مفاهيم پايه
آمــالـگــامــاتـور (Amalgamator) از دو كــلــمــــه Amalgam به معنی آلياژی از دو يا چند فلز كه جيوه يكی از آن‌ها است و ator به معنی عامل تشكيل شده است و در كل به منظور تركيب مواد قالب گيری دندان استفاده مي‌شود.

فيزيولوژی
زمانی كه بيمار درد دندان نداشته يا اتاق عصب آن پس از برداشت پوسيدگی به طور قطعی باز نشده باشد ، دندانپزشک به منظور دادن يک شانس برای حفظ حيات دندان و جلوگيری از كارهای پر رفت و آمد و بالطبع پر هزينه عصب كشی برای بيمار ، اقدام به ترميم و پر كردن مشروط دندان‌ می‌كند.

طرز کار
آمالگام به صورت پودر است و جهت تبديل آن به خميـر ، مقـداری جيـوه بـا آن مخلـوط مـی‌كننـد. در داخـل دسـتـگـاه مـخـزن‌هـای مـجزايی برای ريختن آمالگام و جيوه وجود دارند. ابتدا آمالگام و جيوه را داخل مخزن‌هايشان می‌ريزند و با استفاده از اهرم يا كنترل كننده درصد تركيب آن‌ها با هم را مشخص می‌كنند. سپس اين مواد به مقدار تعيين شده وارد همـزن مـی‌شـونـد و در نهـايـت مخلـوط حـاصـل به خـــروجـــی دسـتـگـــاه رفـتـــه و مـــورد اسـتـفــاده قــرار می‌گيرند.

موارد کاربرد
آمـالگـامـاتور دستگاهی است كه جهت تركيب آمـالگـام بـه همـراه قـابليت انتخاب واحد يا درصد تــركـيــب جـيــوه و آمـالگـام بـه كـار مـی‌رود. پـس از قراردادن كامپوزيت (مواد ترميمی همرنگ دندان) در دندانی كه قصد پركردن آن است ، بايد از لايت كيور جهت سفت كردن كامپوزيت استفاده كرد.

انواع دستگاه آمالگاماتور
1- دستگاه كپسولی
دراين نوع دستگاه كپسول در محل استقرار گيره كپسول قرار داده می‌شود. تنظيم ميزان پودر و جيوه امكان پذير نيست ، چون شركت سازنده مقدار واحد آمــالـگــام و جـيــوه را مشخـص كـرده و در كپسـول جاسازی شده و نياز به تنظيم خاصی ندارد.
2- دستگاه پودری و كپسولی (دوكاره)
‌در ايـن نوع دستگاه ميزان پودر آمالگام متغيير است كه پيچ تنظيم آن در بغل دستگاه قرار گرفته است ولی مقدار جيوه هميشه ثابت است. هرچه پيچ تنظيم به طرف مثبت باشد ، پودر بيشتر و به طرف منفی ، پودر كمتر و در نتيجه ماده به دست آمده نرم‌تر می‌شود.

نحوه نگهداری از دستگاه
بـه دلـيـل لرزش دستگاه پودر آمالگام در مخزن فـشـرده مـی‌شود و باعث عبور نكردن مقدار لازم  پـودر در لـولـه تركيب آمالگاماتور می‌شود كه كم شدن پودر ، تنظيم دستگاه را به هم می‌زند.
پس از هر بار استفاده از آمالگاماتور ، از برس مـخـصـوصـی كـه جـهـت تـمـيـز كـردن داخـل لوله و درپوش آن آمالگاماتور است ، استفاده كنيد.
تا قبل از توقف كامل درپوش لوله آمالگاماتور ، آن را با دست نگه نداريد.
از قرار دادن آمالگاماتور در معرض نور آفتاب اجتناب شود.
هر هفته يكی دو مرتبه آمالگاماتور را چند بار سر و ته كرده و سپس درجای خود قرار دهيد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

گاهی در دستگاه‌های اندازه گيری و ثبت سيگنال ، با وجود سالم بودن دستگاه ، نتيجه نمايش داده شده با آنچه كه انتظار داريد متفاوت است. در اين مواقع شايد يكی از مهم‌ترين قسمت‌هايی كه می‌بايست تحت بررسی كاربر قرار گيرد ، پروب است.
پروب ، وظيفه ارسال يک موج اولتراسوند به داخل بدن و دريافت موج بازگشتی را به عهده دارد. گرچه يک پروب به گونه‌ای طراحی شده كه ماندگار و بادوام باشد ، با اين حال افتادن ناگهانی يا فشردن آن می‌تواند سبب صدمه زدن به لنزهای صوتی و نيز كريستال‌های پيزوالكتريک شود. همچنين قطع شدن كابل‌های مبدل يا شكستگی بر روی آن ممكن است ايمنی الكتريكی وسيله را كاهش دهد. اين نوع صدمات معمولا تحت پوشش ضمانت نامه قرار نمی‌گيرند ، بنابراين نحوه استفاده صحيح از پروب و مراقبت از آن در اولويت قرار دارد.

مراقبت و نگه داری
‌پروب دستگاه را نبايد كشيد و به آن ضربه وارد كرد.
‌جـهـت انـجـام مـعـايـنات حتما از ژل مناسب و اسـتـانـدارد اسـتـفـاده كـنـيـد. هـرگـز مـبدل را در ژل غوطه‌ور نسازيد.
‌زمانی كه يک بطری حاوی ژل را تكان می‌دهيد ، مراقب باشيد تا سر مبدل توسط تكان‌های ناگهانی ضربه نبيند.
‌قبل از هر استفاده ، مبدل را مورد بازبينی قرار دهيد تا از وجود عيوبی چون: ترک بر روی بدنه ، بريدگی يا كندگی بر روی لنز ، متورم شدن لنز ، ترک و بريدگی در اتصالات ، عدم انعطاف كابل و غيره مطلع شويد.
در طول استفاده هيچ گونه ولتاژ خطرناكی فرد را تهديد نمی كند ، با اين حال اگر ترک يا شكافی در مبدل وجود داشته باشد ، ممكن است كاربر يک حــس ســوزش و در مــواقـعــی نــوعــی واكـنـش را دريافت كند. برای پيشگيری از خطرات احتمالی ، در صورت مشاهده هر گونه آسيب وارد شده به مبدل ، استفاده از آن را متوقف كنيد.
‌هميشه از كيف يا جعبه مخصوص برای حمل پروب از يک محل به مكانی ديگر استفاده كنيد و اطمينـان حاصل کنيـد كـه مبـدل تميـز است و قبل از قرار گرفتن در جای مخصوص خود كاملا خشک شده است. مبدل را به دقت سر جای خود قرار دهيد و مـانـع از پيـچ خـوردگـی كـابل شويد. برای اين كار مـی‌تـوانيـد از گيـره‌هـای مخصوص كابل استفاده كنيد. در زمان بستن درب جعبه نيز دقت كنيد كه هيچ بخشی از مبدل از آن بيرون نزده باشد.
‌بـرای جلـوگيـری از صـدمـه بـه پروب ، قسمت انتهايی انعطاف پذير آن را خم نكنيد و از پيچاندن آن بـرای جـای دادن پـروب در جعبـه خـودداری كنيد.
‌از قـرار دادن مـبدل در محيطی با دمای زياد يا تابش مستقيم نور خورشيد خودداری كنيد.
‌بزرگ‌ترين نگرانی كاربران ، دست زدن به بدنه پـروب در حـيـن اسـتـفـاده ، در رابـطـه بـا افرادی با بـيـمـاری‌هـای عـفـونـی اسـت. بـرای جـلـوگيری از انـتـقـال و سـرايـت عـفـونـت ، هـمـيـشـه از دسـتكش استفاده كنيد.
‌برای از بين بردن هر گونه مواد از روی پروب ، از يک پارچه نرم و بدون پرز تميز كه با آب و صابون مرطوب شده است ، استفاده كنيد. مبدل‌ها بايد بعد از هـر بـار اسـتـفـاده تـمـيـز شـونـد. تـمـيز شدن ، گام ضـروری قبـل از مـرحلـه ضـدعفـونی است. برای عملكـرد بهتـر می‌توانيد دستورالعمل مخصوص هــر مـبــدل را كــه تــوســط كـارخـانـه سـازنـده ارائـه  می‌شود ، دنبال كنيد.
‌در هـنـگـام تـميز كردن از برس استفاده نكنيد. حتی برس‌های نرم نيز می توانند سبب آسيب زدن به مبدل شوند.
پاک كننده‌ها بايد PH خنثی يا نزديک به آن را داشته باشند. در غير اين صورت سبب صدمه زدن و بی رنگ شدن مبدل می‌شوند.
‌هرگز اجازه ندهيد كه اشياء تيز مانند: ابزارهای جـراحـی يـا چـاقـو بـه مـبـدل يـا سـايـر اتصالات آن برخورد كنند.
‌هنگامی كه از مبدل استفاده نمی كنيد ، آن‌ها را در نـگـه دارنـده مبدل كه معمولا بر روی سيستم اولتراسوند يا ديوار است ، قرار دهيد و پيش از آن از تميز بودن نگه دارنده مطمئن شويد.

تأثير مبدل‌های معيوب
به طور كلی 25% از مبدل هايی كه در كلينيک‌ها مورد استفاده قرار می گيرند ، معيوب هستند. تقريباً تمـام ايـن مـوارد بـه فـرسـودگی پروب و صدمات تصـادفـی مـربـوط مـی‌شـونـد. بـه علـت هزينه بالا ، تعـويـض مبـدل بـه نـدرت صـورت مـی‌گيرد و در بيشتـر مـواقـع كـاربـران سعـی مـی‌كننـد تا با كنترل تـنـظـيـمـات ديگـر دستگـاه يـا تغييـر دادن مـوقعيـت پروب به بهينه سازی تصوير كمک كنند. در نتيجه اطـلاع از رابـطـه مـيـان عـمـلكرد مبدل و داده‌های كـلـيـنـيـكـی بـه دسـت آمده ، امر مهمی است. برای سـال‌هـا ، يک تست كلينيكی به كمک يک فانتوم مـعـادل بـا بـافـت ، تـنـهـا مـرجع موجود برای انجام بررسی‌های يک مهندس بود. با اين حال اين فانتوم تصاوير را در شرايطی كه كاهش وضوح فضايی تصاوير بود ، گزارش می‌كرد و دقت پايينی داشت.   
اگر در مبدل ، تعداد المان‌های مرده يا غير فعال افـزايـش يـابـد ، بـه هـمـان نـسـبـت تخريب وضوح تصاوير بيشتر می‌شود. در نتيجه تشخيص صحيح در هنگام معاينه كار آسانی نخواهد بود.

تست پروب
بـررسـی روزمـره پـروب مـی‌تـوانـد نـقـص‌هـای موجود در اين وسيله را آشكار سازی نمايد. برای اين امر ، سه مرحله به شرح زير وجود دارد:
1- آناليز ديجيتال: يک بازبينی كمی از ويژگی‌ها و جزئيات صوتی و الكتريكی مبدل است كه توسط آنـاليـزگـر ديجيتـال صـورت مـی‌گيـرد. ايـن آزمون برای تعيين يكپارچگی آرايه صوتی به كار می رود. آنــالـيــزگــر ، مـسـيـر سيگنـال هـر كـريستـال را مـورد ارزيابی قرار می‌دهد و موج بازگشتی را تجزيه و تحليل می كند. صدمات داخلی يا خرابی ها ، يک خـط سـيـاه يـا سايه هايی در محور طولی ، كاهش حـسـاسـيـت و افـزايش نويز در تصوير را به دنبال دارند. نتايج يک هيستوگرام حساسيت  عملكرد صــوتــی هـر كـريـسـتـال مـوجـود در آرايـه را نـشـان می‌دهد.
شكل ها نشان دهنده المان‌های مرده و غيرفعال در آرايه ای با 192 المان تخريب ، لنزها در لايه تطبيق و نيز ايجاد صدمه يا ضربه ای بزرگ به لنزها و مسير صوتی هستند.
2- بـررسـی ميكروسكوپی: هر مبدل با دقت ، تحت نظارت ميكروسكوپی مجهز ، مورد بررسی قرار می گيرد. اين عمل به يافتن عيوب سطحی و سوراخ‌های موجود بر روي لنزها كمک شايانی می كند.
3- تسـت ايمنی الكتريكی: تمامی مبدل‌ها از لحـاظ الكتـريكـی ايمـن هستنـد و ايـن يـک مـزيـت بزرگ برای انواع پروب‌های داخلی است. البته به جز موردی كه در قسمت نگه داری شرح داده شد.

مشكلات ايجاد شده
1- آيا لنزها در وضعيت خوبی قرار دارند؟
وجــود حـفــره و سـوراخ: حـفـره سـبـب نـفـوذ مايعات به درون پروب و در نتيجه تخريب تصوير می‌شود.
پاره شدن لنزها: پارگی ، نفوذ مايعات و كيفيت پايين تصاوير دريافتی را به دنبال خواهد داشت.
لايه لايه شدن: اين امر توسط يک حباب هوا مـوجـود در زيـر لنـزهـا صـورت مـی‌گيـرد و سبـب بزرگ شدن تصوير می‌شود.
بی رنگ شدن مبدل: بی رنگ شدن نشان دهنده فرسودگی يا تغييرات شيميايی در لنزها است كه در اين حالت ، لنزها قبل از نفوذ مايعات بايد تعويض شوند.

2- آيا بدنه ، شكل طبيعی خود را دارد؟
ترک و شكاف: اين دو مورد نيز موجب نفوذ مايعات و خرابی تصوير می‌شوند.
لكه: مواد شيميايی ، ژل و لكه می‌تواند كيفيت تصوير را تحت تاثير قرار دهد.

3- آيـا قـسـمـت انـعـطاف پذير انتهايی پروب وضعيت مناسبی دارد؟
فاصله از بدنه: اين اتفاق سبب بريدگی ، صدمه به كابل‌ها يا ايجاد نويز می‌شود.
قطع شدگی يا پارگی: اين امر كابل‌های جلويی را از پروب جدا می‌كند.
آلودگی: آلودگی نيز مانند لكه ، وضوح و كيفيت تصوير را كاهش می‌دهد.

4- آيا كابل‌ها شرايط مساعدی دارند؟
بريدگی يا پارگی: بریدگی یا پارگی می‌تواند سبب صدمه زدن به پوشش حفاظتی سيم‌های درون پروب شود. اين مورد همچنين نويزهای اضافی را به همراه خواهد داشت.

آلودگی
سـيــم‌هـای روبـاز: سـيـم‌هـا بـه سـادگـی صـدمـه می‌بينند و خطرات الكتريكی را به همراه خواهند داشــت. بـا قطـع كـردن سيـم و لحيـم كـاری مجـدد ، مشكل حل می‌شود.

5- آيـا كـانكتور به خوبی در جای خود قرار گرفته است؟
شـكـسـتـگـی مـيـله: اين شكستگی مانع ارتباط خـوب مـيـان پـروب و سـيـسـتـم مـی‌شـود و مـجدداً مشكلات مورد قبل را برای تصوير ايجاد می‌كند.
شكستگی پين ها: ارتباط ضعيف يا عدم ارتباط و نويز را به دنبال دارد.
كانكتور ترک دار: اين حالت نشان دهنده اين است كه مدارات يا ديگر اتصالات به خوبی در جای خود قرار نگرفته اند.

نمونه هايی از رفع عيب در پروب

- تعمير اتصال ميان كابل و قسمت انعطاف پذير انتهای پروب
- تعويض لنز صوتی
 

چه اتفاقی می‌افتد اگر ...
1- محلول‌ها يا تكنيک‌های نادرست برای تميز كردن پروب مورد استفاده قرار گيرند؟
پـاسـخ: پـلـيـمـرهـايـی كـه در سـاخـتـار پـروب‌هـا اسـتـفــاده مـی‌شـونـد ، در نتيجـه ايـن اتفـاق تخـريـب می‌شوند. در نتيجه مايعات به درون آرايه صوتی نفوذ می‌كنند. اين می‌تواند آرايه را مخدوش كند.

2- پـروب‌هـا بـيـش از زمـان تـوصـيـه شده در محلول تميز كننده باقی بمانند؟
پاسخ: در اين حالت پليمرها آسيب می‌بينند و اين می‌تواند سبب متورم شدن بدنه پروب شود. پوشش بدنه كم كم از لنزها فاصله می‌گيرد و مايع به درون آرايه نفوذ می‌كند. در نتيجه تخريب آن را به همراه خواهد داشت.

