله ای نامیده می‌شوند. اندازه گیری رزولوشن به این روش باید بدون کلیماتور انجام شود چرا که در غیر اینصورت تداخل زیادی بین فانتوم میله ای و کلیماتور صورت می گیرد.منابع  [1]http://www.shimadzu.com     [2]http://www.gemedicalsystem.com     [3]http://www.siemensmedical.com[4]F. R. Wrenn, Jr., M. L. Good, and P. Handler, "The use of positron-emitting                  radioisotope for the localization of brain tumors," Nature          دوربین گاما :امروزه یکی از ابزارهای مهم در پزشکی هسته ای دوربین گاما است . این وسیله برای به تصویر کشیدن پرتو های گامای ساطع شده از عضو هدف به کار می رود . پس از آنکه در پخش پزشکی هسته ای بیمار را روی تخت خاص خود مستقر کردند رادیو ایزوتوپ را تجویز می کنند . رادیو اکتیویته در بافت هدف تجمع می کند بعضی از رادیو ایزوتوپ ها بافت هدفشان چند گانه است اینها در اسکن از کل بدن به کار میآیند. ولی به طور مثال رادیو ایزوتوپی Dtpa TCدر ناحیه ی کلیه تجمع پیدا میکند . اگر از TC_ Dmsa استفاده کنیم در ناحیه ی کبد تجمع می کند . ویژگی رادیو ایزوتوپ آن است که در هر جایی که متابولیسم بیشتر است تجمع بیشتر است . وقتی رادیو ایزوتوپ تجویز شد به سه شکل به بیمار داده می شود یا به درون رگ تزریق می کنند یا به صورت خوراکی است یا استنشاق .درون بافت رادیو ایزوتوپ شروع به پرتودهی می کند و خود بافت منبع تابش پرتو می شود . و گاما با انرژی مناسب برای دتکتور ساطع می شود .                 اجزای گاما  cameraتحتانی ترین قسمت collimator است که انواع مختلفی دارد : موازی , همگرا کننده, واگرا کننده, شکاف سوزنی یک صفحه دایره ای شکل است که یک مقطع از استوانه است و یک سری خطوط نازک کنار هم واقع شده است . collimator در دوربین گاما همانند grid در رادیو گرافی عمل می کند . کلیماتور در حذف پرتو های منحرف شده کومپتون کمک می کند . باید کلیماتور را به بافت نزدیک کنیم تا ضخامت هوا کم شود و پرتو های که به دوربین گاما می رسد بیشتر شود . تیغه های کلیماتور به پرتو هایی اجازه عبور می دهند که به موازات تیغه ها باشند . به این ترتیب noise تصویر کم می شود noise منشا واقعی ندارد و دقت تصویر را کم می کند . تیغه ها تعیین کننده میدان دید سیستم است . منطقه ی دید دوربین گاما را F.O.V می گویند . در نوع موازی تصویر با اندازه جسم یکسان است . در نوع همگرا کننده F.O.V از قطر بیشتر است ولی تصویر کوچکتر است و در تصویر نگاری از مناطق وسیع بدن بکار گرفته می شود . در واگرا کننده تصویر بزگتر از جسم است . و سر انجام شکاف سوزنی در تیروئید کار آمد است و بافت را با دقت زیادی بررسی می کند .پشت کالیمتور دتکتور قرار دارد که یک کریستال سنتیلاتور است و از یدید سدیم یا یدید سزیم تشکیل شده است . این کریستال به رطوبت حساس است و دور تا دور آن را با یک لایه ی نازک پلاستیکی شفاف می پوشانند . کار این کریستال این است که پرتو های آبی بنفش یا u.v ساطع می کند . تعیین ضخامت کریستال بسیار مهم است چون توان تفکیک عرضی به این ضخامت بستگی دارد .اگر ضخامت زیاد باشد فوتون نور مرئی در خود ضخامت یدید سدیم جذب یا منحرف می شود . پشت کریستال P.M.T واقع است که نور مرئی را می گیرد و یک سیگنال قوی می فرستد . تعدادP.M.T در دستگاه های مختلف فرق می کند از 17 در دستگاه های ارزان قیمت و 99 در دستگاه های گران قیمت می باشد . هر چه تعداد P.M.T بیشتر باشد توان تفکیک بهتر است . P.M. T باید سطح مقطع شش ضلعی دا شته باشد چون باید کل کریستال را پوشش دهد . هر چه P.M.T بیشتر باشد می توانیم ضخامت کریستال را کمتر کنیم ولی دستگاه گران قیمت تر می شود .فیلم های رادیو گرافی دارای ملیون ها کریستال می باشند توان تفکیک فوق العاده عالی است چون در مقایسه با دوربین گاما کریستال های زیاد تری دارند ولی ما در رادیو گرافی آناتومی را بررسی می کنیم ولی در پزشکی هسته ای فیزیولوژی هدف است . مثلا ما یک نا حیه از کبد را بررسی می کنیم و میبینیم پرتودهی زیاد تر از حد معمول است متوجه می شویم آن نقطه یا سرطان است یا عفونت چون متا بولیسم زیاد است و ارتفاع سیگنال زیاد است ولی جایی که مرده است P.M.T تحریک نمی شود . بعد از P.M.T سیگنال را پیش تقویت و بعد تقویت می کنیم .