Blood coagulation time measurements using 400 MHz thickness mode resonator
400 MHz kalınlık uzama modu rezonatörü kullanarak kan pıhtılaşması zaman ölçümleri
- Tez No: 521416
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKSEN GÖKSENİN YARALIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, yeni bir kan pıhtılaşma süresi ölçüm metodolojisi sunmaktadır. Method plazma ayrımı olmaksızın sadece 1 mikro L tam kan gerektirir. Bütün kan örneği, ultrasonik güç çevirici (kalınlık modunda çalışan) ile birlestirilmis bir kuvars plakanın üst yüzeyine yerleştirilir (cam alt tabaka). Dönüştürücü 400MHz'lik kısa sinus dalgaları uretir. Bu dalgalar cam alt tabakanın kalınlığı boyunca akustik dalga olarak yayilir. Kanın yeri örnek dönüştürücü ile hizalanmistir; kan/kuvars yuzeyinden yansiyan dalgalar yeniden donusturucu tarafindan toplanir ve elektriksel sinyallere cevrilir. Bu tezden dönüştürücü frekans alanında Mason modellemesi ile ifade edildi. Farklı örnekler için transdüserin rezonans frekansındaki değişimleri incelendi, hava, su ve kan gibi malzemelerden gelen yansilmalar zaman alanında hesaplandi. Kanın akustik empedansı, pıhtılaşma sürecine bağlı olarak değişir. Bu yansiyan dalgalarin fazini ve genliğini degistirir. Degisimin hesaplanmasi icin teorik bir model geliştirildi. Böylece kan pıhtılaşması akustik dalgalarin izlenmesiyle olculebilir. Transdüser, 8 mikro- metre kalınlığında püskürtülmüş Çinko Oksit`ten (ZnO) yapılmıştır. Yaklaşık 400 MHz TE (Kalınlık Uzama) modunda çalışır. Deneylerde, tam kan örneği herhangi bir ornek hazirlama basamagi olmaksızın kullanıldı. Yöntem kalsiyum klorür ile sitratlanmış kan ve tromboplastin (aPTT) reaktifleri kullanılarak test edildi. Heparin ilavesi ile APTT pıhtılaşma sürelerinin 25 saniyeden 47 saniyeye uzadığını gözlemlendi. Önerilen yöntem tek kullanımlık düşük maliyetli taşınabilir pıhtılaşma süresi ölçümünde kullanılabilir. Pihtilasma zamani rezonans frekansı ve kalite faktörünü izlemek gibi yontemlerle de olculebilir. Pihtilasma zamani yaninda onerilen method pahali sivilarin karakterizasyonu icin de kullanilabilir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a novel blood coagulation time measurement methodology which requires as low as 1uL of whole blood. The method performs measurements using whole blood without plasma separation. In this regard, the whole blood sample is placed on the top surface of a fused quartz plate (glass substrate) where an ultrasonic transducer (operating in thickness mode) is fabricated on the bottom surface. The transducer utilizes a short burst of 400MHz compressional acoustic waves along the thickness of glass substrate. The location of the blood sample is aligned with the transducer; therefore, the reflected acoustic waves from the blood/quartz interface are captured and converted to electrical signals by the transducer. A Mason modeling of the transducer in frequency domain was expressed to show the changes of resonance frequency of the transducer for different samples, like air, water, and blood, alongside with a numerical modeling to show amplitude of acoustic waves propagating inside the transducer in time domain. The acoustic impedance of the blood changes due to the coagulation process. This affects the reflection coefficient and amplitude of the reflected waves from the blood/quartz interface. A theoretical model was developed to show dependency of the acoustic waves amplitude to the reflection coefficient. Thus, the blood coagulation time was determined by monitoring the reflected acoustic waves amplitude. The transducer was made of 8um thick of sputtered Zinc Oxide (ZnO) thin-film that is operating at approximately 400 MHz TE (Thickness Extensional) mode. In the experiments, whole blood sample was used without any preparation. The method was tested using citrated blood with calcium chloride and activated partial thromboplastin (aPTT) reagents. We observed that aPTT coagulation times lengthen from 25 sec. to 47 sec. with the addition of heparin. The proposed method has a potential to be used in a disposable low cost portable coagulation time measurement cartridge for patient self-testing. The measurements were performed by collecting the amplitude of the reflected waves versus the time at specific frequency (400MHz); however, another possible way could be using a simple oscillator and a digital counter to track the resonance frequency and quality factor of the transducer versus the time. This will further reduce the cost and size of the proposed method. Nevertheless, this transducer has a potential to be used for characterizing liquid samples' parameters like viscosity, if it is operated in frequency domain and the input impedance is being tracked. This could be used for the applications where the lower volume of an expensive drug or chemical to be tested, is mostly desired.
Benzer Tezler
- Portable devices for In-Vitro characterization based on ultrasound
Ultrason tabanlı In-Vitro karakterizasyonu için taşınabilir cihazlar
SEYEDFAKHREDDIN NABAVI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. GÖKSEN GÖKSENİN YARALIOĞLU
- Kardiyak cerrahi geçiren hastaların perikard sıvısı ve kan plazmasında NRF-2 düzeyinin böbrek hasarı ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of NRF-2 level in the pericardial fluid and blood plasma of patients undergoing cardiac surgery and its relationship with kidney damage
MAHMUT PADAK
Doktora
Türkçe
2022
KardiyolojiHarran ÜniversitesiKalp ve Damar Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ REŞAT DİKME
- İntrakraniyal kitle cerrahisinde desfluran ile izofluran anestezilerinin hemostatik sistem üzerine olan etkilerinin tromboelastografi yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of hemostatic changes during isoflurane and desflurane anaesthesia using thrombelastography in intracranial mass surgery
MURAT DURSUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2007
Anestezi ve ReanimasyonSelçuk ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AYBARS TAVLAN
- Microcantilever based lab-on-a-chip sensor for real-time mass, viscosity, density and coagulation measurements
Gerçek zamanlı kütle, özkütle, viskozite ve pıhtılaşma ölçümleri için mikroçubuk tabanlı mikroakışkan algılayıcılar
ONUR ÇAKMAK
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÜREY
- Tam kan sayımı, koagülasyon, rutin biyokimya, immünolojik testler parametrelerinde hasta bazlı gerçek zamanlı kalite kontrol (HBGZKK) yöntemlerinin uygulanması, uygulanan kalite kontrol yöntemlerinin optimizasyonu ve validasyonu
Application of patient based real-time quality control (PBRTQC) methods for complete blood count, coagulation, routine biochemistry, immunological tests parameters, optimization and validation of applied quality control methods
İLKNUR ALKAN KUŞABBİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
BiyokimyaSağlık Bilimleri ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN YÜCEL