3- اگر پروب از دست شما بيفتد؟
پـاسـخ: كوچک ترين ضربه ای سبب صدمه و تكان خوردن آرايه كريستالی خواهد شد. اين نوع صـدمـه هـمـيـشـه قـابل مشاهده نيست اما می‌تواند توسط آناليز گر ديجيتالی تشخيص داده شود. جابه جايی يا خرابی هر يک از ويفرهای كريستال ، انهدام ويفرهای همسايه را نيز به همراه خواهد داشت. اين نـوع تـخـريـب ، خـود را بـه صـورت سـايـه هايی در تصوير اولتراسوند نشان خواهد داد.

4- بـر روی بـدنـه پلاستيكی پروب ، زدگی يا لب‌پريدگی وجود داشته باشد؟
پاسخ: اين مورد ، مسيري را برای ورود مايعات به درون بـدنـه پروب يا آرايه فراهم می‌كند. مايعات ممكن است سبب نشت الكتريكی بيش از حد و در نتيجه عدم ايمنی پروب در حين كار شوند.

5- بين لنزها و بدنه پروب ، يک شكاف وجود داشته باشد؟
پـاسخ: در اينجا نيز مانند مورد قبل ، يک مسير برای ورود مايع به آرايه مهيا خواهد شد. در نتيجه يک عكس العمل شيميايی ميان مايعات پاک كننده كريستال‌ها و لايه تطبيق صوتی ايجاد و سبب لايه لايه شدن لنزها ، توليد مقدار زيادی زنگ زدگی و در نهايت خوردگی و تخريب آرايه می‌شود.

6- يک حباب در زير لنزها ظاهر می‌شود؟
پاسخ: در اين حالت ، لنزها از لايه تطبيق فاصله مـی‌گـيرند. از آنجا كه اولتراسوند قادر به نفوذ در ناحيه حاوی هوا نيست ، يک سايه ی صوتی بر روی تصاوير ايجاد می‌شود.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

لزوم فراگيری نرم افزارهای تخصصی در هر رشته بر هيچ كس پوشيده نيست ، چرا كه نرم افزارهای تخصصی ، ما را در ارائه مقالات علمی ، پروژه‌های تحقيقاتی و حتی در توفيقات شغليمان ياری كرده و مسير پيمايش اين فرازها را بر ما هموار می‌سازند.
رشته‌های پزشكی و شاخه‌های مرتبط با آن به دليل حساسيت در اندازه‌گيری و محاسبات يكی از نيازمندترين عرصه‌ها جهت حضور نرم افزارهای تخصصی است. در زمانه‌ای كه پيرامون تمام پزشكان و متخصصان را ابزارها و تجهيزات تشخيص و درمان فراگرفته است ، نياز به گسترش و اشائه آن‌ها كه بر عهده رشته مهندسی پزشكی است بيش از پيش احساس می‌شود.
در ايــن تـحـقـيــق بــا يـكــی از مهـم‌تـريـن و پـركـاربـرد‌تـريـن و در عيـن حـال يكـی از ناشناخته‌ترين نرم افزارها آشنا می شويم.

Mimics يـک نـرم افزار تخصصی برای رشته‌های پزشكی و خاصه رشته مهندسی پزشكی است كه به وسيله آن می‌توان تصاوير دريافتی از MRI ، CT-Scan ، FMRI را در سه بـرش اصـلـی Axial ، Coronal و Sagittal ارائـه كرد كه به وسيله اين برش‌ها می‌توان تصويری سه بعدی از عضو مورد مطالعه را جهت بارگذاری‌های نيرو و محاسبات مربوط به مقاومت مصالح و استاتيک اعضا به دست آورد.
در نرم افزار Ansys می توان با ترسيم يک شكل ، مطالعات استاتيكی و ديناميكی را انجام داد ولی شكل طراحی شده هيچ‌گاه نمی تواند يک نمونه كامل جهت ساخت و استفاده برای بيمار باشد ؛ چرا كه دقت و ظرافت لازم بر آن صورت نگرفته و خطاهای متعددی بر آن تأثيرگذار بوده است. حتی اگر نمونه طراحی شده دقت بالای بررسی را تضمين كند ، تنها يک نمونه تحقيقاتی اطلاق شده و امكان بهره برداری برای بيماران را نخواهد داشت ؛ چرا كه يک نمونه تحقيقاتی نمی تواند برای تمامی بيماران مورد استفاده باشد. برای مثال يک Implant برای هر بيمار دارای نوع و طراحی متفاوتی است كه بايد متناسب با مشخصات فردی و مناسب وی باشد ، در اين بخش با تصوير برداري از بيمار به وسيله CT-Scan يا MRI و بارگذاری در نرم افزار Mimics می توان مدل سه بعدی متناسب جهت طراحی منحصر به  فرد را بدست آورده و نمونه سه بعدی را جهت حصول جنسيت ، شكل و ... به نرم افزار  Ansys وارد كرد.

در اين مرحله حضور و اهميت نرم افزار بيش از پيش مشهود است.
از جمله توانايی‌های نرم افزار می‌توان به امكان مش بندی در چند نوع متفاوت ، امكان انتخاب لايه های تصوير و نوع داده خروجی از نظر نوع و فرمت ، امكان مشاهده تصوير به صورت همزمان در سه برش مختلف و مشاهده تغييرات هر يک حين انجام Edit ، امكـان حـذف نـويـز در تصـويـر و امكان اجرای هـمــزمــان چـنــديــن فـيلتـر تصـويـری و مشـاهـده تـغـيـيـرات در لـحـظـه بـر مـدل مربوط و ... اشاره داشت.
قــابـلـيــت‌هــای ايــن نـرم افـزار بـه طـراحـی‌هـا محدود نمی‌شود ، چرا كه در انجام جراحی‌هايی چون جراحی عروق و اعصاب و جراحی‌های مغز مثل خارج كردن تومورها از نواحی مختلف مغز و ديگر نقاط بدن نيز كاربرد داشته و جهت بدست آوردن تصوير سه بعدی و دقيق از محل تومور و شكل تومور به كمک پزشكان می‌آيد.
در نرم افزار Mimics می توان بافت نرم ، عــضــلــــه ، عــــروق ، اعـصـــاب و بـــافـــت سـخـــت (استخوان) را به تفكيک از يكديگر بدست آورد و مدل سه بعدي از آن‌ها ترسيم كرد.

بـه عـنـوان جـمع بندی می‌توان فراگير شدن Mimics را يـكـی از چند راه حل موجود جهت افزايش ضريب اطمينان و دقت در تحقيقات و بررسی‌ها دانست و توفيق آن را در عرصه‌های پزشكی به نظاره نشست.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

رنگ سنج (Colorimeter) يک وسيله الكتريكی است كه غلظت تركيبات مختلف را در محلول‌های رنگی اندازه گيری می‌كند. دستگاه رنگ سنج Klett Biocolorimeter در دهه 1930 ابداع شد. رنگ سنج در حقيقت نسخه ساده فتومتر است. اختلاف كيفيت فيلتر‌های رنگ سنج ، موجب پايين آمدن حساسيت اين دستگاه شده است. از رنگ سنج در آزمايش‌های شيمی بالينی و به طور عمده در تعيين غلظت هموگلوبين خون استفاده می‌شود. رنگ سنج‌ها به وسيله چندين شركت مختلف ساخته شده و شامل انواع مختلف با قابليت تعويض طول موج از طريق تعويض فيلترها و يا تعويض طول موج (حداكثر تا 10 طول موج) از طريق چرخاندن فيلترها امكان پذير است. برخی مدل‌ها متناسب با آب و هوای گرم و مرطوب طراحی شده اند كه در آن ها ، فيلترهای ژلاتينی درون محفظه ای شيشه ای به منظور جلوگيری از رشد قارچ‌ها و يا ايجاد خراش در سطح فيلترها ، قرار گرفته‌اند. در اغلب موارد واژه‌های «رنگ سنج» و «اسپكتروفتومتر» با يكديگر اشتباه گرفته می‌شوند. در اين مبحث ، تلاش بر اين است كه به درک و شناخت صحيح از رنگ سنج و اختلاف آن با اسپكتروفتومتر كمک شود.  

‌رنگ سنج‌ها ممكن است دستی يا نيمه اتوماتيک باشند. هموگلوبينومتر ، يكی از انواع رنــگ سـنــج‌هـای قـابـل حمـل بـوده كـه بـه منظـور انـدازه گيـری مستقيـم و دقيـق غلظـت هموگلوبين بر حسب g/l یا g/dl طراحی شده است.

اصول كار
يک رنگ سنج از فيلترهايی به منظور توليد نور در يک طول موج ويژه بر اساس نوع محلول مورد اندازه گيری استفاده می‌كند. نور رنگی پس از عبور از داخل نمونه و ميزان جذب آن توسط نمونه ، اندازه گيری شده كه به ابزوربنس موسوم است. ابزوربنس طبق قانون بير-لامبرت ، مستقيماً متناسب با غلظت رنگ محلول است. رنگ سنج می‌تواند ميزان ابزوربنس را به طور قابل اعتمادی در محدوده صفر تا 7/0 اندازه گيری كند. 

هموگلوبينومتر
هموگلوبينومتر غلظت هموگلوبين را در خون اندازه گيري می‌كند. اغلب مدل‌های اين دستگاه ، به صورت دستی عمل می‌كنند كه اكثر آن‌ها از باتری به عنوان منبع توليد برق اسـتـفـاده مـی‌كـنـنـد. مـدل‌هـای جـديـدتـر ايـن وسـيـلـه ، مـجـهز به باتری‌های قابل شارژ يا باتری‌های خورشيدی به منظور تأمين برق اين دستگاه هستند. در اغلب اين دستگاه‌ها لازم است كه قبل از اندازه گيری هموگلوبين ، ابتدا نمونه خون رقيق شود. برخی مدل‌ها ، غـلـظـت هموگلوبين خون را از طريق نمونه خون مستقيم و رقيق نشده ، اندازه گيری می‌كنند كه معمولا هزينه آن‌ها نيز گران تر از انواع ديگر است.

اجزا
اجزای اصلی رنگ سنج ، بسيار شبيه به اجزای فتومتر است. رنگ سنج ها ، وسايل ساده‌ای بوده كه به دليل كيفيت پايين تر فيلترهای آن ها ، از حساسيت كمتری برخوردار هستند. منبع نور ممكن است يک لامپ ديودی باشد كه از خود ، يک نور تک رنگ ساطع می‌كند. در برخی موارد ، ممكن است از لامپ‌های تنگستنی يا هالوژنی استفاده شود كه سر راه نور توليد شده توسط آن‌ها يک فيلتر قرار داده می‌شود تا به نور مورد نياز با طول موج مشخص دست يابيم.
بسته به مدل دستگاه ، اجزای زير می‌توانند در رنگ سنج مشاهده شوند: 
1- پنجره نمايش
2- دكمه off/on
3- محفظه كووت
4- دكمه اندازه گيری تست
5- دكمه مرجع
6- دكمـه‌های انتخابی مختلف ديگر از جمله ابــزوربـنــس ، تــرانـسـمـيتنـس (درصـد عبـور نـور) ، كينتيک (در برخی مدل ها)

شـنـاخـت و درک صحيح از دستگاه‌هايی كه برای اندازه گيری غلظت رنگ در يک محلول به كـار مـی‌رونـد ، مـی‌تواند ما را در انتخاب صحيح دستگاه مورد نياز و موارد كاربرد آن ياری كنند. واژه‌هـای «رنـگ سـنـج» و «اسـپـكـتـروفتومتر» در بــســيـــاری از مــوارد بــا يـكــديـگــر اشـتـبــاه گــرفـتــه مـی‌شـونـد. رنـگ سـنـج و اسـپـكـتوفتومتر هر دو می‌توانند در محدوده طول موج مرئی نور (حدود 700-400 نانومتر) كار كنند. در مواردی كه نياز اسـت انـدازه گـيـری شدت رنگ محلول در نور مـاوراء بـنـفـش (طـول موج كمتر از 400 نانومتر) انـجام شود ، يک سری تغييرات بايد در دستگاه رنــگ سـنــج اعـمــال شـود ؛ در صـورتـی كـه بـرای اندازه‌گيری شدت رنگ در اين طول موج توسط اسپكتروفتومتر ، تنها با انتخاب كووت مناسب (از جنس كوارتز) برای اين طول موج ، مشكل حل مـی‌شـود. امـا ايـن دو وسيلـه دارای اختـلافاتی با يـكــديـگــر بــوده كــه در جــدول 1 بـه آن‌هـا اشـاره می‌شود.

الزامات نصب دستگاه
‌برای نصب دستگاه به يک محيط عاری از گرد و غبار و دود نياز است. همچنين دستگاه بايد در معرض نور مستقيم خورشيد نباشد.
دستگاه را روی يک سطح محكم و نزديک بـه خـروجـی بـرق (كـمـتـر از 5/1 مـتـر) قرار دهيد. سيم ‌ارت دستگاه را به زمين وصل كنيد.
‌در صـورت عـدم استفاده از باتری ، از يک ثابت كننده ولتاژ (استابيلايزر) استفاده كنيد.

طريقه استفاده
فقط پرسنل آموزش ديده برای كار با اين دستگاه ، مجاز به استفاده و كار با اين دستگاه هستند. اصول كلی استفاده از اين دستگاه به قرار زير است:
‌دستگاه را به منبع برق وصل كرده و آن را روشن كنيد.
15 دقيقه صبر كنيد تا سيستم نوری و الكترونيكی دستگاه گرم و آماده شود.
‌طول موج مورد نظر را انتخاب كنيد.
‌دكمه وضعيت ابزوربنس را انتخاب كنيد.
‌كووت را با كاغذهای مخصوص تميز كننده عدسی يا با يک پارچه نرم بدون پرز ، تميز كنيد.
‌عملكردهای بلانک ، استاندارد و تست را انجام دهيد.
‌پس از پايان استفاده ، كووت را با آب مقطر شستشو داده و خشک كنيد.
دستگاه را در پايان كار خاموش كرده و آن را بپوشانيد.

نگهداری

نگهداری روزانه
‌هر گونه مايعی كه روی دستگاه و يا اطراف آن ريخته شده باشد ، بايد بلافاصله تميز شود.
‌در پايان كار هر روز ، دستگاه خاموش شود.
محفظه قرار گرفتن كوت را خالی نگه داشته و در مواقعی كه با دستگاه كار نمی شود ، درب محفظه كووت را ببنديد.
‌دستگـاه را در پايان هر روز و پس از استفاده ، به منظور محافظت از گرد و غبار بپوشانيد.

نگهداری در موقع نياز
‌فيوز لامپ سوخته شده را با يک فيوز ديگر طبق مشخصات فيوز كارخانه تعويض كنيد.
‌در صورت خرابی دستگاه ، با يک مهندس بيومديكال واجد شرايط مشورت كنيد.

نگهداری ماهانه
‌سطح جلويی دستگاه بايد با استفاده از يک دستمال مخصوص تميز كردن عدسی تميز شود.

نگهداری هر 6 ماه يک بار
‌دستگاه را به طور چشمی بررسی كنيد تا از اتصال اجزای مختلف دستگاه طبق مشخصات كارخانه ، مطمئن شويد.
‌بــررســی كـنـيــد كــه دكـمــه‌هــا يــا كـليـدهـای عـمـلـكـردی دسـتگاه ، سر جای خود به صورت محكم قرار گرفته اند.
‌از مـحـكـم بـودن پـيـچ‌های دستگاه مطمئن شويد.
‌كابل‌ها و سيم‌های دستگاه را از نظر عدم وجـود پـارگـی يـا چـسبندگی به يكديگر بررسی كنيد.
‌مسير عبور نور را بررسی و تميز كنيد.