پشت P.M.T از یک فیلتر استفاده می کنیم که P.H.A است . این وسیله سیگنال ها را بر حسب ارتفاع رده بندی می کند . و می توانیم برایش gain تعریف کنیم .ارتفاع های خیلی زیاد یا خیلی کم را حذف کنیم تا noise تصویرمان کم شود . بعد از P.H.A به A / D می فرستیم و وارد حافظه کامپیوتر می کنیم . حالا پردازش گر software را فعال می کنیم تا تصویر هر نقطه را در جای خودش تعریف کند .تعداد data خیلی مهم است تا تعداد به حد مطلوبی نرسد تصویر تشکیل نمی شود . در سیستم های قدیمی و جدید اینکه چه مقدارdata برای تشکیل تصویر کفایت می کند سرعت تشکیل را مشخص می کنند . تصویر پردازش شده را می توانیم save کنیم و بعد روی فیلم پرینت کنیم . و n مدل فیلتر برای پردازش تصویر وجود دارد که با قلم نوری R.O.I انجام می گیرد فیلم را نقطه به نقطه و خط به خط بمباران می کنند و فیلم هم حساس به لیزر نئون هلیم است . و از پرینتر لیزری استفاده می کنیم که به آن imager می گویند این اطلاعات دو بعدی است . head دوربین را می توانیم در زوایای مختلف بچر خانیم تا کل با فت را در جهت های مختلف ببنیم در انواع قدیمی تر بیمار را می چر خاندند .در اینجا کل بافت هدف را به تصویر می کشیم . منبع: http://www.govashir.comهر‌گاه رادیوگرافی با اشعهِ X از برخی بافت های مختلف به دلیل نزدیکی چگالی و ضخامت آن بافت‌ها نتواند کنتراست کافی برای تشخیص ایجاد کند از مواد حاجب استفاده می‌شود. حتی در چنین حالتی نیز جزئیات برخی از اندام‌ها نظیر غدهِ تیروئید و کبد نمی‌تواند از طریق رادیوگرافی آشکار شود. علاوه بر این استفاده از کنتراست مصنوعی در رادیوگرافی موجب جابجایی یا تخریب ساختار طبیعی بافت می‌شود و  بنابراین اطلاعات کافی به دست نمی‌آید.

اسپیرومتری

روشی است که به صورت آزمایشات پاراکلینیکال جهت کشف نارسایی های ریوی استفاده می شود. در بین آزمون های عملکرد ریه, آزمون اسپیرومتری بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد که با توجه به اهمیتشان طبق ماده 99 قانون کار و مواد 88 و 90 قانون تامین اجتماعی در مورد معاینات دوره ای انجام می شود. باید به این نکته مهم نیز اذعان داشت, که در صنایع جهت بررسی عملکرد ریه, اسپیرومتری مهمترین, در دسترس ترین و کم هزینه ترین آزمون می باشد. اسپیرومتری          عمل انجام شده توسط دستگاه اسپیرومتر را اسپیرومتری می نامند. اسپیرومتر دستگاهی است که توسط آن حجمها و ظرفیتهای ریوی اندازه گیری می شود. به برگه ای که دستگاه شاخص ها را روی آن ثبت می کند, اسپیروگرام می گویند.1- اهداف اسپیرومتری :1) ارزیابی فعالیت پایه ریه ( افرادی که قرار است در مشاغلی شروع به کار کنند که با مواد آسیب رساننده به ریه سر و کار خواهند داشت, بهتر است قبل از استخدام و شروع به کار مطالعه اسپیرومتری به صورت پایه انجام شود.)2) به عنوان تست غربال گری و تشخیص زودرس بیماریهای ریه که فاقد علائم بارز می باشند.3) پیگیری برخی از بیماریها و پاسخ آنها به درمان.4) در بررسی بیماران مبتلا به سرفه مزمن, تنگی نفس یا رادیوگرافی غیر طبیعی از قفسه سینه.5) ارزیابی کلی شدت بیماریهای انسدادی و تحدیدی ریه.6) بررسی پاسخ بیمار به داروهای گشاد کننده برونش.7) پیش بینی ریسک اعمال جراحی.8) اسپیرومتری جهت تعیین ناتوانی تنفسی در بیماریهای شغلی.الگوهای اصلی عملکرد تهویه ای که توسط اسپیرومتری بدست می آیند به شرح زیر می باشند.2- الگوی انسدادی (Obstructive Pattern) :مشخص ترین ویژگی در الگوی انسدادی کاهش در سرعتهای جریان بازدمی است. در بیماریهای انسدادی همان طوری که در جدول شماره 3 و 4 مشاهده می شود FEV1 و نسبت درصدی FVC / FEV1 کاهش می یابد. در این بیماریها همچنین مقدار FEF 25% - 75%  کاسته می شود. در بیماریهای انسدادی مقدار TLC طبیعی افزایش یافته است. به علت احتباس هوا در حین بازدم حجم باقی مانده نسبتTLC /VR افزایش می یابد. حداکثر حجم تهویه ریوی (MVV) در بیماری انسدادی کاهش می یابد.