Theoretical analysis and simulations on the development of an ultrasonic biosensor for the detection of arterial rupture

Anevrizma, uzun süreli yüksek tansiyon ve arter duvarındaki yüksek elastikiyetin neden olduğu, arterin şişmesi ile ilgili bir hastalıktır. Genellikle bu hastalıkla ilişkili hiçbir belirti yoktur. Bununla birlikte, uzun süreli bir anevrizma ölümcül ve tehlikeli olabilir ve bu da hayatı tehdit eden iç kanamaya yol açar. Bir hastada bir anevrizma tespit edildiğinde, bu hastalığa karşı koymak için en iyi yaklaşım, bir artere stent eklemektir. Stent yerleştirilmesi genç hastalar için oldukça basit olabilir ancak yaşlı insanlar için hayati riskler oluşturabilir. Bu nedenle, atardamar yırtılmaya başlayana kadar ameliyatı beklemek en iyisi olabilir. Bekleme süresi hastanın durumuna bağlıdır ve her hasta için aylardan birkaç yıla kadar değişebilir. Arter yırtılmaya başladığında hayati risk kaçınılmaz olduğundan stent işlemi uygulanmalıdır. Bu araştırma kapsamında, arterin yırtılmaya başladığı bu olası son anı tespit edebilen bir sensör tasarımı geliştirdi. Bu sensör, koroner arter stentinin yerleştirilmesiyle ilgili riskleri geciktirerek cerrahi prosedürü önlemek için hastalara mümkün olan maksimum süreyi tanır. Bu sensör tam olarak uygulandığında, arter yırtılması erken tespit edilebilir ve mortalite önlenebilir, hastaya daha uzun, ameliyatsız ve konforlu bir yaşam sağlanır. Bu cihazın anevrizma yeri ile aynı hizada cilt üzerine yerleştirilmesi öngörülmüştür. Sensör tarafından alınan ve işlenen sinyaller, her yırtılma boyutu için farklı olacak, bu da doktorun yukarıda belirtilen durumlara göre ilerleyebilmesi için yırtılma boyutu hakkında fikir verecektir. Sensör tasarımı COMSOL üzerinde uygulanmış ve arter yırtılmasını tespit etmek için farklı frekans değerleri için simüle edilmiştir. Normal ve yırtılmış arterin ultrasonik ekolarının frekans spektrumları arasında önemli bir fark gözlemlenmiştir. Sonuçlara dayanarak, bir piezoelektrik dönüştürücü geometrisi, 10 MHz frekansında ultrasonik sinyaller göndermek ve almak için tasarlanmıştır. Cihazın üretimi için gerekli üretim prosedürleri belirlenmiştir. Anahtar kelime: Biyosensörler, ultrasonik, Anevrizma, Arter, Yırtılma