نگهداری ساليانه
نـگـهـداری سـالـيـانـه بـايد توسط يک مهندس مـجــرب انـجــام شــود و نـتـايـج آن نـيـز بـه مـنـظـور پيگيری‌های احتمالی بعدی ، ثبت و آرشيو شود.
‌مكان نصب دستگاه را از نظر تأمين ايمنی الكتريكی و فيزيكی بررسی كنيد.
در صورت استفاده از منبع برق ، ولتاژ برق را بررسی كنيد. ولتاژ برق نبايد بيش از 5% ولتاژ مورد نياز دستگاه باشد.
‌از وجود فضای كافی در اطراف دستگاه به مـنـظــور تــأمـيـن فضـای كـافـی بـرای قـرار گـرفتـن كابل‌ها و تهويه مناسب ، مطمئن شويد.
‌بررسی كنيد كه دستگاه در معرض رطوبت زياد ، گرد و غبار ، دمای بالا يا تابش نور مستقيم خورشيد نباشد.
بررسی كنيد كه دستگاه در مجاورت ساير دسـتـگـاه‌هـايـی كـه ارتـعـاش ايـجاد می‌كنند ، قرار نگرفته باشد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

امروزه فناوری اطلاعات در تمام زمينه ها رسوخ كرده و چهره بسياری از پديده ها را دگرگون ساخته است. در زمينه پزشكی نيز استفاده از اين فناوری به يک نياز تبديل شده است. نقش پيس ميكر ها در تنظيم ضربان قلب اين گونه است كه ‌در گذشته پيس ميكرها را فقط در موارد مرگبار و براي نجات جان بيماران تعبيه می‌كردند ولی امروزه پيس ميكرها قادر هستند كه علاوه بر افزايش طول عمر ، كيفيت زندگی بيماران را نيز بهبود ‌بخشند. به كمک پيس ميكر غالب بيماران می‌توانند به زندگی عادی خود بازگردند ، كار خود را از سر بگيرند ، از فرزندان و نوه‌های خود مراقبت كنند و حتی به تفريحات و ورزش خود ادامه دهند. همان‌طور كه می‌دانيم وظيفه قلب تحويل اكسيژن و مواد غذائی به تمام ارگان‌ها و بافت های بدن است كه اين كار توسط قلب و با پمپ كردن خون از ريه ها (محل برداشت اكسيژن) به تمام نواحی بدن (محل تحويل اكسيژن) صورت می‌گيرد. سپس خون توسط قلب به ريه ها باز می‌گردد و درنتيجه جريانی به صورت مدار شكل می گيرد كه ما را در طی شبانه روز و برای سال ها زنده نگه می ‌دارد.
پيس ميكرها براساس مدت زمان استفاده به چندين دسته تقسيم می شوند كه به معرفی آن‌ها می پردازيم.

 
سيستم پيس ميكر موقت
از اين پيس ميكر در مواقع اورژانسی يا به طور انتخابی (قبل از عمل جراحی قلب) و به طور كلی برای دوره های كوتاه مدت (حدود دو هفته) برای افرادی كه نياز به پيس ميكر دارند ، استفاده می‌شود. اين نوع پيس ميكر از راه قفسه سينه و از راه وريدی نصب می‌شود و كه دو نوع است:
الـف) قفسه سينه: به‌وسيله تروكار ، سيم پيس ميكر از راه ديواره قفسه سينه عبور كرده و روی ميوكارد يا داخل ميوكارد بطن راست قرار می‌گيرد. عوارض اين روش ، صدمه به شريان كرونر ، خونريزی و تامپوناد قلبی است.
ب) وريدی: شايع ترين روش استفاده از پيس ميكر موقت است كه از وريد ژوگولار ، سـاب كـلاوين ، براكيال يا فمورال كاتتر پيس ميكر را به طرف دهليز راست هدايت می‌كنند و پس از عبور از دريچه تريكوسپيد در داخل بطن راست قرار می دهند. هدايت كاتتر به وسيله فلورسكوپی انجام می گيرد. بعد از انجام اين تكنيک ، علايم حياتی بيمار و نوار قلب به همراه محل عمل از نظر تورم ، خونريزی و درد بررسی شوند. عوارض آن شامل شكستن كاتتر به علت عدم آگاهی و جابجايی و خارج شدن آن است. همچنين عفـونـت محـل ورود كـاتتـر ، خـونـريـزی محل ورود كاتتر ، آريتمی ، پارگی ميوكارد و پنوموتوراكس است. پيس كردن موقت می‌تواند از طريق داخل وريدی ، اپی كارديال يا پوستی انجام شود. تحريک اندوكارد دهليز يا بطن راست (يا هردو) با كمک الكترود پيس ميكر موقت كه از داخل يک وريد مركزی عبور داده می‌شود ، انجام می‌گيرد.
برای پيس كردن اپی كارديال ، بايستی ليدهای پيس ميكر مستقيماً بر سطح يا داخل اپی كارد (زير ديد مستقيم) قرار داده شود. در پيس كردن از طريق پوست ، با استفاده از الكترودهای قرار گرفته بر سينه بيمار جريانات الكتريكی به قلب فرستاده می‌شود.

سيستم پيس ميكر دايمی
زمانی كه بيمار دچار مشكلات غير قابل برگشت قلبی شود يا راه های هدايتی امواج الكتريكی بطن به طور كامل بلوكه شود ، نياز به پيس ميكر دايمی است. اين نوع پيس ميكر از راه قفسه سينه و از راه وريدی نصب می‌شود.
الف) از راه قفسه سينه: در اين روش قفسه سينه بيمار در فضای بين دنده ای پنجم باز شده و سپس الكترود را به اپی كارد بطن چپ بخيه می‌زنند ، سپس ژنراتور پيس ميكر را در ناحيه شكمی كمری زير پوست قرار می‌دهند.
ب) از راه وريدی: در اين روش ژنراتور پيس ميكر در يک محفظه كوچک در بافت زير جلدی ، زير استخوان ترقوه راست يا چپ قرار می گيرد. اغلب پيس ميكر های دايمی از اين طريق قرار داده می شوند. عوارض آن شامل عفونت محل قرارگيری باطری و محل عمل ، عملكرد مختل باطری و قطع تماس الكترود در اثر پيدايش بافت فيبروزه است. پيس ميكر دائم معمولا تحت بی‌حسی موضعی در بدن تعبيه می‌شود. مدار پيس ميكر در جعبه ای از جنس تيتانيوم كه نسبت به هوا و مايعات نــفــــوذنـــاپـــذيـــر اســـت ، قـــرار داده شـــده اســـت. الكترودهای پيس‌‌ميكر دائم به طريق جراحی يا از طـريق وريد در محل خود تعبيه می شوند و ژنراتور پيس ميكر در بافت زير جلد قدام قفسه سينه زير استخوان كلاويكل چپ يا راست تعبيه می‌شود و سپس الكترودها به ضربان ساز متصل می شود. چپ دست يا راست دست بودن بيمار ، شغل و عادات بيمار مشخص می‌كند كه ژنراتور سـمـت چـپ يـا راست كاشته شود و به منظور كاهش مزاحمت در فعاليت های روزانه بيمار ، سمتی انتخاب می‌شود كه اهميت كمتری دارد. بـاتـری هـای لـيـتـيـمـی بـا طول عمری بين 8 الی 12سـال در پـيـس مـيـكـرهـای مـدرن بـه كار برده می‌شود.

پيس ميكر خارج جلدی (External Pacemaker)
مــوارد كــاربــرد ايـن نـوع پـيـس مـيـكـر شـامـل آسـيستـول بطنـی يـا ايسـت قلبـی تـا آمـاده شـدن وسايل پيس دايم ، در موارد ممنوعيت گذاشتن پـيـس داخـلـي (دريـچـه تـريـكـوسـپيد مصنوعی ، ضعف سيستم ايمنی ، سپتی سمی و بيماری های خــونــريــزی دهـنــده) ، اخـتــلال در پـيــس دايــم ، پـيـشـگـيـری از آريـتـمـی و ايـسـت قـلبی در حين اقدامات تهاجمی (مثل كاتتريزاسيون قلبی) و مهار تاكی كاردی بطنی است.
روش مطلوب قرار دادن الكترودها در سطح بـدن، وضـعيت قدامي خلفي است كه الكترود مـنـفـي در سـمـت چـپ قـفـسـه سـيـنـه بـيـن زايده گزيفوئيد و خط ميد كلاويكولار قرار می‌گيرد و الكترود مثبت در پشت بيمار در زير استخوان كـتـف چـپ گـذاشـتـه مـی‌شـود. در صـورتـی كه وضـعـيــت فـوق مـقـدور نـبـاشـد ، الـكـتـرودهـا در حالت قدامی قرار داده می‌شود ، به طوری كه الكترود منفی روی خط ميانی زير بغل چپ در چـهــارمـيــن فضـای بيـن دنـده ای قـرار گـرفتـه و الـكـتـرود مـثـبـت در زيـر اسـتخوان ترقوه سمت راســت قـرار مـی‌گـيـرد. ايـن وضـعـيـت بـه دلـيـل تحريک عضله پكتورال چندان مطلوب نيست. نـاحيـه زيـر الكتـرود بـايـد تميز و خشک بوده و مـوهـای بلنـد بـايـد كوتاه شود. حاشيه چسبنده الكترودها به ژل آغشته نمی‌شود زيرا منجر به سوختگی پوست می شود. عوارض آن شامل انقباض عضلات ناحيه ، دردهای ناحيه و سوختگی است.

Fixed Rate (asynchronous) Pacemaker
اين نوع پيس ميكرها بدون توجه به ريت قلبی بيمار بر اساس يک Rate از پيش تنظيم شده (80 - 70 ضربان در دقيقه) تحريک الكتريكی را انجام می‌دهند. سادگی مدار كه خطـر خـراب شـدن پيـس ميكـر را به حداقل می‌رساند ، ويژگی خوبی برای اين نوع پيس‌ميكرها است. اما اين پيس ميكرها ، ريتم قلبی بيمار را حس نمی‌كنند ؛ در نتيجه احتمـال ايجـاد رقـابـت بيـن ريتـم قلبـی بيمار و ريتم پيس ميكر وجود دارد. اگر پيس ميكرضربان های خود را در روی موج T ضربان قلبی بيمار ايجاد كند ، نتيجه اش V.T يا V.F خواهد بود (پديدهِ R on T.) اين مدل پيس ميكر ها امروزه استفاده نمی‌شوند.

Demand (synchronous , noncompetitive) Pacemaker
با دريافت و تقويت سيگنال ECG از بطن راست ، مشخص می‌شود كه آيا پالسی برای تحريک بطن مورد نياز است يا خير. از طرف ديگر با حس كردن سيگنال R اين ضربان ساز سيگنالی نمی فرستد. نرخ اين پالس ها توسط پيس ميكر پايين تر از نرخ ذاتی توليد ايمپـالـس تـوسـط خـود قلب است. درصورتی كه بيش از زمان مشخص ، سيگنال R دريافت نشود ، پيس ميكر سيگنالی ايجاد می كند كه بطن را منقبض می كند و با دريافت هر سيگنال R از بطن راست ، پيس ميكر  از ابتدا زمان گيری را شروع می كند. مدت زمانی كه پيس ميكر هيچ سيگنالی توليد نمی كند به زمان Refractory Period موسوم است. اين زمان ضرورت دارد ، زيرا بعد از موج R ‌، سيگنال های S ‌و T نيز خواهيم داشت كه اگر پالسی در اين زمان ها ايجاد شود ، باعث ديفيبريلاسيون قلبی می‌شود. اين زمان با توجه به مسايل فيزيولوژيک در بطن حدود 250 الی 300 ميلی ثانيه و در دهليزها در حدود 150 الی 350 ثانيه است.
يک پيس ميكر Demand فقط زمانی تخليه می‌شود كه نرخ ضربان بيمار به كمتر از نرخ پيس ميكر ، افت كند. برای مثال ؛ اگر ژنراتور پيس ميكر Demand بر روی 70 ضربان در دقيقه تنظيم شده باشد ، فقط جريانات الكتريكی خود قلب را حس خواهد كرد و اگر تعداد ضربانات به كمتر از تنظيم پيس ميكر رسيد ، پيس ميكر شروع به ارسال جريانات الكتريكی خواهد كرد. پيس ميكرهای Demand دو نوع قابل برنامه ريزی و غير قابل برنامه ريزی هستند. در پيس ميكرهای غيرقابل برنامه ريزی Rate و output به هنگام ساخت تنظيم می‌شود.

پيس ميكر های تک حفره ای
پيس ميكری است  كه يک حفره قلب (دهليز يا بطن) را كه ليد پيس ميكر در آن تعبيه شده است ، پيس می ‌كند. پيس كردن دهليز با تعبيه ليد پيس ميكر در دهليز راست انجام می‌گيرد. تحريک دهليز ، يک spike بر روی ECG توليد می‌كند كه موج P به دنبالش می آيد. ممكن است پيس كردن دهليز زمانی ‌كه  بيمار آسيب ديده باشد اما راه های هدايتی و بطن ها نرمال باشند. اين نوع پيس ميكر در صورت ايجاد يک بلوک ، بی تأثير خواهد بود. چرا كه نمی‌تواند بطن ها را پيس كند. پيس كردن بطن با تعبيه الكترود پيس ميكر در بطن راست انجام می‌شود. يک پيس ميكر تک حفره ای بطنی ، بطن ها را پيس مـی‌كنـد ، امـا بيمـار نمی‌تواند با ضربان طبيعی دهليز ، هماهنگ شود كه در نتيجه آن ناهماهنگی انقباض دهليز و بطن خواهد بود. به خاطر از دست رفتن هماهنگی دهليز و بطن ، پيس ميكرهای ديمند بطنی به ندرت در بيماری كه SAN سالم دارد استفاده می شـود. بـرعكـس ممكن است پيس ميكر ديمند بطني، براي بيمار دچار فيبريلاسيون دهليزي مزمن استفاده شود. پيس ميكر ديمند بطنی ‌نوع رايج پيس ميكر است. در اين پيس ميكر ، الكترود پيس ميكر در بطن راست تعبيه می‌شود ، بطن حس می شود و پيس ميكر مهاری است. زمانی كه در حين وقفه های تنظيمی پيس ميكر ، دپولاريزاسيون بطنی خود قلب اتفاق بيفتد مهار خواهد شد و زمانی كه دپولاريزاسيون بطنی خود بخودی قلب اتفاق نيفتد پيس ميكر تحريک بطن را با تعداد ضربان از قبل تنظيم شده ، انجـام خـواهـد داد. بـه خـاطر اين‌كه پيس ميكر  نمـی‌تـوانـد فعـاليت دهليز را حس و پيس كند ، موج  در هر جايی از سيكل قلبی می‌تواند ديده شود بدون اين‌كه ارتباطی به كمپلكس  داشته بــاشــد. دفـيـبــريــلاتــورهــای كـاشتنـی بـه وسيلـه پـنـجـمين حرف برای اداره تاكی ديس ريتم ها استفاده می‌شوند. پيس ميكرهای دوحفره ای يا تـک حـفـره ای مـی‌تـوانـنـد تعديل كننده ضربان بــاشـنــد. حــس‌گــرهــای فـعــالـيـتـی و  دو نـوع از شـايـع‌تـريـن حسگرهای مورد استفاده هستند. هنگام پيس كردن دهليز ، ديدن موج  در ممكن است مشكل باشد. (بيشتر پيس ميكرهای تک حفره ای به بطن راست وصل می‌شوند.) ضربان های ثابت پيس و بی توجهی به سطح فعاليت فيزيكی بيمار ، از معايب اين نوع پيس ميكرها است.

پيس ميكرهای دو حفره ای
پـيــس مـيـكـری كـه دهليـز و بطـن را پيـس می‌كند ، دارای سيستم دو ليدی است كه يكی در دهــلــيــــز راســــت و ديــگــــری در بــطـــن راســـت كار گذاشته می‌شود.
ايــن نــوع پيـس ميكـرهـا ، دو حفـره ای نـاميـده می‌شوند. مثالی برای پيس ميكرهای دو حفره‌ای است كه دهليز و بطن راست را به دنبال هم (ابتدا دهـلـيـز و سـپس بطن را) تحريک می‌كند. شبيه فيزيولوژی نرمال بطنی كه سبب می‌شود كمک دهليزها نسبت به پر شدن بطن ها برقرار بماند.
پيس ميكر دو حفره ای نشان می دهد كه دهليز و بطن هر دو پيس می شوند.
هر دو حفره حس می‌شوند و پيس ميكر هر دو پاسخ تحريک و مهار را به كار می‌برد. وقتی كه دپـولاريـزاسـيـون دهليزی در يک فاصله زمانی مـعـيـن كـه مـشـخـص شـده اسـت انـجـام نـگـيرد ، ژنـراتـور دهـلـيـزی ، دهـليز را تحريک می‌كند و دپــولاريــزاسـيــون بــا يــک نـرخ تـنـظـيـمی انجام می شود.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

محفظه‌های بی هوازی و جعبه‌های دستكش امكان كشت و پرورش نمونه ها ، مشاهده رشد ، انجام تست‌های بعدی و گرم كردن نمونه‌ها تحت شرايط بی هوازی را براي پرسنل آزمايشگاه فراهم می‌كنند. باكتری‌های بی‌هوازی مختلف در مقابل تأثيرات  اكسيژن ، ميزان آسيب پذيری‌های متفاوتی دارند ؛ در حالی كه گونه‌های ميكروآئروفيل و تا حدي بی هوازی ، تا حدی می توانند اكسيژن را تحمل كنند اما باكتری های بی هوازی اجباری ، ممكن است حتی بعد از اين كه اندكی در معرض اكسيژن قرار بگيرند ، غيرقابل كشت شوند. فرآيند رنگ آميزی Gram كه نقش مهمی در شناسايی اوليه بی هوازی ها دارد ، باكتری‌ها را به دو گروه تقسيم می‌كند: دسته Gram مثبت و دسته Gram منفی.