اگر در اسپیروگرام مقدار MVV طبیعی باشد نشان می دهد که حجم جاری کافی و سرعت جریان هوا طبیعی است که در این صورت بیماری انسدادی رد می شود ولی غیر طبیعی بودن MVV در اسپیروگرام همیشه نمایانگر اختلالات فیزیولوژیک نیست زیرا این آزمون بستگی به توان عضلات تنفسی, هماهنگی عملکرد این عضلات و انگیزه فرد دارد. 3- الگوی محدود کننده (Restrictive Pattern) :ویژگی بارز الگوی تحدیدی, کاهش در حجم های ریه به خصوص FVC است, ولی به علت کاهش کمپلیانس ریه و افزایش خاصیت ارتجاعی, میزان سرعت جریان, طبیعی و یا حتی ممکن است بیش از مقدار طبیعی باشد. از این رو نسبت درصدFVC / FEV1 طبیعی و یا بیش ازحد طبیعی است. در بیماری تحدیدی مقادیر حجم باقی مانده (RV) وTLC  نیز کمتر از مقدار مورد نظر است.4- الگوی مختلط (Mixed Pattern) :در مواردی ممکن است یک بیماری الگوی تحدید و انسدادی تواماً ایجاد نماید. مثلاً در کارگر مبتلا به آزبستور الگوی اسپیروگرام تحدیدی است, حال اگر کارگر مبتلا, سیگاری هم باشد راههای هوایی نیز مبتلا بوده و الگوی حاصله یک نمای مختلط است. در این مورد تمام حجمها کاهش می یابد. جداول 3- 2 و 3- 3 نتایج اسپیرومتری در افراد سالم, بیماران تحدیدی و بیماران انسدادی را نشان می دهد. جدول 3- 2- شدت اختلالات تنفسیFEV1 (% of Predicted)Severity of Airway Obstruction>70Mild> 60 and 50 and 34 and 70 but 60 and 50 and 34 and 75 %> 80 %> 80 %Normal 80 %75 % 80 %Restrictive

کوچکترین ربات جراح

کوچکترین ربات جراح دانشمندان ژاپنی روباتی به شکل سوسک اختراع کرده‌اند که با ورود به بدن از طریق یک شکاف،‌ نیاز به عمل جراحی را تا حد چشمگیری کاهش می‌دهد. این روبات با دو سانتی‌متر طول و 5 گرم وزن دارد که با دارا بودن وسایل پزشکی متنوع بسیار کوچک شامل یک دوربین کوچک، حسگرها و تزریق‌گر دارو می‌تواند از یک شکاف ایجاد شده توسط جراحان در پوست، وارد بدن شده و اقدامات پزشکی را در داخل بدن به انجام برساند.زمان زیادی از تولید روبات‌هایی که برای عکسبرداری به داخل بدن انسانها ساخته شده است نمی‌گذرد که اکنون محققان توانسته‌اند این روبات را که مزیت‌های بسیار بیشتری دارد اختراع کنند.  این در حالی است که تحقیقات نشان می‌دهد روبات‌های جراح می‌توانند باعث افزایش دقت در حین اعمال جراحی شوند. چندی پیش، گروه تحقیقاتی دیگری از دانشگاه نگویای ژاپن در راستای گسترش هرچه بیشتر از روبات‌ها برای کمک به انسان‌ها در زمینه‌های پزشکی، در نمایشگاه روباتیک ژاپن روباتی را در معرض نمایش قرار دادند که به عنوان یک جراح واقعی عمل می‌کرد.  این روبات وارد رگ‌های خونی می‌شد و با هدایت این روبات، دانشجویان رشته پزشکی و سایر پزشکان می‌توانستند طریقه ورود به رگ‌های خونی بدن بیمار و مراقبت‌های قلبی عروقی را به صورت عملی آموزش ببینند.  البته این روبات، فقط جنبه آموزشی ندارد و با آن می‌توان بدون انجام جراحی‌های باز بیمار را درمان کرد.  یکی دیگر از مهمترین ابداعات در زمینه روبات‌ها را هم شرکت هوندا به بازار معرفی کرده است. آنچه هم‌اکنون شرکت هوندا از آن به عنوان فناوری «تعامل مغز و روبات» یاد می‌کند، در واقع پیشرفتی است که در پی تحقیقات قبلی در همین زمینه حاصل شده است.  در تحقیقات گذشته برای انتقال سیگنال‌های مغز به روبات معمولا از عمل جراحی برای قراردادن سیم‌های رابط الکترونیکی درون بدن انسان استفاده می‌شد و در برخی دیگر نیز افراد استفاده‌کننده باید در زمینه ارسال سیگنال‌های خود به روبات آموزش می‌دیدند که نتایج کار نیز معمولا در زمینه خواندن سیگنال‌های مغزی چندان دقیق نبود.  آمریکایی‌ها هم در راستای گسترش استفاده از روبات‌های پزشک، اعلام کرده‌اند که در حال کار روی روبات کوچکی هستند که از طریق یک شکاف وارد بدن شده و مشکلات قلبی را درمان می‌کند و همانند دیگر روبات‌ها به افزایش مهارت‌های پزشکان در اتاق عمل کمک می‌کند.   