بهینه‌سازی فاصله منبع-آشکارساز پالس اکسی‌متر انعکاسی با استفاده از تحلیل تئوری انتشار پراکندگی نور در بافت ناهمگن جهت تشخیص دقیق هایپوکسی بافت تومورال

Abstract

پالس اکسی­متری یک روش بسیار مهم در نمایش علائم حیاتی محسوب می­شود. با توجه به محدودیت استفاده از پالس اکسی­متر انتقالی در بافت­های با ضخامت زیاد، هدف این پژوهش بر مطالعه و توسعه پالس اکسی­مترهای انعکاسی به دلیل نشان دادن سطح اشباع اکسیژن خون (₂SaO) در هر ضخامتی متمرکز می­باشد. بدین منظور، با در نظر گرفتن مزایای تئوری انتشار فوتون نسبت به تئوری <em><br /> </em>بایر-لامبرت (Beer-Lambert Law) به ارایه یک مدل ریاضی (تحلیلی) جدید توسعه یافته برای بررسی شدت انتشار نور انعکاسی در یک محیط ناهمگن مانند انگشت اشاره دست پرداخته می­شود. سپس با استفاده از تحلیل مدل ریاضی به دست آمده، به بهینه­سازی فاصله آشکارساز نسبت به منبع انتشار نور در پالس اکسی­متر انعکاسی پرداخته می­شود به نحوی­که میزان دقت با کاهش حساسیت نسبت به تأثیر حرکت بر پراکندگی نور، افزایش یابد. برای راستی­آزمایی نتایج به دست آمده از مدل ریاضی، از نتایج شبیه­سازی مونت­کارلو به عنوان یک روش استاندارد و هم­چنین داده­های تجربی استفاده شد. این مقایسه نشان­دهنده­ی انطباق مناسب مدل ریاضی با نتایج مربوط به این دو روش با اختلاف جزیی می­باشد. فاصله بهینه آشکارساز از منبع نور نیز با استفاده از تابع حساسیت برای نور قرمز و مادون­قرمز به ترتیب mm 8_/2 وmm8_/4 به دست آمد. بررسی کلی نتایج بیان­گر آن است که می­توان ویژگی­های انتشار نور را با دقت خوبی از طریق مدل تحلیلی مورد ارزیابی قرار داد.