مــزيــت اصـلــی مـحـفـظــه‌هــای بــی هـوازی و جـعـبـه‌هـای دستكش نسبت به قالب‌های (jar) بی‌هوازی اين است كه تكنسين می‌تواند بدون وارد شـدن اكـسـيـژن هـوا بـه داخـل مـحـفـظـه ، با نـمونه‌ها كار كرده و آن‌ها را ارزيابی كند. يک جايگزين ديگر برای محفظه‌های بی هوازی و جعبه‌های دستكش ، سيستم roll-tube است كه در آن ، ارگانيزم‌ها روی يک لايه از اگار رشد داده مـی‌شـونـد كـه ديواره‌های داخلی لوله تست را می پوشاند. سپس لوله‌ها در يک محيط غنی از دی اكسيد كربن قرار داده می‌شوند. مزيت اين روش اين است كه می توان هر لوله را بدون ايجاد مــزاحـمـت بـرای نـمـونـه‌هـای كـشـت داده شـده اطـراف آن ، بـررسـی كـرد ؛ مشكل اين است كه استفاده از لوله‌ها می‌تواند دست و پاگير باشد و مورفولوژی داخل لوله‌ها ممكن است نسبت به صفحه‌های اگار تمايز كمتری داشته باشند. 
عفونت‌های باكتری‌های بی هوازی اغلب ، مرتبط با آبسه‌های داخلی (مانند داخل شكمی ، كبد ، ريه و مغز) هستند و بيماران عفونی اغلب به شــدت بـيـمــارنــد. بـنـابـرايـن ضـروری اسـت كـه سرعت عامل ميكروبی ايجادكننده بيماری ، كشت شده و شناسايی شود. عفونت‌های بی‌هوازی ممكن است منشاء داخلی يا خارجی داشته باشند. عفونت‌های داخلی ناشی از ارگانيزم‌های بی هوازی هستند كه بخشی از فلور طبيعی انسان هستند و تحت شرايط مناسب ، مانند درمان با آنتی بيوتيک ، سركوب سيستم ايمنی ، يا زخم‌های باز بعد از جراحت ، ايجاد بيماری می‌كنند. عفونت‌های خارجی از ارگانيزم هايی كه بخشی از فلور طبيعی انسان نيستند ناشی می‌شوند ؛ آن‌ها معمولا گونه‌های spore-forming به عنوان مثال از نوع Clostridium هستند كه در خاک ، گياهان و آب يافت می‌شوند. با ايـــن‌حــال بـسـيــاری از عـفــونــت‌هــا عـمــلا نــاشــی از گــونــه‌هــای non-spore-forming بی‌هوازی‌اند ؛ Bacteroides fragilis يک باسيل مرسوم در اين گروه است.

اصول عملكرد
محفظه‌های بی هوازی و جعبه‌های دستكش بزرگ ، پلاستيک روشن ، كيسه‌های غيرقابل نفوذ به وسيله هوا يا محفظه هايی هستند كه از تركيبی از گازهای بدون اكسيژن پر شده اند. آن‌ها معمولا قابی از جنس يک فلز محكم (مثلا استيل ضدزنگ) ، اكريليک يا پـلاستيـک انعطاف پذير (مانند وينيل) دارند. محفظه‌ها مجهز به آستين و جعبه‌های دستكش مجهز به دستكش هستند كه اين‌ها به صورت مهر و موم شده به ديواره محفظه يا جعبه متصل هستند و امكان دسترسی پرسنل به داخل را در عين حفظ بی هوازی بودن محيـط داخل فراهم می‌كنند. هر دو سيستم معمولا يک پورت ورودی قفل هوا به صورت يكپارچه يا مدولار ، همراه با يک پمپ خلا و اتصالات مناسب گاز ، يک جعبه كـاتـاليـزور و مـانيتـور اكسيـژن و تجهيـزاتـی بـراي تسهيـل كشـت دادن و ايـزوله كردن بی‌هوازی‌ها (مانند انكوباتورها ، واحد استريل كردن ، محيط كشت) دارند.
محفظه‌های بی هوازی و جعبه‌های دستكش با چند روش ، انتشار اكسيژن به داخل محفظه را حداقل می‌كنند. مدل‌های با ديواره وينيلی در فشار كمی مثبت عمل می‌كنند تا از ورود اكسيژن جلوگيری شود. محفظه‌های محكم تر ، از تنظيم كننده فشار استفاده می‌كنند تا هر بار كه دستكش‌ها وارد محفظه می‌شوند ، گاز را بيرون دهند. Bubblerها گـاز محفظـه را بـه صـورت حبـاب از طريق يک ظرف آب به بيرون می‌فرستند. يک انـدازه‌گيـر فشـار ديفـرانسيلـی ، فشـار را بـه صـورت اتـومـاتيـک يـا دستـی بـا استفـاده از دريچه‌های برقی كنترل می‌ كند.
قفل مهروموم دو طرفه در يک انتهای دستگاه دسترسی به محفظه را فراهم می‌كند. يک پمپ خلا ، مخزنی از گازهای تركيبی و مخزنی از نيتروژن خالص به اين پورت متصل است. گاز پمپ شده به داخل دستگاه متشكل از تركيبی از نيتروژن ، هيدورژن و دی اكسيدكربن است: 80% تا 85% نيتروژن برای يک محيط بی هوازی پايدار ، 5% تا 10% هيدروژن برای حذف هر مولكول اكسيژنی كه احتمالا در محفظه وجود دارد و 10% دی‌اكسيدكربن برای بهبود دادن رشد ميكروبی. مخزن دوم شامل نيتروژن ارزان تر با درجه تجاری است كه قفل ورودی را پر می كند. (برخی از آزمايشگاه ها ، برای كاهش هزينه‌ها خودشان گازها را تركيب می‌كنند.)
Antechamber بعد از اين كه مواد كشت داخل محفظه قرار داده شدند ، تخليه شده و در قفل می شود. تخليه را می‌توان به صورت دستی انجام داد يا برای كاهش خطا اين كار به صورت اتوماتيک انجام شود. قفل ورود تا فشار 20 اينچ جيوه تخليه می‌شود و دوباره با نيتروژن پر می‌شود ، سپس دوباره خالی شده و پر می‌شود. بعد از سومين و آخرين پر شدن ، قفل ورودی با تركيب نيتروژن/هيدروژن/دی اكسيد كربن پر می‌شود. سپس اپراتور می‌تواند در داخل قفل (كه به سمت داخل محفظه است) را باز كند و مواد را با حداقل آلودگی توسط اكسيژن هوا ، وارد محفظه كند. يک fan ، گازهای داخل محفظه را داخل جعبه‌های كاتاليزور پالاديوم ، گردش می‌دهد كه در آنجا هيدروژن هوا برای از بـيـن بـردن مـولـكـول‌هـای اكـسيژن و حفظ شرايط بی هوازی بودن داخل محفظه ، با كاتاليزور واكنش می‌دهد. اگر هيچ نشتی وجود نداشته باشد و اگر كاتاليزور به اندازه مصرف ، مجدداً توليد شود ، محفظه می‌تواند با تنها مقادير كمی از گازهای ديگر ، در فشار پایينی از اكسيژن نگه داشته شود. مقدار سولفيد هيدروژن و رطوبت توليدشده تعيين می‌كند كه كاتاليزورها با چه فركانسی بايد بازتوليد شوند. نرخ انتشار اكسيژن به داخل محفظه هم روی فعاليت كاتاليزور تأثير دارد. هر چه اكسيژن بيشتر باشد ، نياز است كه كاتاليزور با نرخ بيشتری بازتوليد شود و حجم بالای اكسيژن مانع از عملكرد بهينه كاتاليزور می شود. نفوذپذيرترين ماده به اكسيژن كه استفاده می‌شود neoprene است كه در دستكش‌ها يا آستين‌ها به كار می‌رود. 
اغـلب محفظه‌های بی هوازی انكوباتورهايی دارند كه رشد ارگانيزم‌های كشت داده‌ شده را افزايش می‌دهند. بسته به اندازه دستگاه ، انكوباتور می‌تواند داخل محفظه اصلی قرار داده شود يا به خارج از آن متصل شود. انتخاب ديگر تنظيم دمای كل محفظه با استفاده از جعبه‌های كاتاليزور گرم شده است. جعبه‌ها fan هايی دارند كه هوای مـحفظه را از كاتاليزورهای گرم شده گردش می دهد. برای جلوگيری از رشد مواد آلاينده ، رطوبت داخل محفظه (كه در اثر تبخير آب محيط و واكنش هيدروژن و اكسيژن ايجاد می‌شود) ، با استفاده از جاذب رطوبت ژل سيليكون ، در سطح 50% يا كمتر نگه داشته می‌شود. برای حفظ موثربودن اين خشک كننده ، بايد گاهی اوقات آن را به مدت دو ساعت تا 110 درجه گرم كرد. مواد ديگر جاذب رطوبت هم می‌توانند استفاده شوند ، به شرطی كه با دی اكسيد كربن واكنش ندهند. 
مهم‌ترين فرايند كنترل كيفيت مانيتوركردن شرايط بی هوازی داخل محفظه است. تنها وسيله ای كه قادر است مقدار اكسيژن را در حضور دی اكسيدكربن اندازه بگيرد ، يک آنالايزر اكسيژن است كه به مقادير بسيار كمی از اكسيژن هم حساس است. برخی از آنالايزرها بوروهيدريد سديم (Sodium borohydride) دارند كه اكسيژن آزاد می‌كند. برخی ديگر پودر آهن دارند كه به اكسيژن متصل می شود يا اسيد اسكوربيک دارند كه اكـسـيـژن را جـذب مـی‌كـنـد. روش‌هـای ديـگـر تـشـخـيـص اكـسـيـژن مـانـنـد رنـگ‌های اكسيداسيون حساسيت كمتری دارند.
متيلن آبی (پتانسيل اكسيداسيون (mv11+ و  reazurin) پتانسيل اكسيداسيون mv 42-) شاخص‌هاي بی هـوازی مـرسوم هستند. رنگ‌ها بعد از كاهش بدون رنگ هستند ؛ بعد از اكسيژن‌دار شدن ، به ترتيب آبی و صورتی می‌شوند. اما متيلن آبی در غـلـظـــت‌هـــای اكـسـيــژن ppm200 تــا ppm 300 هـمـچـنـان كـاهـش مـی‌يـابـد كـه هميـن مـوضـوع ممكن است مانع از رشد بی‌هوازی‌های بسيار حساس به اكسيژن شود. Reazurin يک شاخص با حساسيت قابل قبول است ؛ اما بايد مستقيماً داخل محيط باكتريولوژيک گنجانده شود. اين روش‌هــا بـرای آزمـايـشـگـاه‌هـای بـالـيـنـی كـافـی هستنـد ، امـا حسـاسيـت آن‌هـا كمتـر از آنـالايـزر اكسيژن است. روش ديگر براي مانيتور شدت اكـسـيــژن ، اسـتـفــاده از آنــالايــزر گــاز اكـسـيــژن-هـيـدروژن بـراي حـس كـردن حـرارت اكسيژن هيدروژن واكنش با جزء پالاديوم است. روش ديـگـر هـم كـشت مداوم نمونه بذر داده شده با Clostridium novyi نوع B است. رشد اين ارگانيزم نشان می‌دهد شدت اكسيژن در محفظه به اندازه كافی پايين است.
زنده ماندن نمونه كشت داده شده را می‌توان مستقيماً داخل محفظه تست كرد. می‌توان برای اسـتـريـل كـردن حلقه‌های انتقال و دريچه‌های لـولـه تـسـت ، يـک بـلـوک گـرم كـردن نـيـز داخـل محفظه در نظر گرفت (شعله‌های گاز را به خاطر نبود اكسيژن ، نمی توان استفاده كرد.) محيط و ديـگــر تجهيـزات مـاننـد طبقـات را نيـز مـی تـوان داخل محفظه قرار داد.

مشكلات گزارش شده
يـــک دلــيــل مــرســوم بــرای نـشــت اكـسـيــژن ، سائيده‌شدن دستكش‌ها است كه منجر به ايجاد بـرش كـوچـكـی در دسـتـكش و در ماده ديواره انعطاف‌پذير اطراف محل‌های ورود دستكش می‌شود. اين معمولا در محفظه هايی كه چنـد سـال استفـاده شده اند رخ می‌دهد ، زيرا انعطاف پذيری وينيل با گذر زمان كم می‌شود. همچنين ممكن است نشت اكسيژن از اطراف محل‌های ورودی دستكش در دستگاه‌های با ساختار بسيار محكم رخ دهد.
در مورد هر دو مدل با ساختار مستحكم و با ساختار انعطاف پذير ، ممكن است در حين كار با مواد تيز داخل محفظه و به ويژه طبقه ها ، برش در دستكش ايجاد شود. هر نشتی منجر به مصرف سريع تر تركيب گاز استفاده شده در فضای بی هوازی می‌شود. يک پروب ارزان و موثر الكترونيكی برای نشت گاز كه با تشخيص گازهای قابل احتراق (مانند هيدروژن) عمل می‌كند ، موجود است.
كار با مدل هايی كه محفظه آن‌ها گرم می شود برای طولانی مدت می‌تواند موجب ناراحتی اپراتور شود. به علاوه گرم كردن سريع محفظه ، محيط داخل آن را خشک كرده و كنترل رطوبت در محفظه را مشكل تر می‌كند. 
يـک محقـق زمـانـی كـه يک محفظه بی هوازی در حال انتقال از شرايط هوازی به بی‌هوازی بود ، انفجارهايی را در آزمايشگاه تجربه كرد (1997 Cox). در طول انتقال از شرايط بی هوازی به هوازی يابالعكس ، تركيبی از اكسيژن از هوا و هيدروژن در تركيب گاز می‌تواند به غلظت قابل اشتعال برسد.
نقص در بازتوليد كاتاليزور پالاديوم و مینيمم كردن شدت اكسيژن باقی مانده در جعبه دستكش می تواند باعث آسيب به بی هوازی‌ها شود. بی هوازی ماندن هميشه مسـألـه اصلی است ؛ بنابراين خريداران هميشه بايد از ميزان موثر بودن آنالايزرهای اكـسـيــژنــی كــه هـمــراه مـحـفظـه بـی هـوازی اسـت ، آگـاه بـاشنـد. طبـق تحقيقـات اخيـر سيستم‌هايی كه از اسيداسكوربيک يا يک روش تخليه-جايگزينی استفاده می‌كنند ، در تـأمـيـن اتـمـسـفر بی هوازی موثرترين بوده اند در حالی كه سيستم‌های borohydride كمترين كارائی را از خود نشان داده اند 1996 Imhof and Heinzer.

توصيه‌های خريد
توصيه‌های ECRI
عملكرد اصلی اين دستگاه ها تأمين يک محيط عاری از اكسيژن و پايدار برای رشد و مطالعه ی ميكروارگانيزم‌های بی هوازی است. بنـابـرايـن ECRI تـوصيـه می‌كند كه محفظه‌های بـــی هــوازی و جـعـبــه‌هــای دسـتـكــش مــانـيـتــور اكسيژن و نيز وسيله ای برای به گردش درآوردن گـازهـای اكسيـژن داخـل محفظـه داشتـه باشند. سيستم مانيتور اكسيژن می‌تواند بسته به كارائی كـاربر متفاوت باشد. همچنين توصيه می شود كه يک پمپ تخليه به صورت يكپارچه درنظر گرفته شده باشد ؛ گرچه اين ويژگی بهتر است مـوجـود بـاشـد امـا الـزامـی نيسـت. خـلاءسنج و تنظيم كننده‌های فشار برای يک سيستم ايمن و قابل اطمينان ضروری هستند. حذف رطوبت نيز برای پيشگيری از رشدآلاينده‌ها نياز است.