روبات دیگری نیز مدتی قبل با مهارت فیلمبرداری، که یک گروه از محققان در مرکز تحقیقات پزشکی دانشگاه نبراسکا در اوهاما آن را ساخته‌اند، معرفی شد که می‌تواند در درون معده یا شکم بیمار حرکت کند و زوایای مختلف قسمت‌هایی را که باید معالجه شوند به جراح نشان دهد. این روبات که ماه‌ها از معرفی آن می‌گذرد، همچنین مجهز به یک سوزن قابل جمع شدن است که به آن امکان می‌دهد از درون بدن بیمار نمونه‌برداری کند.   ترجمه از المیرا صادقی  انتقال حس لامسه به ابزار جراحی (جراحی رباتیک)افتخاری دیگر از قطب مهندسی پزشکی در ایرانهمه‌چیز برای یک جراحی مهم آماده است. اتاق عمل، بیمار و روبات جراح. بیمار جراحی می شود و ۲ ساعت بعد در منزل به کارهای روزمره‌اش می‌پردازد.جملات بالا تخیلی نیستند و شاید تا همین الآن هم ۹۰ درصد آن به نتیجه رسیده باشد؛ که البته همه و همه مدیون علمی است به نام مهندسی پزشکی. علمی که در حال پیشرفت سریعی است و امیدهای زیادی را برای بیماران به ارمغان می‌آورد.دکتر سیامک نجاریان ، استاد دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیر کبیر توانسته است پس از ۶ سال کار و تحقیق مداوم امید دیگری را برای این رشته به ارمغان آورد. او با انتقال حس لامسه به ابزار جراحی باعث شده است جراحی‌های روباتیک خطای کمتری نسبت به گذشته داشته باشند..:.مصاحبه با دکتر نجاریان رئیس دانشکده مهندسی پزشکی پلی تکنیک تهران.:.در ارتباط با مهندسی بافت برای ما توضیحاتی بدهید.حدود ۸/۷ سال پیش مقاله‌ای در مجله تایمز منتشر شد که در آن نوشته شده بود مهندسی آتی، مهندسی بافت است و آینده‌ی مهندسی در کره‌ی زمین به مهندسی بافت بر می‌گردد. یکی از کارهای من هم در همین خصوص است، یعنی ساخت اعضای مصنوعی مثل کلیه‌ی مصنوعی، شش مصنوعی و یا قلب مصنوعی که یا در کنار بدن انسان کار می‌کنند و یا این که مثل قلب مصنوعی در بدن جایگزین می‌شوند. محققان امروز به فکر دیگری افتاده‌اند و می‌گویند سیستم‌های مکانیکی بالاخره دچار مشکل می‌شوند، پس بهتر است یک قلب بیولوژیک بسازیم که شاید علمی‌ـ‌تخیلی به نظر بیاید؛ اما شروع شده است. چند سال پیش تلویزیون فردی ایتالیایی را نشان می‌داد که گوش انسان را روی یک موش رشد داده بود. برای رشد دادن یک سیستم بیولوژیک به یک محیط بیولوژیک هم نیاز است. این موش نقش همان محیط بیولوژیک را برای گوش بازی می‌کند و با نصب یک داربست شبیه گوش انسان، این گوش روی بدن موش رشد کرده است و این شروع مهندسی بافت بود.کاری که شما کرده‌اید در خصوص حس لامسه‌ی مصنوعی بوده است. چه‌طور توانستید به چنین چیزی برسید؟کار من طراحی و ساخت اندام‌های مصنوعی مثل کلیه، شش و قلب است ؛ اما در حدود ۶ سالی است که روی حس لامسه‌ی مصنوعی هم تحقیقات مشترکی را با دانشگاه کانادا انجام می‌دهم. برای این‌که بدانید کاربرد حس لامسه‌ی مصنوعی چیست و ما چه کاری انجام داده‌ایم، باید مقدماتی را بازگو کنیم. ما ۲ نوع جراحی داریم، یکی جراحی باز است که محل جراحی دیده می‌شود و جراح به‌کمک وسیله‌ی کوچکی که در دست دارد و نیز دست خود، جراحی را انجام می‌دهد؛ اما این شیوه شدیدا تهاجمی است، خطر خون‌ریزی و عفونت زیادی دارد، دوره‌ی بهبود بیمار طولانی است، هزینه بیشتر است و بیمار باید مدت زیادتری در بیمارستان بماند و جای زخم هم برای مدت‌ها با او خواهد بود؛ اما سال‌ها پیش توانستند یک جایگزین برای این شیوه‌ی جراحی بیابند که اولین آن‌ها آندوسکوپی است. آندوسکوپی یک واژه کلی است و معنی آن دیدن درون بدن است؛ اما به کمک آن می‌توان جراحی هم انجام داد. امروزه به جای بازکردن محل جراحی، ۲ یا ۳ سوراخ ایجاد می‌کنند، از درون یکی از آن‌ها یک اسکوپ به داخل بدن می‌فرستند و سر آن دوربین و نور قرار می‌دهند. پزشک هم از نمایش‌گر نگاه می‌کند و گاهی به‌کمک یک ابزار جراحی که سر اسکوپ می‌گذارند، می‌تواند نمونه‌ای بگیرد و کارهای جراحی را انجام دهد. گاهی هم یک حفره‌ی دیگر ایجاد می‌کنند و اسکوپ را فقط در نقش دوربین و نور و... از یکی