Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cảm biến cảm ứng điện từ để thử nghiệm động về quá trình đông máu
Tóm tắt
Với nhu cầu ngày càng tăng về xét nghiệm đông máu POCT cho bệnh nhân trong khoa phẫu thuật hoặc ICU, các kỹ thuật và phương pháp thử nghiệm đông máu nhanh chóng đã thu hút sự chú ý rộng rãi từ các học giả và doanh nhân. Bài báo này đề xuất việc sử dụng đầu dò cảm biến cảm ứng điện từ để phát hiện quá trình động gây ra những thay đổi trong độ nhớt và mật độ của máu trước và sau khi đông máu dựa trên nguyên lý dao động suy giảm, nhằm đánh giá tình trạng đông máu. Sử dụng nguyên lý động, phương trình vi phân của hệ thống dao động bao gồm hỗ trợ đàn hồi và thiết bị cảm ứng điện từ được thiết lập thông qua mô hình động của cảm biến. Các tham số cấu trúc của hỗ trợ đàn hồi được tối ưu hóa và lò xo tấm hình tròn được thiết kế. Hơn nữa, phân tích phản ứng hài hòa và phân tích mỏi cộng hưởng trên hỗ trợ đàn hồi của cảm biến được thực hiện bằng cách xem xét tần số tự nhiên của hệ thống, và thiết bị thử nghiệm cảm biến cảm ứng điện từ được thiết lập. Sử dụng thiết bị và thuốc thử đông máu, đường chuẩn cho đông máu POCT được vẽ ra, và ứng dụng mẫu máu trong bệnh nhân lâm sàng được thiết lập, được so sánh về phương pháp với máy phân tích đông máu POCT nhập khẩu. Kết quả cho thấy cảm biến được thiết kế trong bài báo này có tần số tự nhiên bậc nhất là 11.368 Hz, có thể chịu được 5.295 × 102 triệu lần nén và hồi phục. Sự tương quan của nó với kết quả của máy phân tích SONOCLOT đạt 0.996, và độ tái lặp 0.002. Cảm biến thử nghiệm đông máu cảm ứng điện từ được thiết kế có độ đàn hồi tốt và khả năng chống mỏi, có thể đáp ứng yêu cầu về độ chính xác của việc chẩn đoán lâm sàng. Nghiên cứu này cung cấp công nghệ cốt lõi cho việc phát triển dụng cụ POCT cảm ứng điện từ cho việc thử nghiệm động về quá trình đông máu.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Wang B, Li RZ, Geng WB, Li H (2016) Establishment and verification of rapid detection method for protein content of human coagulation/anticoagulant factor. Chin J Biol 29(4):429–437
Zhou YK (2008) Study on hemagglutination test method based on liquid electric resonance principle. Chongqing Institute of Technology, Chongqing
Oberfrank S, Drechsel H, Sinn S, Northoff H, Gehring FK (2016) Utilisation of quartz crystal microbalance sensors with dissipation (QCM-D) for a Clauss fibrinogen assay in comparison with common coagulation reference methods. Sensors 16(3):282
Lakshmanan RS, Efremov V, Cullen SM, Killard AJ (2014) Measurement of the evolution of rigid and viscoelastic mass contributions from fibrin network formation during plasma coagulation using quartz crystal microbalance. Sens Actuators B 192(3):23–28
Lin YC, Yen SC, Cheng S, Huang T (2014) Effectiveness of holographic optical element module sensor in measuring blood prothrombintime. Meas Sci Technol 25(7):075701
Xu WC, Appel J, Chae J (2012) Real-time monitoring of whole blood coagulation using a microfabricated contour-mode film bulk acoustic resonator. J Microelectromech Syst 21(2):302–307
Zhang ZL, Chen YP, Tao CH, Liu XH, Li MY, Zhou X (2016) Establishment of reference intervals and transfusion criterion for Sonoclot analysis. J Huazhong Univ Sci Technol-Med Sci 36(4):614–617
Zhao M (2006) Study on frequency dynamic response of piezoelectric sensors in prothrombin time and development of piezoelectric coagulation sensor detection system. Third Military Medical University, Chongqing
Grimes CA, Roy SC, Rani SJ, Cai QY (2011) Theory, instrumentation and applications of magnetoelastic resonance sensors: a review. Sensors 11(3):2809–2844
David EW, Fujikawa K (1975) Basic mechanism in blood coagulation. Annu Rev Biochem 44:799–829
Zhao M, Fu WL, Chen M, Luo Y et al (2006) Study on dynamic response of piezoelectric frequency in coagulation reaction. Chin J Nosocomiol 16(11):1229–1232
Sun NN (2012) Research on prothrombin time detection system based on the QCM sensor. Harbin Institute of Technology, Harbin
Ji Y, Meng QH, Wang ZG (2013) Changes in the coagulation and fibrinolytic system of patients with subarachnoid hemorrhage. Neurol Med Chir 54(6):457–464
Zeng P, Chen YH, Gao YY et al (2014) Elastic support type piezoelectric bone conduction hearing device. Opt Precis Eng 22(10):2765–2772
Chen YD (2007) Structural vibration analysis. Jilin University Press, Changchun
Zhang YM (2002) Mechanical vibration mechanics. Jilin Science and Technology Press, Changchun
Han QH, Cheng YH, Lu Y, Li T, Lu P (2016) Nonlinear buckling analysis of shallow arches with elastic horizontal supports. Thin-Walled Struct 109:88–102
Mizuno M, Okayasu M, Odagiri N (2010) Damage evaluation of piezoelectric ceramics from the variation of the elasticity coefficient under static compressive stress. Int J Damage Mech 19(3):375–390
Papadimitriou C, Fritzen CP, Kraemer P, Ntotsios E (2010) Fatigue predictions in entire body of metallic structures from a limited number of vibration sensors using Kalman filtering. Struct Control Health Monit 18(5):554–573
Ma H, Wang JB (2009) Instrument accuracy theory. Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, Beijing