توصيه‌های ديگر 
بيمارستان هايی كه نياز به كشت و شناسايی سريع حجم بالايی از عوامل ميكروبی دارند بايد بـــه فـكـــر خـــريــد مـحـفـظــه‌هــای بــی هــوازی يــا جــعــبــــه‌هــــای دســتــكــــش بـــاشـنـــد. مـحـفـظـــه و antechamber بـايـد بـرای تـأمـيـن فـضـای كـاری موردنياز ، به اندازه كافی بزرگ باشند. برخی از تـوليدكنندگان محفظه‌های كاری اضافی و نيز سـيـنـی‌هـا و قفسـه‌هـای اضـافـي ارائـه مـی‌كننـد. Antechamberهــای اتــومــاتـيــک مـعـمـولا زمـان ورود به محفظه را كاهش می دهند ؛ آن‌ها اغلب همراه با Antechamberهای دستی برای تسهيل تخليه اوليه محفظه استفاده می‌شوند. مدل هايی كه مجهز به انكوباتور يا بلوک‌های گرم كننده داخـلــی هـسـتـنــد ، نـيــاز بــه انـتـقــال نـمــونـه‌هـا بـه محيط‌های بی هوازی خارجی را از بين می‌برند و لـذا بـه ايـن وسـيله احتمال آلودگی را كاهش می‌دهند.

مراحل توسعه
مـحـفـظـه‌هـای بـی هـوازی تـكـنـولوژی بسيار پايداری دارند. توسعه هایی در اتوماتيک كردن فرايند تخليه-جايگزينی و در محفظه‌های تنظيم اتمسفر داخلی ايجاد شده اند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

پرتونگاری و فلوئوروسكوپی قفسه سينه

پرتونگاری قفسه سينه معمولا برای تعيين اندازه ، شكل و وضعيت قلب درخواست می شود. پرتونگاری قفسه سينه كلسيفيكانسيون های قلبی و پريكاردی را آشكار می سازد و تغييرات فيزيولوژيک در گردش ريوی را نشان می دهد. در تشخيص انفاركتوس ميوكارد كمک نمی كند ولی وجود بعضی از عوارض آن را مثل نارسايی قلب تأييد می كند. وضعيت درست كاتترهای قلبی مثل سيم پيس ميكروكاتترهای شريان وريدی نيز به وسيله پرتونگاری تأييد می شود.

با روش فلوئورسكوپی می توان حركات قلب را روی يک صفحه روشن با استفاده از پرتو ‏‏ X مشاهده كرد. فلوئوروسكوپی ضربان های قلب و اشكال غيرطبيعی قلب را نشان می دهد. در ضمن وسيله مفيدی برای قرار دادن سيم كاتتر پيس ميكرو هدايت كاتتر در كاتتريزاسيون قلب است.

‏

الكتروكارديوگرافی

ثبت گرافيكی فعاليت های الكتريكی قلب است.

الكتروكارديوگرافی 12 ليدی به ويژه در تشخيص ديس ريتمی ها اختلالات هدايتی قلب ، بزرگی حفرات قلبی ، ايسكمی و انفاركتوس ميوكارد ، كاهش و افزايش سطح كلسيم و پتاسيم و تأثير داروهای معين ، مفيد است.

در الكتروكارديوگرافی با 15 ليد ، سه ليد اضافی در اطراف پريكارد بطن را راست قرار می گيرد و در ‏تشخيص زودرس انفاركتوس بطن راست يا ديواره خلفی بطن چپ مؤثر است. در الكتروكارديوگرافی با 18 ليد ، ‏سه ليد اضافی خلفی علاوه بر 15 ليد در تشخيص ايسكمی و صدمه ميوكاردی مفيد است. در هنگام انجام الكتروكارديوگرافی بايد به سن ، جنس ، فشار خون ، قد ، وزن ، علائم و دارو (بخصوص ديژيتال و داروهای ضدآريتمی) توجه نمود.
 

آزمون استرس قلب

بطور طبيعی جدار شريان های كرونر در افزايش نيازهای متابوليک اكسيژنی و تغذيه ای چهاربار گشادتر می شوند. سرخرگ های كرونر مبتلا به آترواسكلروز خيلی كمتر گشاد می شوند و جريان خون ميوكاردی به مخاطره می افتد و موجب ايسكمی می گردد. بنابراين در آنومالی های قلبی عروقی وضعيت بيشتر به زمانی است كه تقاضای اكسيژنی قلب افزايش می یابد مثل استرس. روش های مختلف آزمون استرس قلب شامل: آزمون استرس ورزش ، آزمون استرس دارويی و اخيراً آزمون استرس فكری يا عاطفی است كه روش های غيرتهاجمی در ارزيابی پاسخ سيستم قلبی عروقی به استرس می باشد و در تشخيص موارد زير مفيد است:

1- بيماری شريان كرونر

2- علت درد قفسه سينه

3- بررسی وضعيت كار قلب بعد از آنفاركتوس و جراحی قلب ‏

4- بررسی تأثير داروهای ضد آنژيينی يا ضد آرتيمی

5- شناسايی ديس ريتمی هايی كه ضمن ورزش ظاهر می شود

6- اهداف خاص برای تنظيم برنامه مناسب فيزيكی

‏

موارد منع استفاده از تست ورزش:

تنگی آئورت ، ميوكارديت يا پريكارديت حاد ، پر فشاری شديد خون ، تنگی احتمالی شريان اصلی كرونر چپ ، نارسايی قلب و آنژين ناپايدار ، آنفارکتوس ميوكارد ، ايست قلبی ، نارسای قلب ، ديس ريتمی های شديد.‌

عوارض تست ورزش خطرناک و كشنده است. در هنگام آزمون بايد تجهيزات لازم برای نجات زندگی بيمار وجود داشته باشد.
 

آزمون استرس ورزش

در آزمون استرس می توان از راه رفتن روی نوار متحرک يا پا زدن روی دوچرخه ثابت استفاده كرد. هدف از انجام آزمون ، افزايش سرعت ضربان قلب است به حداكثر "سرعت ضربان قلب" كه شامل 80% تا 90% حداكثر ضربان پيش بينی شده می باشد كه بر اساس جنس و سن بيمار در نظر گرفته می شود. در هنگام آزمون و بعد از آن بيمار كنترل می شود ؛ به دو يا تعداد بيشتری اشتقاق متصل می گردد و ضربان قلب ريتم ، تغييرات ايسكميک فشار خون ، درجه حرارت پوست ، ظاهر فيزيكی ، سختی قابل مشاهده و علايمی شامل درد قفسه سينه ، تنگی نفس ، گيجی ، كرامپ عضلانی پا يا خستگی بايد كنترل گردد. ‏

آزمون زمانی به پايان می رسد كه بيمار به حداكثر سرعت ضربان قلب رسيده باشد يا درد سينه يا خستگی در پاها ظاهر شود ، فشار خون سقوط كند و سرعت ضربان قلب كم شود و يا ديس ريتمی های خطرناک يا تغييرات قطعه ‏ST‏ در ‏ECG‏ يا عوارض ديگر مشاهده شود. اگر در صورت تغييرات ‏ST‏ (پايين يا بالا بودن قطعه ‏ST‏) نتيجه آزمون ‏مثبت گزارش شود ، لازم است آزمون های تكميلی ديگر نظير آنژيوگرافی كرونر انجام شود.

‏

تست استرس دارويی

براي بيمارانی كه معلوليت جسمی دارند يا واجد شرايط تست ورزش نيستند و نمی توانند به حداكثر ضربان قلب با قرار گرفتن روی نوار متحرک يا دوچرخه ثابت برسند ، از دو داروی گشاد كننده عروقی دی پيريدامون (پرازانتين) و آدنوزين به صورت تزريق داخل وريدی استفاده می شود كه تأثير مشابه تست ورزش دارد و دوبوتامين داروی ديگری است كه موجب تحريک سيستم عصبی سمپاتيک و افزايش ضربان قلب ، نيروی انقباضی قلب و فشارخون می گردد.

‏

اكوكارديوگرافی

يک آزمون غيرتهاجمی اولتراسوند است كه برای تعيين اندازه مشكل و حركت ساختمان های قلب بكار می رود. روش به ويژه مفيدی است برای تشخيص و تجمع ماده در پريكارد ، ارزشيابی عملكرد دريچه های مصنوعی قلب ، تعيين اندازه حفرات قلب و ارزشيابی وضعيت حركت ديواره بطن که امواج صوتی با فركانس زياد از خلال ديواره قفسه سينه به داخل قلب فرستاده می شود و علائم بازگشتی را ثبت می كند.
 

اكوی مدی

در اين روش يک ترانس ديوسر ظريف را در مری بيمار فرو برود كه تصاوير واضحی تهيه می شود (به علت اينكه امواج از بافت اثر عبور می كند.) ‏

 

تصويربردار راديونوكلئيد ‏

با استفاده از مواد راديوايزوتوپ جريان خون كرونر ، تعيين ايسكمی و انفاركتوس ميوكارد و بررسی عملكرد بطن چپ انجام می شود. ‏

 

آنژيوگرافی

در اين روش مقداری ماده حاجب را داخل سيستم عروقی تزريق مي كنند تا حدود قلب و عروق خونی مشخص گردد. هنگامی كه حفره ای يا رگ خاصی برای مطالعه انتخاب شود ، آن را آنژيوگرافی انتخابی می نامند. محل های آژيوگرافی عبارتند از: آئورت ، شريان های كرونر ، سمت راست و چپ قلب.

مؤلف: افسانه حیدریان

قلب چیست و چگونه کار می کند؟
قلب اساساً یک پمپ عضلانی توخالی است که بدون توقف خون را به سراسر بدن پمپ می کند. اگرچه قلب بزرگتر از مشت دست نیست ؛ ولی در طول دوران عمر در حدود 300 میلیون لیتر خون را پمپ می کند. رگ های بزرگ خون که به قلب متصل اند خون را به ریه ها و سراسر بدن می برند و باز می گردانند.
قلب در موجودات مختلف است.
برای مثال قلب ماهی دو حفره ای است ولی قلب انسان چهار حفره دارد که در ادامه به آن بحث خواهیم کرد.

قلب انسان
قلب انسان همان طوری که قبلا اشاره شد چهار حفره دارد و دارای 2 دهلیز و 2 بطن است. خون در قلب انسان به دو مسیر پمپاژ می شود ؛ مسیر اول که مسیر گردش خون کوتاه است ، در سمت راست قلب خون از سیاهرگ های زیرین و زبرین وارد دهلیز راست می شود و سپس از طریق دریچه سه لختی که دربین دهلیز و بطن راست قرار دارد وارد بطن شده و بر اثر انقباض بطن از طریق سرخرگ ششی (تنه ریوی) به شش ها برده می شود و خون در شش ها به تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن با هوای داخل شش ها می پردازد و سپس خون تصفیه شده دوباره توسط سیاهرگی وارد قلب می شود ولی این بار به قسمت چپ قلب وارد می شود. یعنی ابتدا وارد دهلیز چپ و سپس توسط دریچه میترال وارد بطن چپ می شود و با انقباض بطن خون وارد آئورت (بزرگترین سرخرگ بدن) می شود و در تمام قسمت های بدن خون در رگ ها و مویرگ ها حرکت می کند و در مویرگ ها در میان سلول های بدن جریان می یابد و مواد و اکسیژن و دی اکسید کربن و سایر مواد را با سلول ها مبادله می کند (به وسیله فشار تراوشی و اسمزی).
قلب از سه نوع ماهیچه به نام های ماهیچه آندوکارد ، میوکارد و پریکارد تشکیل شده است که میوکارد ماهیچه قابل انقباض قلب را تشکیل می دهد. آندوکارد لایه پوششی حفره های دهلیز و بطن است و پریکارد پوشش آبشامه قلب را می سازد. علاوه بر ماهیچه های فوق ، نوع دیگری از بافت به نام بافت گرهی در قلب وجود دارد.
بافت گرهی محل اصلی زایش تحرکات و انقباض های قلب است.
دو نوع بافت گرهی در قلب وجود دارد: بافت گرهی پیشاهنگ و بافت گرهی دهلیزی بطنی. گره پیشاهنگ در دهلیز راست و زیر بزرگ سیاهرگ زبرین قرار دارد و محل اصلی زایش انقباض های قلب می باشد و با تولید پیام هایی ، این پیام ها به سمت گره دهلیزی بطنی که در بین بطن و دهلیز قرار دارد می روند و به این ترتیب در تمام قسمت های قلب پخش شده و باعث انقباض آن می شود و به این ترتیب می شود که قلب انقباض یافته و خون را به داخل سرخرگ ها انتقال می دهد.
انقباض دهلیز و انقباض بطن و استراحت قلب به ترتیب 0/1 ، 0/3 و 0/4 ثانیه طول می کشد. جالب است بدانید قلب ما با هر انقباض 140 میلی لیتر خون را وارد سرخرگ ها می کند.
نکته قابل توجه این است که با وجود اینکه سلول های قلب دائماً با خون موجود در قلب ارتباط دارند اما با این حال از آن برای تأمین نیازهای خود استفاده نمی کنند و به جای آن از خون رگ های خاصی که در بین سلول های قلب منشعب می شوند استفاده می کنند.

آناتومی قلب
این عضو مخروطی شکل بصورت کیسه‌ای عضلانی تقریباً در وسط فضای قفسه سینه (کمی متمایل به جلو و طرف چپ) ابتدا در دل اسفنج متراکم و وسیعی مملو از هوا یعنی ریه‌ها پنهان شده و سپس توسط یک قفس استخوانی بسیار سخت اما قابل انعطاف مورد محافظت قرار گرفته است. ابعاد قلب در یک فرد بزرگسال حدود 6x9x12 سانتیمتر و وزن آن در آقایان حدود 300 و در خانم ها حدود 250 گرم (یعنی حدود 0.4 درصد وزن کل بدن) می‌باشد.
قلب توسط یک دیواره عضلانی عمودی به دو نیمه راست و چپ تقسیم می‌شود. نیمه راست مربوط به خون سیاهرگی و نیمه چپ مربوط به خون سرخرگی است. هر یک از دو نیمه راست و چپ نیز مجدداً بوسیله یک تیغه عضلانی افقی نازکتر به دو حفره فرعی تقسیم می‌شوند. حفره های بالایی که کوچکتر و نازکتر هستند ، به نام دهلیز موسوم بوده و دریافت کننده خون می‌باشند. حفره‌های پایینی که بزرگتر و ضخیم‌ترند ، بطن های قلبی هستند و خون دریافتی را به سایر اعضاء بدن پمپ می‌کنند. پس قلب متشکل از چهار حفره است: دو حفره کوچک در بالا (دهلیزهای راست و چپ) و دو حفره بزرگ در پایین (بطن های راست و چپ).