از آن‌ها به داخل بدن می‌فرستند و از سوراخ دیگر ابزار جراحی را وارد می‌کنند. گرچه شیوه‌ی جراحی با آندوسکوپی مزایای زیادی دارد، اما معایبی هم دارد، مثلا این که به دلیل وجود مایعات میان بافتی و خون و... در اکثر موارد پزشک جراح نمی‌تواند تصویر خوبی از محل داشته باشد و باید به‌صورت حسی جراحی کند و چه بسا دچار اشتباه‌هایی هم بشود؛ چون علاوه بر این که بینایی جراح کم شده است، حس لامسه هم ندارد. در واقع به‌دنبال حل این مشکل بودیم و پس از ۶ سال تلاش و ارائه‌ی حدود ۲۵ مقاله‌ی بین المللی در این زمینه به جاهای بسیار خوبی هم رسیدیم. اولین چیزی که به ذهن ما رسید، این بود که ابزار جراحی را به طریقی باهوش کنیم. این ابزارها در حال حاضر هوش دست جراح را ندارند و نمی توانند سفتی و نرمی، ابعاد، دما و یا حتی میزان نیرویی را که باید به اندام وارد کنند تا از چنگ‌شان در نرود و یا این که به‌عکس، آسیبی نبیند، درک کنند. بشر روی بینایی کارهای خیلی خوبی کرده است؛ اما تا به حال روی حس لامسه کاری انجام نداده است. هدف ما این بود که ویژگی‌های دست جراح را به ابزار جراحی منتقل کنیم تا ابزار بتواند چیزهایی را بفهمد که دست جراح درک می کند.چه‌طور توانستید این هوش را به ابزار منتقل کنید؟برای این کار باید یک سنسور ویژه طراحی می‌کردیم. در بازار سنسورهای مختلفی مثل دما و نیرو وجود دارد که دردی را از ما دوا نمی‌کردند. در واقع ویژگی‌های دست جراح، یک ویژگی چندگانه و تلفیقی است، پس باید سنسوری طراحی می‌شد که ویژگی‌های لامسه را به‌صورت تلفیقی دارا می‌بود. ما چندسال کار کردیم و سنسورهای مختلفی هم ساختیم تا بالاخره به سنسور مد نظر و خاص خود رسیدیم و مرحله به مرحله آن را بهبود دادیم و روی ابزار مختلف جراحی آن را امتحان کردیم و جواب‌های خیلی خوبی هم به‌دست آوردیم.آیا کار شما در دنیا سابقه‌ای هم داشته است؟خیر! این اولین باری است که چنین کاری انجام شده است، البته فراموش نکنید که ما با دانشگاه کانادا به‌صورت مشترک این کار را انجام داده‌ایم. ما سال‌ها در آزمایشگاه خود در ایران و نیز در آزمایشگاهی مشابه در کانادا که اسم هر دوی آن‌ها حس لامسه‌ی مصنوعی است به‌طور شبانه‌روزی کار و تحقیق کردیم تا به نتیجه رسیدیم. مجلات خارجی از من و همکارم، دکتر جواد درگاهی، دپارتمان مهندسی مکانیک و صنعتی دانشگاه کونکوردیای کانادا به‌دلیل این دستاورد و این که در این عرصه پیشگام بوده‌ایم، می‌خواهند برای مقالات چاپ شده review بنویسیم که نکته‌ی بسیار مهمی است.بازتاب این کار در دنیا چه بوده است؟استقبال زیادی از نقاط مختلف دنیا در این زمینه داشته‌ایم. همین الآن مشغول خواندن ایمیلی از یک پزشک نیویورکی بودم که به کار ما علاقه‌مند شده است و می‌خواهد روی آن کار کند. در کانادا هم در یک بیمارستان تست‌های اولیه در حال انجام است. مرتب هم روی کار ما مقاله چاپ می‌شود. یکی از موارد جالبی هم که در این رابطه با آن روبه‌‌‌رو شدم، ایمیلی از بخش کشاورزی بود که هیجان‌انگیز بود و به آن فکر نکرده بودم. در این ایمیل از من خواسته بودند ربات‌های میوه‌چین را دارای حس لامسه کنم تا ضایعات میوه‌چینی به حداقل برسد. پشت این کار شکست فراوانی بوده است؛ اما ناامیدی در ذات من جایی ندارد و تا همین جا هم راضی هستم و باز هم به دنبال پیش‌رفت و بهبود آن هستم. نیازی هم نمی‌بینیم که به این زودی بحث را کلینیکی کنیم. به اعتقاد ما، باید این کار را قدم به قدم و با حوصله‌ی زیاد و احتیاط فراوان انجام داد تا به بعد انسانی برسد.مصاحبه از خبرنگار روزنامه جام جمامروز و در آخرین مطلب روبورویی میخواهیم کمی در باره بورد روی روبورو با هم صحبت کنیم و خلاصه ای از نحوه کارکرد آن را یاد بگیریم.قبل از هر چیز کمی درباره اصول الکترونیک صحبت کنیم:الکترونیک تقریبا با اختراع ترانزیستور شروع شد البته قبلش هم وجود داشت اما این همه تاثیر گذار نبود، ترانزیستور یک عنصر سه پایه است که کارش تنظیم جریان عبوری با کمک ولتاژ ورودی است ... سخت شد نه؟