شریان های کرونری

شریان های کرونری از آئورت بیرون می‌آیند. آئورت ، شریان یا سرخرگ اصلی بدن می‌باشد که از بطن چپ ، خون را خارج می‌سازند. شریان های کرونری از ابتدای آئورت منشأ گرفته و بنابراین اولین شریان هایی هستند که خون حاوی اکسیژن زیاد را دریافت می‌دارند. دو شریان کرونری (چپ و راست ) نسبتاً کوچک بوده و هر کدام فقط 3 یا 4 میلیمتر قطر دارند.
این شریان های کرونری از روی سطح قلب عبور کرده و در پشت قلب به یکدیگر متصل می‌شوند و تقریباً یک مسیر دایره‌ای را ایجاد می‌کنند. وقتی چنین الگویی از رگ های خونی قلب توسط پزشکان قدیم دیده شد ، آنها فکر کردند که این شبیه تاج می‌باشد ؛ به همین دلیل کلمه لاتین شریان های کرونری (Coronary یعنی تاج) را به آنها دادند که امروزه نیز از این کلمه استفاده می‌شود. از آنجایی که شریان های کرونری قلب از اهمیت زیادی برخوردار هستند ، پزشکان تمام شاخه‌ها و تغییراتی که می‌تواند در افراد مختلف داشته باشد را شناسایی کرده‌اند. شریان های کرونری چپ دارای دو شاخه اصلی می‌باشد که به آنها اصطلاحاً نزولی قدامی و شریان سیرکومفلکس یا چرخشی می‌گویند و این شریان ها نیز به نوبه خود به شاخه‌های دیگری تقسیم می‌شوند.
این شریان ها ، باعث خونرسانی به قسمت بیشتر عضله بطن چپ می‌شوند. بطن چپ دارای عضلات بیشتری نسبت به بطن راست می‌باشد ، زیرا وظیفه آن تلمبه کردن خون به تمام قسمت های بدن است. شریان های کرونری راست ، معمولا کوچکتر بوده و قسمت زیرین قلب و بطن راست را خونرسانی می‌کند . وظیفه بطن راست تلمبه کردن خون به ریه‌ها می‌باشد. شریان های کرونری دارای ساختمانی مشابه تمام شریان های بدن هستند اما فقط در یک چیز با آنها تفاوت دارند که فقط در زمان بین ضربان های قلب که قلب در حالت ریلکس و استراحت قرار دارد ، خون در این شریان ها جریان می‌یابد.
وقتی عضله قلب منقبض می‌شود ، فشار آن به قدری زیاد می‌شود که اجازه عبور خون به عضله قلب را نمی‌دهد ، به همین دلیل قلب دارای شبکه موثری از رگ های باریک خونی است که تمام نیازهای غذایی و اکسیژن رسانی آن را به خوبی برآورده می‌کند. در بیماران کرونری قلب ، شریان های کرونری تنگ و باریک می‌شوند و عضلات قلب از رسیدن خون و اکسیژن به اندازه کافی محروم می‌گردند. (مانند هنگامی که که یک لوله آب به دلایل مختلفی تنگ شود و نتواند به خوبی آبرسانی کند.)
در این صورت ، در حالت استراحت ممکن است اشکالی برای فرد ایجاد نشود اما وقتی که قلب مجبور باشد کار بیشتری انجام دهد و مثلا شخص بخواهد چند پله را بالا برود ، شریان های کرونری نمی‌توانند بر اساس نیاز اکسیژن این عضلات ، به آنها خون و اکسیژن برسانند و در نتیجه شخص در هنگام بالا رفتن از پله‌ها دچار درد سینه و آنژین قلبی می‌گردد. در چنین مواقعی اگر فرد کمی استراحت کند ، درد معمولا از بین خواهد رفت. اگر یک شریان کرونری به علت مسدود شدن آن توسط یک لخته خون ، به طور کامل جلوی خونرسانی‌اش گرفته شود ، قسمتی از عضله قلب که دیگر خون به آن نمی‌رسد خواهد مرد و این به معنای سکته قلبی است.

ضربان قلب
همان‌گونه که می‌دانید قلب نوعی تلمبه است. خون به وسیله آن در بدن جریان می‌یابد و زندگی را برای جاندار مسیر می‌سازد ؛ اما چه تلمبه حیرت‌زایی! قلب در هر تپش تقریباً صد سانتی‌متر مکعب خون را در بدن پخش می‌کند. روزانه حدود 10 هزار لیتر خون به وسیله این تلمبه در درون رگ‌های هدایت می‌شود. در مدت عمر متوسط یک انسان شاید 250 میلیون لیتر خون به وسیله قلب تلمبه زده شود. طول مدت هر تپش قلب انسان ، کمی بیش از هشت‌دهم ثانیه است. بنابراین ،‌ قلب روزی صدهزار بار می‌‌تپد و در فاصله هر یک تپش به مدتی برابر زمان یک تپش ،‌ به استراحت می‌پردازد. پس قلب روزانه حدود 6 ساعت آرامش دارد. این که می‌گوییم «تپش» قلب ، مقصودمان بسته و باز شدن آن است ؛ یعنی انقباض و انبساط آن. تلمبه قلب در حالت انقباض (بسته شدن) خون را بیرون می‌راند ؛ اما در حالت انبساط (باز شدن) خون را به درون قلب می‌کشد. البته گمان نکنید که این کار به سادگی مثلا باز و بسته شدن مچ دست صورت می‌گیرد ، خیر ؛ بلکه انقباض قلب به‌صورت نوعی موج از پایین قلب شروع شده تا به بالای آن حرکت می‌کند. اکنون باید دید عامل این تپش چیست؟ به عبارت دیگر ، چه چیز سبب ادامه تپیدن قلب است؟ آیا انقباض و انبساط آن یک عامل خارجی دارد یا از درون خود قلب برمی‌آید؟ این مسأله یکی از جالب‌ترین پرسش‌ها در زیست‌شناسی است که در پاسخ آن هنوز بسی ابهام وجود دارد.

با این وصف ،‌ اکنون برایتان آزمایشی را تعریف می‌کنم که از صدها سال پیش ،‌ دانشمندان با آن آشنا بوده‌اند. فرض کنید تخم مرغی را حدود 24 ساعت در ماشین جوجه‌کشی حرارت دهیم ، حال اگر آن را بشکنیم و با ذره‌بین به درون آن بنگریم ، خواهیم دید که سلول‌هایی که قرار است بعداً قلب جوجه را تشکیل دهند ، از هم‌اکنون می‌تپند. آری ،‌ این یاخته‌ها از هم‌اکنون که هنوز قلبی درست نشده است ،‌ تپش را آغاز کرده‌اند! باز فرض کنید این سلول‌ها را برداریم و در یک مدیوم (یعنی «ماده کشت مخصوص») پرورش دهیم. خواهیم دید که قلب رشد می‌کند و سپس اگر آن را به شش قسمت برش دهیم ، باز خواهیم دید که هر قسمت آن تا مدتی عمل «انقباض» را انجام می‌دهد. دلیلش چیست؟ ما نمی‌دانیم ؛ فقط این را می‌توانیم بگوییم که قلب دارای این ویژگی است که به‌طور خودکار می‌تواند عمل باز و بسته شدن را انجام دهد. نتیجه این که تپیدن دایمی قلب هنوز از معماهای زندگی است!

بیماری های قلبی

گرفتگی رگ های قلب
آترواسكلروز سرخرگ های قلب عبارت است از تصلب و باریک شدن فضای داخل سرخرگ های قلب. قلب سه سرخرگ اصلی دارد. زمانی كه هر كدام یا همگی تنگ شوند ، آنها دیگر نمی توانند اكسیژن كافی به سلول های قلب برسانند. این بیماری مردان و زنان بالای ۴۰ سال را متأثر می سازد اما پیش از یائسگی در زنان كمتر شایع است.

علایم شایع
مراحل اولیه:
ـ اغلب بدون علامت است.
مراحل بعدی:
ـ آنژین صدری (احساس سوزش ، فشردگی ، سنگینی یا گرفتگی در قفسه سینه كه ممكن است به بازوی چپ ، گردن ، فک یا كتف گسترش پیدا كند.)

علل بیماری

- سیگار كشیدن
- بالا بودن فشارخون
- سابقه خانوادگی بیماری سرخرگ های قلب ، دیابت ، فشار خون بالا یا آترواسكلروز
- تغذیه نامناسب ، خصوصاً وجود چربی زیاد در رژیم غذایی
- سابقه حمله قلبی یا سكته مغزی
- ورزش نكردن
- شخصیت تهاجمی یا ناشكیبا
- اضافه وزن
- استفاده مداوم از روغن های نباتی مایع و جامد که چربی های مضر در بدن تولید کرده و باعث گرفتگی رگ ها می شوند.
- مصرف نکردن روغن های طبیعی مانند روغن گاوی ، روغن زیتون و مواد طبیعی
- استفاده از شیرینی جات ، خوراکی ها و مواد غیر طبیعی مانند پیتزا ، شیرینی ، شکلات و ...
- افزایش كلسترول یا LDL (لیپوپروتیئن با چگالی كم ـ كلسترول بد) و یا كاهش HDL (لیپوپروتئین با چگالی زیاد ـ كلسترول خوب) در خون

عوارض احتمالی
انفاركتوس قلب (مرگ سلول های عضله قلب در اثر نرسیدن خون به حد كافی) كه زندگی را در معرض تهدید قرار می دهد.

فعالیت
یک برنامه ورزشی روزانه و در حد متوسط داشته باشید. از فعالیت های جنسی مستمر و پشت سرهم پرهیز کنید.

رژیم غذایی
ـ رژیم غذایی دارای چربی كم (اما با روغن های طبیعی)

سكته قلبی (MI)
یک حمله قلبی (سکته قلبی) زمانی رخ می دهد که یک منطقه از عضله قلب به علت نرسیدن اکسیژن کافی به آن محل دچار صدمه دائمی یا مرگ شود.

علل ،شیوع و عوامل خطر
بیشتر حملات قلبی توسط یک لخته که یکی از رگ های کرونر را مسدود می کند (رگ های خونی که خون و اکسیژن را به عضله قلب می رسانند) ایجاد می شوند. لخته معمولاً در یک رگ کرونر که قبلاً به علت تغییرات آترواسکلروز باریک شده ، تشکیل می شود. پلاک آترواسکلروزی داخل دیواره رگ گاهی ترک بر می دارد و این امر تشکیل لخته را که ترومبوز نیز نامیده می شود ، شروع می کند.
لخته درون رگ کرونری جریان خون و اکسیژن رسانی به عضله قلبی را مختل می کند که سبب مرگ سلول های قلبی در آن ناحیه می شود. ماهیچه قلبی آسیب دیده توانایی خود برای انقباض را از دست می دهد و عضله قلبی باقیمانده برای جبران منطقه آسیب دیده وارد عمل خواهد شد.
گاهی استرس شدید ناگهانی می تواند یک حمله قلبی را شروع کند.
تخمین دقیق شیوع حملات قلبی دشوار است ، زیرا حدود 200,000 تا 300,000 بیمار هر ساله در آمریکا قبل از رسیدن به خدمات پزشکی می میرند. تخمین زده می شود که تقریباً 1 میلیون بیمار هر ساله با حمله قلبی به بیمارستان مراجعه می کنند.

عوامل خطر برای بیماری عروق کرونر و حمله قلبی عبارتند از:

• سیگار
• فشار خون بالا
• چربی زیاد رژیم غذایی
• کنترل نامناسب کلسترول خون ، بویژه LDL (کلسترول بد) بالا و HDL (کلسترول خوب) پایین
• بیماری قند خون
• جنس مذکر
• سن
• وراثت

بسیاری فاکتورهای خطر نامبرده به اضافه وزن مربوط است.

عوامل خطر جدید تری برای بیماری عروق کرونر در چند سال گذشته مشخص شده اند. این عوامل شامل هموسیستئین بالا ، (CRP (C-reactive protein و سطح فیبرینوژن است. هموسیستئین یک اسید آمینه است. CRP با واکنش های التهابی مرتبط است و فیبرینوژن یک جزء سیستم انعقادی خون است. هموسیستئین بالا با مشتقات اسید فولیک قابل درمان است. تحقیقات همچنان در مورد ارزش عملی این فاکتورهای جدید ادامه دارد.
حملات قلبی مسئول 1 از هر 5 مرگ می باشد. این بیماری یک علت عمده مرگ ناگهانی در بالغین است.

علائم
درد سینه پشت جناغ (استخوان وسط سینه) یک علامت عمده حمله قلبی است ولی در بسیاری افراد بخصوص در افراد مسن و بیماران دیابتی ، درد ممکن است ناچیز یا حتی اصلاً وجود نداشته باشد (بنام "حمله قلبی خاموش"). اغلب درد از ناحیه سینه شما به بازوها یا شانه ، گردن ، دندان ها ، فک ، شکم یا پشت انتشار می یابد. گاهی اوقات درد تنها در یکی از این نواحی احساس می شود.
درد بطور معمول بیش از 20 دقیقه طول می کشد و کاملاً با استراحت یا نیتروگلیسرین برطرف نمی شود ، در حالیکه درد آنژین با هردو برطرف می شود.

درد ممکن است شدید و زیاد یا خفیف و نامشخص باشد. درد به صورت های زیر احساس می شود:
• حالت فشاری یا چیز سنگین
• نوار محکم دور سینه
• "یک فیل روی سینه شما نشسته است."
• حالت سوء هاضمه

سایر علائم که ممکن است به تنهایی یا همراه درد سینه باشند ، عبارتند از:
• نفس تنگی
• سرفه
• احساس سبکی سر ، سرگیجه
• غش کردن
• تهوع یا استفراغ
• تعریق (ممکن است شدید باشد.)
• احساس "نزدیک شدن به مرگ"
• اضطراب

نشانه ها و آزمایشات
در حین یک آزمایش بالینی ، پزشک معمولاً متوجه پالس سریع می شود. فشار خون ممکن است طبیعی ، بالا یا پایین باشد. در زمان سمع قفسه سینه با گوشی پزشکی ، پزشک ممکن است کراکل های ریوی ، سوفل قلبی یا سایر صداهای غیر طبیعی را بشنود.

تست های زیر می توانند حمله قلبی و میزان صدمه قلبی را نشان دهند:
• تست نوار قلب (ECG) - یک عدد یا مکرر در عرض چند ساعت
• اکو کاردیوگرافی
• آنژیوگرافی قلب
• ونتریکولوگرافی هسته ای

تست های زیر فرآورده های ناشی از آسیب قلب و فاکتورهای مبین خطر بالای حمله قلبی را نشان می دهند:
• تروپونین آی و تروپونین تی (پروتئین های درگیر در انقباض عضلانی)
• CPK و CPK-MB
• میوگلوبین سرم

درمان
حمله قلبی یک اورژانس پزشکی است! بستری و احتمالاً مراقبت های ویژه مورد نیاز است. پایش مداوم نوار قلب سریعاً آغاز می شود ، زیرا آریتمی های کشنده (ضربانات نامنظم قلبی) مهمترین علت مرگ در چند ساعت اول پس از حمله قلبی هستند.
اهداف درمان شامل توقف پیشرفت حمله قلبی ، کاهش بار قلب و پیشگیری از عوارض می باشد.
داروها و مایعات مستقیماً از راه یک کاتتر داخل وریدی به درون یک سیاهرگ تزریق می شوند. وسایل پایش متعددی ممکن است لازم باشد. یک سوند ادراری برای پایش دقیق وضع مایعات گذاشته می شود.
معمولاً اکسیژن تجویز می شود ، حتی اگر اکسیژن خون طبیعی باشد. این امر اکسیژن کافی در اختیار بافت های بدن می گذارد و کار قلب را کم می کند.

داروهای ضد درد:
نیترو گلیسرین وریدی یا سایر داروها برای کنترل درد و کاهش نیاز قلب به اکسیژن بکار می روند. مورفین و داروهای مشابه ضد دردهای قوی هستند که ممکن است برای یک حمله قلبی تجویز شوند.

داروهای ضد انعقادی:
اگر EKG ثبت شده حین درد قلبی بصورت بالا رفتن قطعه ST باشد ، داروهای ترومبولیتیک (داروهای حل کننده لخته) در عرض 12 ساعت پس از شروع درد سینه ممکن است شروع شوند. این درمان ترومبولیتیک در ابتدا به صورت تزریق آرام استرپتوکیناز یا فعال کنندۀ پلاسمینوژن بافتی شروع و با تزریق وریدی هپارین دنبال می شود.
درمان با هپارین به منظور پیشگیری از تشکیل لخته های جدید ، برای 48 تا 72 ساعت ادامه می یابد. علاوه بر این وارفارین (کومادین) که خوراکی مصرف می شود ، ممکن است جهت پیشگیری از تشکیل لخته های بیشتر تجویز شود.