از اول توضیح میدهم: همان طور که میدانید یک بورد الکترونیکی در حقیقت یک سری مسیر برای عبور الکترون ها است و جریان و ولتاژ هم دو پارامتر اصلی برای توصیف الکترون های عبوری از هر قسمت مدار هستند ؛ اولی نشانگر تعداد الکترون های عبوری از توی هر قطعه مدار در هر ثانیه است و دومی هم زور و قدرت همان الکترون ها را نشان میدهد، مثلا وقتی میگوییم جریان عبوری از این قطعه 1بیشتر از قطعه 2 است یعنی در هر ثانیه تعداد بیشتری الکترون از توی قطعه1 عبور میکند. و وقتی میگوییم دو سر این قطعه ولتاژ بیشتری دارد یعنی الکترون ها انرژی بیشتری برای عبور دارند.یکی از معمول ترین قطعات الکترونیکی مقاومت است. احتمالا شما هم چیز هایی در باره آن شنیده اید. وقتی الکترون ها به این قطعه میرسند با توجه به ولتاژ دو سر مقاومت با یک جریان معین از توی آن عبور میکنند، وقتی ولتاژ دو سر مقاومت را زیاد کنیم ( یعنی مثلا با اضافه کردن باتری انرژی الکترون ها برای عبور از مقاومت را زیاد کنیم) تعداد بیشتری الکترون از توی مقاومت رد میشود و در نتیجه جریان زیاد میشود. به همین سادگی!توی الکترونیک قطعات زیادی وجود دارند، مثل خازن، سلف، دیود و ...ترانزیستور هم یکی از این قطعات است که اتفاقا خیلی قطعه مهم و تاثیر گذاری است، ترانزیستور سه تا پایه دارد ، بر خلاف غالب قطعات که 2 تا پایه بیشتر ندارند، الکترون ها از دو تا از این پایه ها وارد میشوند و از سومی خارج میشوند. یکی از این پایه ها base نام دارد ، کار کل ترانزیستور این است که با توجه به ولتاژ روی این پایه base معلوم کند چه قدر الکترون باید بین دو تا پایه دیگر عبور کند ... در حقیقت مثل یک شیر آب روی لوله ای از الکترون ها عمل میکند، اگر شما ولتاژ را روی base زیاد کنید ( یعنی مثلا با اضافه کردن باتری انرژی الکترونهایی که به پایه base میرسند را زیاد کنید) شیر باز میشود و الکترون های بیشتری عبور میکنند و اگر ولتاژ را کم کنید هیچ الکترونی عبور نمیکند.مهندسان الکترونیک و سخت افزار از این خاصیت "شیر آب بر روی لوله الکترون ها" خیلی استفاده میکنند ... برای مثال همین کامپیوتر که دارید از آن استفاده میکند ... حدودا چند میلیون ترانزیستور دارد که با بستن یا باز کردن آنها کار میکند!مدار روبورو را نگاه کنید، 10 تا عنصر سیاه رنگ میبیند ... این ها ترانزیستور هستند. تازه توی IC که روی مدار روبورو قرار دارد در حدود چند ده صد هزار ترانزیستور وجود دارد! ... ببینید توی کامپیوتر دیگر چه خبر است!همه این بند و بساط ( یعنی قطعات الکترونیکی روی مدار!) باید با کمک یک منبع تغذیه روشن شوند، در حقیقت این باطری است که انرژی اصلی الکترون ها را تامین میکند و آن ها را به صورت الکترون های سرحال و قبراق میفرستد توی مدار، آن ها توی مدار میچرخند و با توجه به عناصر مدار مسیر خودشان را انتخاب میکنند و همین باعث میشود مدار کار کند. مثلا اگر شما دستوری برای روشن شدن LED های روبورو داده باشید، ترانزیستور های توی IC جوری تنظیم میشوند که الکترون ها از توی LED ها عبور کنند و آن ها را روشن کنند!حالا که تا حدودی با کلیت قضیه آشنا شدید برویم سراغ قسمت های مختلف بورد روبورو:اولین قسمت بخش تغذیه است:همان طور که میبیند چهار تا باتری 1.5 ولت را به روبورو وصل کرده ایم، این باتری ها هم تغذیه مدار و IC و ترانزیستور ها را فراهم میکنند و هم تغذیه موتور ها را. آن خازن گنده هم که کنار باتری لحیم شده است برای کم کردن نویز تغذیه است ... حالا نویز تغذیه چی هست دیگر ....!در حقیقت ولتاژ الکترون های ورودی دقیقا 6 ولت نیست و بالا و پایین میرود، به هزار دلیل مختلف، از نزدیک کردن یک موبایل به مدار بگیرید تا روشن شدن ناگهانی موتور ها باعث تغییر ولتاژ ورودی میشود، این خازن کارش کم کردن این تغییرات است ... اصولا خارن ها یکی از کارهایشان همین است یعنی کم کردن نوسان های روی ولتاژ.میکرو کنترولر:IC وسط مدار در حقیقت یک میکرو کنترولر است. میکرو کنترولر ها یک چیز هایی مثل CPU کامپیوتر هستند، یک IC چند پایه که کار های مختلفی میتواند انجام دهد. معمولا این IC ها باید برنامه ریزی شوند، تا بتوانند کاری که میخواهیم را انجام دهند. در این جا هم ما یک میکرو کنترولر داریم که برای انجام دادن کار های روبورو برنامه ریزی شده است. پایه های آن به سنسور ها و موتور ها وصل است و یک پایه آن هم به کامپیوتر وصل میشود تا برنامه های شما را از آن دریافت کند. همه مدیریت مدار با این IC است. شما به آن دستور میدهید و او هم حرف شما را گوش میکند!درایور موتور ها :درایور(driver) به معنی راننده است، در حقیقت ما باید یک راننده برای موتور ها داشته باشیم تا حرف ما را گوش کند و موتور ها را هدایت کند. این درایور ها را همان طور که میبینید با ترانزیستور میسازند. حالا اصلا چرا این کار را انجام میدهیم؟ببینید، ما میتوانیم پایه های میکرو را بر اساس برنامه ای که به آن داده ایم به صفر منطقی یا یک منطقی ( یعنی 0 ولت یا 5 ولت ) ببریم. یعنی انرژی الکترون های خروجی از پایه های میکرو را کنترل کنیم، اما نمیتوانیم این پایه ها را به موتور ها وصل کنیم چون درست است که انرژی الکترون های خروجی میتواند 5 ولت باشد اما تعداد آن ها نمیتواند زیاد باشد، در حقیقت میکرو نمیتواند تعداد زیادی الکترون از توی خودش عبور دهد، اگر این اتفاق بیفتد میکروی ما داغ میشود و میسوزد!برای همین ما باید به طریق دیگری جریان زیاد را به موتور ها برسانیم ( موتور یک عنصری است که ماشالله هزار ماشالله خیلی جریان میخورد!) برای همین از ترانزیستور ها استفاده کنیم، یادتان میآید که چه توصیفی از ترانزیستور کردیم که؟ "یک شیر آب بر روی یک لوله از الکترون های سرحال و قبراق"، ما شیر آب را هر وقت بخواهیم با کمک ولتاژ هایی که روی پایه های میکرو می آید باز میکنیم تا جریان الکترون ها به داخل موتور برقرار شود و آن را روشن کند! ... ساده بود نه؟!بخش سنسور ها:روبورو 6 تا سنسور دارد که همگی به پایه های میکرو وصل میشوند، میکرو مقدار ولتاژ روی پایه های خود را میخواند و بر اساس آن و چیزی که شما به عنوان برنامه به او داده اید عمل میکند. در حقیقت خروجی سنسور ها ولتاژ های مختلف است و میکرو باید آن را به روشن یا خاموش تفسیر کند. این کار با کمک آن دو تا دکمه قرمز رنگ کوچک انجام میشود، هر وقت شما یکی از آن دو تا را فشار دهید میکرو مقدار ولتاژ روی پایه های خود را میخواند و آن را به عنوان معیار ذخیره میکند .... از آن به بعد ولتاژ های زیر این مقدار خاموش و بالای آن روشن در نظر گرفته میشود و شما میتوانید بر اساس آن برنامه های خود را بنویسید ...خوب این هم از روبورو ....شما الان کاملا به روبورو مسلط هستید! ... چه احساسی دارید؟!برای آخرین بار توضیح و تکرار :1 - اگر کسی سوالی در مورد این مطالب و روبورو و روبوتیک و این ها دارد حتما از مشاوران ما بپرسد.2 - اگر کسی روبورو دارد و روبورو اش به حرفش گوش نمیدهد و یا خراب است با شرکت نادکو  تماس بگیرد و بیخودی عزا نگیرد!3 - اگر کسی علاقه مند به شرکت در مسابقات روبوتیک است حواسش جمع باشد و اخبار را پیگیری کنند چون همین روز ها است که شرایط و رشته های مسابقه روبوتیک با روبات های روبورو را اعلام کنیم.منبع:تبیان نانوتکنولوژی باعث به وجود آمدن ابزار کوچک ، سریع و ارزان با عملکرد های جدید شده است . تحولات نانوتکنولوژی در علوم مختلف، سنسور ها ، کامپیوتر ها  باعث ظهور نانو و میکرو ربات ها شده است. میکرو و نانو ربات ها از یک سو با حجم زیادی از اطلاعات سر و کار دارند و از سوی دیگر از طریق سنسور ها و عملگرها با جهان فیزیکی در ارتباط هستند. نانورباتیکنانورباتیک علم جدیدی است که شامل طراحی ، ساخت و برنامه نویسی نانو ربات است. نانورباتیک در ارتباط با موارد زیر کاربرد دارد:1- ساخت ربات هایی با ابعاد نانو یا ساخت میکرو ربات هایی که از اجزای نانومتر یک تشکیل شده اند.2- برنامه نویسی ربات ها3- جابجایی ذرات نانومتریک و اسمبل کردن این ذرات حیطه کاری نانو ربات ها درون بدن انسان است و می توانند مقدار ترکیبات مختلف را در بدن نشان داده و اطلاعات را در حافظه داخلی خود ذخیره کنند. نانو ربات ها قادر به معاینه یک بافت خاص بوده و خصوصیات بیوشیمیایی و بیومکانیک را با جزئیات کامل بررسی می کنند و به طور کلی شناسایی محیط بیولوژیک را به راحتی انجام می دهند. قابلیت های مطلوبی که یک نانو ربات باید داشته باشد عبارتند از:نویسنده: فاطمه مهندسی، پروفسور محرم حبیب نژاد کورایم