درمان ترومبولیتیک برای بیمارانی که دارای خصوصیات زیر باشند مناسب نیست:
• خونریزی های داخل سر مثل خونریزی داخل جمجمه ای
• اشکالات مغزی مثل تومورها یا ناهنجاری های رگ های خونی
• سکته مغزی در 3 ماه گذشته (یا احتمالاً بیشتر)
• ضربه مغزی در 3 ماه گذشته

علاوه بر این ، درمان ترومبولیتیک در افرادی که شرایط زیر را داشته باشند بسیار خطرناک است:
• پرفشاری خون شدید
• جراحی عمده یا تصادف شدید در 3 هفته گذشته
• خونریزی داخلی در 2-4 هفته اخیر
• بیماری زخم پپتیک

این درمان در خانم های حامله و افرادی که داروهای ضد انعقادی مثل کومادین مصرف می کنند بسیار خطرناک است.
مصرف داروهای ترومبولیتیک ممکن است با خونریزی شدید همراه شود. پزشکتان می تواند در انتخاب درمان مناسب به شما کمک کند.
اساس معالجه یک حمله قلبی درمان ضد پلاکتی است. این درمان می تواند از تجمع پلاکت ها در محل آسیب وارده به دیواره رگ خونی (مثل پارگی در پلاک آترواسکلروزی) جلوگیری کند. تجمع پلاکتی و انباشته شدن آنها اولین پدیده ای است که منجر به تشکیل لخته می شود. یک داروی ضد پلاکتی پر مصرف آسپرین است. دو داروی ضد پلاکتی مهم دیگر تیکلوپیدین (تیکلید) و کلوپیدوگرل (پلاویکس) هستند.

سایر داروها:
• مسدود کننده های بتا (مثل متوپرولول ، آتنولول و پروپرانولول) به منظور کاهش بار قلب و پایین آوردن فشار خون استفاده می شوند.
• مهارکننده های آنزیم مبدل آنژیوتنسین (مانند رامیپریل ، لیزینوپریل ، انالاپریل یا کاپتوپریل) برای پیشگیری از نارسایی قلب و کاهش فشار خون مصرف می شوند.

جراحی و سایر اقدامات
آنژیوپلاستی اورژانس کرونر ممکن است برای باز کردن شریانهای کرونر مسدود لازم باشد. این روش درمانی را می توان بجای درمان ترومبولیتیک استفاده کرد یا در بیمارانی که داروهای ترومبولیتیک نباید استفاده شوند ممکن است بکار رود. وسیله ای بنام استنت اغلب حین آنژیوپلاستی داخل شریان گذاشته می شود. این امر برای اطمینان بیشتر است که شریان کرونری تازه باز شده بعد از جراحی همچنان باز بماند. پيوند بای‌پس عروق كرونری بصورت اورژانس ممکن است در برخی بیماران نیاز باشد.
شواهد اخیر حاکی از آن است که استفاده از آنژیوپلاستی و استنت گذاری می تواند اولین قدم درمانی برای باز کردن شریان قلبی مسدود باشد ؛ به شرطی که این روش در زمان مشخص در مرکز مجهز صورت گیرد. اگر این روش در دسترس نباشد ، استفاده از درمان ترومبولیتیک پیشنهاد می شود.

پیش آگهی
پی آمد بیماری بسته به وسعت و حجم بافت آسیب دیده متفاوت است. پی آمد بیماری در صورت آسیب به سیستم هدایت الکتریکی قلب (سیستم الکتریکی که انقباض قلب را کنترل می کنند) وخیم خواهد بود.
تقریباً یک سوم موارد منجر به مرگ می شود. اگر بیمار 2 ساعت پس از حمله زنده بماند ، احتمال زنده ماندن زیاد است ولی ممکن است با عوارض همراه باشد.
بیماران بدون عارضه ممکن است کامل خوب شوند ؛ حملات قلبی لزوماً فرد را زمین گیر نمی کند. معمولاً فرد به تدریج فعالیت های طبیعی و روزمره ، از جمله فعالیت جنسی را بدست می آورد.

عوارض
آریتمی ها مثل تاکی کاردی بطنی ، فیبریلاسیون بطنی ، بلاک قلبی

• نارسایی احتقانی قلب
• شوک کاردیوژنیک
• گسترش انفارکتوس: گسترش مقدار بافت قلبی آسیب دیده
• پریکاردیت (التهاب پرده اطراف قلب)
• آمبولی ریوی (لخته خون در ریه ها)
• عوارض درمان (برای مثال داروهای ترومبولیتیک شانس خونریزی را زیاد می کنند.)

پیشگیری از حمله قلبی
• فشار خونتان را کنترل کنید.
• سطح کلسترول تام را کنترل کنید. جهت کنترل سطح کلسترول ، پزشکتان ممکن است دارویی از خانواده استاتین ها تجویز کند (آتورواستاتین ، سیمواستاتین).
• اگر سیگاری هستید ، سیگار را ترک کنید.
• غذای کم چربی حاوی میوه و سبزیجات فراوان و فاقد روغن حیوانی مصرف کنید.
• بیماری قند را کنترل کنید.
• اگر چاق هستید ، وزنتان را کم کنید.
• روزانه یا چند بار در هفته پیاده روی یا سایر ورزش هایی که کارآیی قلب را بهبود می بخشد ، انجام دهید. (ابتدا با پزشک خود مشورت کنید.)

اگر دارای یک یا چند فاکتورخطر بیماری های قلبی هستید ، با پزشکتان در مورد تجویز آسپرین برای پیشگیری از حمله قلبی تماس بگیرید.
بعد از یک حمله قلبی ، پیگیری بیمار برای کاهش خطر بروز یک حمله دیگر ضروری است. اغلب یک برنامه بازتوانی قلبی برای بازگشت به زندگی روزمره توصیه می شود. برنامه ورزش ، تغذیه و داروها را مطابق تجویز پزشکتان ادامه دهید.

دیابت یکی از عوامل سکته قلبی
دیابت یک عامل خطر مهم و بزرگ برای بیماری ‌های قلبی و سکته است. حدود 65 درصد افرادی که دیابت دارند به علت انواع مختلفی از بیماری‌های قلبی عروقی می‌ میرند. به ویژه زنان دیابتی خطر بالایی برای مردن از بیماری‌های قلبی-عروقی و سکته ی قلبی دارند.
کسانی که دیابت دارند ، باید فشار خون و کلسترول خود را پایین‌تر از سطح توصیه شده‌ نگه دارند. نکشیدن سیگار ، داشتن تحرک بدنی و مصرف روزانه ی آسپرین (در صورت توصیه ی پزشک) برای پیشگیری از بیماری‌های قلبی مهم هستند.
احتمال سکته ی قلبی یا مغزی در افراد دیابتی 50 درصد بیشتر از کسانی است که قند خون طبیعی دارند. بنابراین بایستی توجه زیادی به کنترل یا پیشگیری فشار خون ، کلسترول خون و دیگر عوامل خطر بیماری‌ های قلبی داشته باشند.

ضعف قلب (نارسایی قلب ، Heart Failure)
این بیماری جداً بد و آزار دهنده و ناتوان کننده می باشد. اعتدال روح بسته به یک جزء حرارت و یک جزء برودت و یک جزء یبوست و یک جزء رطوبت است ، بنابراین اگر در یکی از این اجزاء کمی یا افزونی پیدا شود ، از کار خودش باز می ماند و قلب را ناتوان می کند. به هر حال این بیماری ناشی از غلبه یکی از اخلاط چهار گانه (صفرا ، سودا ، بلغم ، خون) است که در هر نوع باید مزاج را به تعادل رساند. گاهی سبب بیرونی دارد. ناراحتی های فکری و روانی و گاهی از ضعف خود قلب است.

علائم بیماری

سکته های قلبی (خفیف یا قوی) و ناراحتی های قلبی که مربوط به نارسایی قلب می شوند.

خفقان قلب (Asphyxiation ، Suffocation)
این بیماری به علت امتلاء رگ های قلب از خون پیدا می شود و نیز ممکن است از زیادی رطوبت پرده ای که قلب را در بر می گیرد باشد و گاهی از چیرگی حرارت صفرایی و گاهی نیز از بخارهایی است که بسوی قلب می روند. در بعضی اوقات ممکن است سبب چیرگی خون در مزاج باشد و علامتش همان علامات عمومی غلبه خون است و سرخی چهره بیمار ، شدت یافتن تپش سرخرگ ها و نفس نفس زدن بیمار است.

علائم بیماری

نگرانی و استرس بی مورد ، تب

يكی از مهم‌ترين و مؤثرترين راه‌های تشخيص سرطان سينه ، به خصوص در مراحل اوليه بيماری ، انجام ماموگرافی است. يكی از مؤثرترين راه‌های مبارزه با اين بيماری نيز تشخيص آن در مراحل اوليه پيدايش است. به عقيده اكثر پزشكان در صورت تشخيص به موقع سرطان در مراحل اوليه می‌توان درمان مؤثرتری را انجام داد و از ميزان مرگ و مير احتمالی كاست. مطالعات نشان می‌دهند كه تصويربرداری ماموگرافی دوره‌ای در زنان بدون نشانه ، نرخ ابتلا به سرطان را به ميزان زيادی كاهش می‌دهد. عمده سرطان‌های پستان از بافت غده ای سينه منشأ می‌گيرند كه با تغييرات آناتوميک و انحراف در مجراي طبيعی و رسوب ذرات كلسيفه ريز با قطر تقريبی 500 ميكرومتر و بروز توده‌های كوچک و بزرگ همراه است. سرطان‌های پستان معمولا از ربع خارجی پستان آغاز شده و ممكن است توده‌های بدخيم ، به فاشيای قفسه سينه اتصال يابند يا به پوست گسترش پيدا كنند و موجب فرورفتگی شوند.

سرطان پستان به تدريج گسترش می‌يابد و اين گسترش در اغلب موارد گره‌های لنفی در زير بغل و در طول شريان پستانی داخل را در بر می‌گيرد. در حدود 90% از ضايعات خوش خيم و بدخيم پستان از طريق لمس پستان شناسايی می‌شوند. با اين حال ممكن است تا زمان قابل لمس شدن يک تــوده بــدخـيــم بــدون درد و مـنـفــرد ، گـستـرش بـه گـره‌هـای لـنـفـی صـورت گـرفـتـه بـاشـد. بـنـابـراين تشخيص در مراحل اوليه سرطان ، به عنوان يک عامل حياتی در درمان موفق به شمار می‌رود.

مبانی ماموگرافی
مـامـوگـرافـی انـجـام راديـوگـرافـی از نـسـج نـرم پستـان‌هـا اسـت و عمـدتـاً بـه منظـور شنـاسـايـی و تشخيص سرطان پستان و نيز به منظور ارزيابی توده‌های قابل لمس و ضايعات غير قابل لمس پستان مورد استفاده قرار می‌گيرد.
به طور تخمينی می‌توان گفت كه با استفاده از مـامـوگرافی ، سرطان پستان دو سال قبل از قابل لـمـس شـدن ضـايـعـه غـيـر طـبـيعی قابل شناسايی است.
جذب پرتو‌ X در بافت عمدتاً از طريق جذب فوتو الكتريک و كمپتون صورت می‌پذيرد. در انرژی‌های بالاتر از kev30 جذب فوتو الكتريک كاهش قابل ملاحظه ای يافته و پديده كمپتون بر آن غلبه می‌كند كه باعث جذب نسبتاً يكنواخت پرتو در بافت‌های دارای عدد اتمی متفاوت شده و در نتيجه كنتراست تصوير كاهش می‌يابد.
اما در انرژی‌های بين kev20 تا 30 ‌اغلب برخوردها از طريق پديده فوتو الكتريک صورت می گيرد كه در اين حالت به علت توليد بسيار ناچيز پرتوهای پراكنده و جذب در راديــوگــرافــی از نسـج نـرم بـايـد از كيلـوولـت‌هـای پـاييـن بـرای افـزايـش احتمـال جـذب فوتوالكتريک استفاده كرد.

دستگاه ماموگرافی
به طور كلی هر دستگاه ماموگرافی از چهار جزء اصلي تشكيل شده است:
1) تيوب اشعه ايكس
2) كمپرسور
3) سيستم گيرنده تصوير
4) صفحه كنترل عوامل تابش

1) تيوب اشعه ايكس
در حال حاضر سه نوع لامپ مولد پرتو ايكس در ماموگرافی وجود دارد كه براساس جنس هدف يا آند آن ها ، تقسيم بندی می شوند و عبارتند از:
لامپ‌های پرتو ايكس با هدفی از جنس تنگستن ، موليبدن و آلياژ موليبدن-تنگستن. در مولد‌های پرتو ايكس از صافی‌ها جهت بالا بردن كيفيت دسته پرتو توليد شده و حذف پرتوهای كم انرژی موجود در آن و كاهش دوز جذبی پوست بيمار استفاده می‌شود. دسته پرتو ايكس توليد شده در دو مرحله قبل از رسيدن به بيمار فيلتر می‌شود.
مرحله اول مربوط به روغن درون لامپ و شيشه آن می‌شود كه به آن صافی ذاتی می‌گويند.
مرحله دوم يا صافی اضافی در واقع صفحات فلزی با ضخامت‌ها و جنس‌های متفاوت هستند كه بسته به مقدار انرژی دسته پرتو و جنس هدف بر سر راه پرتو‌های اوليه قرار می‌گيرند.
در لامپ‌های مولد پرتو ايكس ماموگرافی ، نوع صافی و ضخامت آن بسيار مهم است.
صافی‌ها قادر هستند با حذف بخش عمده ای از پرتو‌های ترمزی ، از كاهش كنتراست تصوير توسط اين پرتوها جلوگيری كنند. شدت پرتوهای ايكس خروجی از لامپ مولد اشعه پرتو ، در تمام قسمت‌های دسته پرتو ايكس توليد شده يكسان نيست ، بلكه در سمت آند نسبت به سمت كاتد دارای شدت كمتری است. اين كاهش شدت در قسمتی از پـرتـوهـای خـروجـی كـه تقـريبـاً مـوازی بـا سطـح آند هستند ، به علت جذب مقداری از فوتون‌های پرتو ايكس در هدف صورت می‌پذيرد. اين تغييرات در شدت اشعه را اثر پاشنه آند می‌نامند كه مقدار آن به زاويه خروجی دسته پرتو تابشی از هدف وابسته است.
در ماموگرافی با توجه به شكل مخروطی پستان ها ، جهت تابش يكنواخت لازم است كه شدت پرتو در قسمت ضخيم تر بافت (سمت قفسه سينه) بيشتر از قسمت نازكتر (قسمت نوک پستان) باشد.

2) كمپرسور
كمپرسور وسيله ای شفاف ، محكم و از جنس پلاستيک (Lexan) با ضخامت mm 1 است كه برای فشرده كردن عضو به كار می‌رود. سطح كمپرسور بايد صاف و موازی سطح سينی نگه دارنده كاست بوده و از لحاظ دانسيته اتمی و ضخامت بايد همسان و يكنواخت بـاشـد. در غيـر ايـن صـورت بـه علـت عـدم جـذب يكنـواخـت دسته پرتو در كمپرسور ، مكـان‌های مختلف عضو به طور يكنواخت تابش نديده و باعث تفسير اشتباه پزشک می‌شود.
لبه جلويی كمپرسور كه به سطح قفسه سينه بيمار تكيه می‌كند ، دارای زاويه 85 درجه و 3 الی 4 سانتی متر جهت عقب راندن چربی‌های زير بغل بالا می‌آيد. اين زاويه نبايد شيب‌دار و منحنی باشد ، چون در هنگام استفاده از كمپرسور ، بافت احشايی پستان تا حد لازم فشرده نشده و ضخيم‌تر از مكان‌های ديگر بافت باقی می‌ماند.
در اين صورت اين قسمت از بافت ، كمتر ازحد لازم تابش می‌بيند و يا اين‌كه اصلا در ميدان تابش قرار نگرفته و از حيطه تصويربرداری حذف می‌شود.
در هر دو صورت ، اطلاعات نهفته موجود در اين بخش از تصوير حذف شده و باعث اشتباه پزشک می‌شود.

3) گيرنده‌های تصوير
در ماموگرافی سه نوع گيرنده تصوير وجود دارد:
الف) فيلم با تابش مستقيم اشعه ايكس
ب) كاغذ‌های زيرو راديوگرافی
ج) فيلم‌های همراه با صفحات تشديد كننده

به علت برتری استفاده از صفحات تشديد كننده از لحاظ پرتوگيری بيماران و كيفيت تصاوير ، دو روش اول از رده خارج شده اند.