اسپیرومتری

روشی است که به صورت آزمایشات پاراکلینیکال جهت کشف نارسایی های ریوی استفاده می شود. در بین آزمون های عملکرد ریه, آزمون اسپیرومتری بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد که با توجه به اهمیتشان طبق ماده 99 قانون کار و مواد 88 و 90 قانون تامین اجتماعی در مورد معاینات دوره ای انجام می شود. باید به این نکته مهم نیز اذعان داشت, که در صنایع جهت بررسی عملکرد ریه, اسپیرومتری مهمترین, در دسترس ترین و کم هزینه ترین آزمون می باشد. اسپیرومتری          عمل انجام شده توسط دستگاه اسپیرومتر را اسپیرومتری می نامند. اسپیرومتر دستگاهی است که توسط آن حجمها و ظرفیتهای ریوی اندازه گیری می شود. به برگه ای که دستگاه شاخص ها را روی آن ثبت می کند, اسپیروگرام می گویند.1- اهداف اسپیرومتری :1) ارزیابی فعالیت پایه ریه ( افرادی که قرار است در مشاغلی شروع به کار کنند که با مواد آسیب رساننده به ریه سر و کار خواهند داشت, بهتر است قبل از استخدام و شروع به کار مطالعه اسپیرومتری به صورت پایه انجام شود.)2) به عنوان تست غربال گری و تشخیص زودرس بیماریهای ریه که فاقد علائم بارز می باشند.3) پیگیری برخی از بیماریها و پاسخ آنها به درمان.4) در بررسی بیماران مبتلا به سرفه مزمن, تنگی نفس یا رادیوگرافی غیر طبیعی از قفسه سینه.5) ارزیابی کلی شدت بیماریهای انسدادی و تحدیدی ریه.6) بررسی پاسخ بیمار به داروهای گشاد کننده برونش.7) پیش بینی ریسک اعمال جراحی.8) اسپیرومتری جهت تعیین ناتوانی تنفسی در بیماریهای شغلی.الگوهای اصلی عملکرد تهویه ای که توسط اسپیرومتری بدست می آیند به شرح زیر می باشند.2- الگوی انسدادی (Obstructive Pattern) :مشخص ترین ویژگی در الگوی انسدادی کاهش در سرعتهای جریان بازدمی است. در بیماریهای انسدادی همان طوری که در جدول شماره 3 و 4 مشاهده می شود FEV1 و نسبت درصدی FVC / FEV1 کاهش می یابد. در این بیماریها همچنین مقدار FEF 25% - 75%  کاسته می شود. در بیماریهای انسدادی مقدار TLC طبیعی افزایش یافته است. به علت احتباس هوا در حین بازدم حجم باقی مانده نسبتTLC /VR افزایش می یابد. حداکثر حجم تهویه ریوی (MVV) در بیماری انسدادی کاهش می یابد.اگر در اسپیروگرام مقدار MVV طبیعی باشد نشان می دهد که حجم جاری کافی و سرعت جریان هوا طبیعی است که در این صورت بیماری انسدادی رد می شود ولی غیر طبیعی بودن MVV در اسپیروگرام همیشه نمایانگر اختلالات فیزیولوژیک نیست زیرا این آزمون بستگی به توان عضلات تنفسی, هماهنگی عملکرد این عضلات و انگیزه فرد دارد. 3- الگوی محدود کننده (Restrictive Pattern) :ویژگی بارز الگوی تحدیدی, کاهش در حجم های ریه به خصوص FVC است, ولی به علت کاهش کمپلیانس ریه و افزایش خاصیت ارتجاعی, میزان سرعت جریان, طبیعی و یا حتی ممکن است بیش از مقدار طبیعی باشد. از این رو نسبت درصدFVC / FEV1 طبیعی و یا بیش ازحد طبیعی است. در بیماری تحدیدی مقادیر حجم باقی مانده (RV) وTLC  نیز کمتر از مقدار مورد نظر است.4- الگوی مختلط (Mixed Pattern) :در مواردی ممکن است یک بیماری الگوی تحدید و انسدادی تواماً ایجاد نماید. مثلاً در کارگر مبتلا به آزبستور الگوی اسپیروگرام تحدیدی است, حال اگر کارگر مبتلا, سیگاری هم باشد راههای هوایی نیز مبتلا بوده و الگوی حاصله یک نمای مختلط است. در این مورد تمام حجمها کاهش می یابد. جداول 3- 2 و 3- 3 نتایج اسپیرومتری در افراد سالم, بیماران تحدیدی و بیماران انسدادی را نشان می دهد. جدول 3- 2- شدت اختلالات تنفسیFEV1 (% of Predicted)Severity of Airway Obstruction>70Mild> 60 and 50 and 34 and 70 but 60 and 50 and 34 and 75 %> 80 %> 80 %Normal 80 %75 % 80 %Restrictive