4) صفحه كنترل عوامل تابش
‌كيلو ولتاژ پيک
در ماموگرافی گستره كيلو ولتاژ كاربردی در تمامی انواع تيوب‌ها با استفاده از سيستم فيلم اسكرين بين kvp 25 تا kvp40 متغير است. بهترين كنتراست در kvp 28 تا 30 و با استفاده از تيوب با آند موليبدن به دست می‌آيد.
‌ميلی آمپر
در تيوب‌های مولد پرتو ايكس ماموگرافی ، تغييرات ميلی آمپر از چند ميلی آمپر تا 400 ميلی آمپر تغيير می كند. مقدار ميلی آمپر تنظيم شده تابعی از نوع ژنراتور (تک فاز يا سه فاز) ، اندازه كانونی ، فاصله عضو تا نقطه كانونی و مدت زمان تابش است.
‌مدت زمان تابش
مدت زمان تابش بسته به نوع گيرنده تصوير ، قابليت‌های هندسی دستگاه ماموگرافی و كيلو‌ولتاژ تنظيمی ، تغيير می‌كند. در ماموگرافی با تابش مستقيم فيلم ، مدت زمان تابش بين 0/1 تا 3 ثانيه است كه با استفاده از سيستم فيلم - اسكرين سريع تر ، می‌توان مدت زمان تابش را كوتاه تر كرد و از احـتمـال ايجـاد آرتيفكـت حـركتـی (Motion Artifact) و تــكـــرار راديـــو گــرافــی و در نـتـيـجــه از پرتوگيری بيش از حد بيمار كاست.

اصول فيزيک ماموگرافی
اساس اشعه X از يک منبع الكترون (كاتد) و يک هدف (آند) تشكيل می‌شود كه داخل يک حباب شيشه ای و خالی از هوا (خلاء) قرار گرفته اند. با ايجاد اختلاف پتانسيل (kVp) بين آند و كاتد ايجاد ميدان الكتريكی قوی حاصل از آن الكترون‌های سطح كاتد شتاب يافته (ma) و با سرعت به آند برخورد می كنند (بمباران الكترونی). در اثر اين پديده بيش از 98% الكترون‌ها پس از برخورد به سـطـح آنـد مـتـوقـف مـی‌شـونـد و انـرژی آن‌ها به صورت انرژی گرمايی آزاد می‌شود.
كمتر از 2% الكترون‌ها پس از برخورد به سطح آند به لايه‌های مداری اتم‌های آند نفوذ می كنند و در اثر جاذبه هسته اتم در آند متوقف شده يا تغيير مـسـيـر مـی‌دهـنـد. بـه دنـبـال تـوقـف يا تغيير مسير الـكـتـرون‌هـا ، مقداری از انرژی جنبشی آن‌ها به صورت فوتون‌های اشعه X آزاد می‌شود و به اين دليل در اصطلاح به آن اشعه ترمزی گفته می‌شود. در حـالـت ديـگـری پـس از تـصادم الكترون‌های شتابدار با آند ، الكترونی از لايه‌های اطراف اتم خارج شده و اتم دارای بار مثبت شده و در نتيجه نـاپـايـدار می شود. جهت بازگشت اتم به حالت پــايـدار ، مـحـل الـكـتـرون خـالـی تـوسـط الـكـتـرون ديگری از لايه پر انرژی تر جبران می‌شود كه در اثر اين جابجائی ، مابقی انرژی الكترون به صورت فوتون‌های اشعه X ساطع می‌شود. طول موج اين فوتون‌ها در هر ماده (آند) متفاوت بوده و بستگی به عدد اتمی آند دارد.
در يــک لامــپ اشـعــه X بــا افــزايــش اختـلاف پتانسيل ، تعداد الكترون‌های شتاب گرفته نيز افزايش می‌يابد و اين افزايش ادامه يافته تا زمانی كه پس از آن با بالاتر بردن اختلاف پتانسيل ، تعداد الكترون‌های ساطع شده ثابت باقی بماند. به اين نقطه كار تيوپ اشعه X ، نقطه اشباع گفته می شود. از اين نقطه به بعد با گرم كـردن سطـح كـاتـد تـوسـط فيـلامـان تعـداد الكتـرون‌هـای تحـريـک شده كه در اثر ميدان الكتريكی موجود شتاب گرفته و به سطح آند برخورد می‌كنند ، افزايش می‌يابد.
‌لذا با تنظيم ميزان گرمای سطح كاتد (كنترل ولتاژ اعمال شده فيلامان) می‌توان ميزان ma را مستقل از kvp تنظيم نمود. بيش از 98% از انرژی الكترون‌های برخورد كننده به سطح آند به صورت انرژی گرمايی آزاد می‌شوند كه اين مقدار انرژی در سطح بسيار كوچكی از آند متمركز می‌شود و به همين  دليل می‌تواند موجب ذوب آند شود. در تيوب‌هاي جديد ، آند به صورت صفحه از جنس بسيار مقاوم در برابر گرما ساخته می‌شود. به منظور افزايش سطح برخورد الكترون‌ها ، آند را به كمک يک موتور الكتريكی می چرخانند تا به اين ترتيب در هر لحظه يک نقطه از محيط دايره در مقابل الكترون‌های شتابدار ساطع شده قرار گـيــرد و سـطــح كـوچـک آنـد افـزايـش مـی‌يـابـد. لامـپ آنـد دوار در دستگـاه‌هـای مـدرن تـصـويـرنـگـاری امـروزی مـانـند آنژيوگرافی ، فلوئورسكوپی ، راديوگرافی عمومی ، CT اسكن و ماموگرافی به كار می‌رود.
سطحی از آند را كه از آن تشعشع ساطع می‌شود نقطه كانونی (focal spot) می‌نامند. هر قدر اين سطح كوچک‌تر باشد ، رزولوشن (resolution) تصوير بهتر خواهد بود. از طرف ديگر با كوچكتر شدن اندازه نقطه كانونی احتمال صدمه آند به دليل گرمای زياد نيز افزايش يافته و در نهايت موجب كاهش طول عمر تيوب می‌شود. به عنوان مثال در يک دستگاه ماموگرافی توان الكتريكی كه توسط ژنراتور در اختيار تيوب قرار می گيرد معادل kw3 ‌است كه بيش از kw 2/9 به انرژی حرارتی و كمتر از kw 0/1 به اشعه X تبديل می‌شود. مقدار انرژی توليد شده را می‌توان يک بخاری برقی با چهار المنت حرارتی مقايسه كرد. انرژی حرارتی توليد شده در تيوب‌ها به كمک پنكه الكتريكی و روغن عايقی كه در محفظه پـوشـشـی دور لامـپ اشـعـه قـرار دارد بـه بـيـرون منتقل می‌شود. اندازه نقطه كانونی در دستگاه‌های ماموگرافی امروزی بر اساس تنظيم ميدان الكتريكی اعمال شده بر لامپ اشعه تنظيم می‌شود و غالباً در دو اندازه 0/3 ميلی متر مربع و 0/1 ميلی متر مربع است. با توجه بـه تـوضيحات ياد شده از نقطه كانونی با سطح 1/0 ميلی ‌متر مربع فقط در موارد نياز به رزولشن بسيار بالا و به طور معمول در كليشه بزرگنمايی استفاده می‌شود كه انتخاب در دستگاه‌های مدرن غالباً به صورت خودكار صورت می‌گيرد.

كنترل پرتودهی خودكار ((Automatic Exposure Control (AEC)
برخی از دستگاه‌های ماموگرافی قادرند پارامترهای تابش را به طور خودكار كنترل كنند. اين كنترل می‌تواند به صورت تمام خودكار باشد ، يعنی تكنسين هيچ دخالتی در تـنـظيم عوامل تابش ندارد يا اين‌كه نيمه خودكار باشد كه تكنسين با تنظيم كيلو ولتاژ خروجی ، اجازه تنظيم ميلی آمپر ثانيه را به دستگاه می‌دهد.
در اين سيستم سلول‌های حساس فتوتايمر موجود در زير بوكی ، هلال كوچكی از بخش مركزی عضو را پس از يک تابش كوچک ابتدايی ، از لحاظ دانسيته تقريبی آن ارزيابی كرده و سپس نسبت به دانسيته بافت ، پرتو دهی مناسب را اعمال می‌كند.

ليزر ماموگرافی
با استفاده از ليزر و سی تی اسكن ، روش جديدی برای تصويربرداری از سينه بدون اشعه ايكس ارائه شده است كه نياز به بيوپسی را كم می‌كند و ارزش تشخيصی بالايی دارد.
اين روش شبيه سی تی اسكن با اشعه ايكس است ولی ليزر جای اشعه ايكس را گرفته است. ليزر با فركانسی توليد می‌شود كه با ضريب جذب اكسی و دی اكسی هموگلوبين مطابقت دارد. بيمار ، يكی از پستان هايش را در محفظه اسكن قرار می‌دهد ؛ طوری كه كاملا معلق بماند و با هيچ قسمتی از سيستم در تماس نباشد.
بـا تـابـش ليـزر و انـدازه گيری ضرايب جذب بـافتـی ، تصـويـر سـه بعـدی به دست می‌آيد كه به راحتـی مـی‌تـوان مثبت يا منفی بودن تست را از روی آن تـشـخـيــص داد. ايــن سـيستـم تحـت نـام مــامــوگــرافـی لـيـزری بـرش نـگـاری كـامـپـيـوتـری (CCTLM) عرضه شده است.
بسياری از ماموگرافی‌ها به نتيجه قطعی درباره سـرطـان منجـر نمـی شـوند ، چون خواندن آن‌ها مشكل است. در نتيجه بيماران ناچار به بيوپسی می‌شوند كه عملی دردناک است. سيستم جديد با كم كردن احتمال نياز به بيوپسی كيفيت زندگی را برای زنان بالا می‌برد.

مشكلات ماموگرافی
موضوع تابش پرتو‌های يون ساز X و خطر آن برای بيماران همواره مهم‌ترين ريسک در كار با مـــامــوگــرافــی اســت. در يــک آزمــايــش مـعـمــول ماموگرافی ، ميزان تابش به بيمار بين mGy 1/5 ‌تا mGy 2/5 است. اين موضوع خود ريسک ابتلا به سـرطـان را افـزايـش مـی‌دهـد. به صورت تئوری نشان داده شده است كه هر بار تابش به ميزان 4 در ميليون احتمال ابتلا را افزايش می‌دهد. احتمال ابتـلای فـرد بـه سـرطـان سينه در حالت معمولی 1500 در ميليـون اسـت. بنابراين افزايش ريسک چـنـدان زيـاد نيسـت. بـا ايـن حـال بـرای حـل ايـن مشكل به تازگی روش‌هايی ارائه شده اند كه از اولـتــراسـونـد يـا لـيـزر بـرای مـامـوگـرافـی اسـتـفـاده می‌كنند.

تصويربرداری سينه با تی اسكن
تی اسكن كه اسكن امپدانس الكتريكی يا EIS نيز ناميده می‌شود در سال 1999 توسط سازمان غذا و داروی آمريكا (FDA) برای استفاده به عنوان يــک وسـيـلــه كـمـكــی مــامــوگــرافــی در كمـک بـه تشخيص سرطان سينه ، مورد تأييد قرار گرفت. تـــی - اســكـــن از امــپـــدانـــس الــكــتـــريــكــی  بــرای اندازه‌گيری جريان عبوری از بافت سينه استفاده می‌كند و به آشكار ساختن تومورهای سرطانی كــمـــک مـــی‌كــنـــد و بــرعـكــس تـصــويــر بــرداری تـی‌اسـكـن مـی‌تواند مشخص كند كه يک بافت تومور خوش خيم (غير سرطانی) است.
تــــی اســكـــن بـــا انـــدازه گــيـــری جـــريـــان‌هـــای بـيــوالـكـتــريـكــی كــم ، تـصــويــر‌هــای همـزمـانـی از مشخصات آمپدانس الكتريكی سينه تهيه می‌كند. به كمک اين نتايج می‌توان به سرطانی بودن يا غير سرطانی بودن بافت منطقه مورد نظر پی برد. ضميمه كردن تصاوير تی اسكن با ماموگرافی ، تعداد بافت برداری های (biopsy) غير ضروری را كاهش می‌دهد.
تـصـــويـــربـــرداری امـپـــدانـســـی تـــی اسـكــن از سـيـنــه ، مــانـنــد اشـعــه ايـكــس‌ (x-rays) و راديونوكلوئيدها از اشعه استفاده نمی كند ، فشرده كردن (compression) سينه و همچنين تزريق يا نمونه برداری بافت از سينه به وسيله سوزن يا برش جراحی لازم نيست. تی اسكن با استفاده از جريان‌های الكتريكی كم ، يک تصوير (map) از سينه توليد می‌كند. يک جريان الكتريكی از طريق يک الكترود كه به بازوی بيمار وصل می‌شود ، وارد بدن می‌شود. جريان الكتريكی از سينه عبور می كند ، سپس توسط  پروبی كه روی سينه قرار گرفته از روی سطح پـوسـت انـدازه گيـری مـی‌شـود. پـروب تـی اسكـن شبيـه پـروبـی است كه در آزمايشات اولتراسوند استفاده می‌شود. از آنجا كه رسانايی الكتريكی بافت سرطانی با بافت سالم متفاوت است ، تومورهای سرطانی در تصاوير نهايی به دست آمده مانند نقاط سفيد روشن نمايش داده می‌شوند. تصوير همزمان (map) از خصوصيات الكتريكی سينه ، در مانيتور سيستم تی اسكن نشان داده می‌شود. ماموگرافی تقريباً 85 درصد سرطان‌های سينه را كشف می‌كند و تنها وسيله آزمايش مورد تأييد FDA است كه به كشف سرطان در زنان بـدون عـلامـت يـا نشـانـه بيمـاری كمـک مـی‌كنـد. امـا بـه هر حال ، ماموگرافی 15 درصد سرطان‌های سينه را نمی تواند كشف كند. تصويربرداری سينه با تی اسكن ، يک پيشرفت جديد و اميدواركننده در تشخيص سرطان سينه است. تصويربرداری با تی اسكن كه در تلفيق با ماموگرافی استفاده شود ، از ماموگرافی به تنهايی حساس تر است.
نتايج نشان می‌دهند كه تی اسكن يک راه حل مقرون به صرفه  برای افزايش دقت تشخيص و قبول وجود سرطان سينه است. اطلاعات تی اسكن به تشخيص پزشک برای توصيه انجام دادن يا ندادن بافت برداری ، كمک كند. ديگر آزمايشات تكميلی ماموگرافی مانند MRI و پزشكی هسته ای به طور قابل ملاحظه ای نسبت به تصويربرداری تی اسكن پر هزينه بوده  و بيمار پسند (patient  friendly) نيست.

ماموگرافی و تشخيص زودرس سرطان سينه 
مطابق با گزارش سازمان غذا و داروی آمريكا (FDA) ماموگرافی می‌تواند 85 تا 90 درصد از سرطان‌های پستان را در زنان بالای 50 سال حداقل 2 سال قبل از احساس آن كشف كند.
ماموگرافی برای زنان بالای 40 سال هر دوسال يک بار و براي زنان بالای 50 سال سن سالی يک بار توصيه می‌شود. با توجه به شايع بودن سرطان پستان در بانوان اهميت انجام درست ماموگرافی بيشتر نمايان است. با توجه به اين‌كه كليه مراحل آماده سازی بيمار ، ارتباط ، تهيه عكس ، تست شرايط صحيح دستگاه مطب و كليه پارامترهای كه در كيفيت عكـس مـؤثـر هستنـد بـر عهـده تكنسيـن اسـت ، دانـش تكنسيـن و تكنيـک درست انجام ماموگرافی بيش از پيش اهميت خود را نشان می‌دهد. چه بسا در صورت عدم آگاهی و انجام ناصحيح ، ماموگرافی باعث تشخيص نادرست و يا عدم تشخيص به موقع مورد مشكوک شود كه در هر صورت می‌تواند ضايعات جبران ناپذيری برای بيمار داشته باشد. علاوه بر اين رفتار و آگاهی تكنسين می تواند باعث اعتماد ، اطمينان و عدم نگرانی بيمار شود‌.

سرطان پستان 
سرطان پستان شايع ترين نوع سرطان در ميان زنان است. در سال 1998 در كشور كانادا بيش از 19000 مورد سرطان پستان تشخيص داده شده است و آمار فوت ناشی از اين بيمـاری 6000 مـورد ثبـت شـده است. در كشور امـريكـا ايـن ارقـام تقـريبـاً به 10 برابر می‌رسد. در حدود 4% از آمار سالانه فوت زنان در آمريكای شـمــالــی مــربــوط بــه ايــن بـيمـاری مهلـک اسـت. متأسفانه تا كنون در كشور ايران آمار قابل اعتمادی از تعداد مبتلايان به بيماری سرطان پستان و فوت ناشی از اين بيماری ارائه نشده است. امكان ابتلا به سرطان  پستان در سنين مختلف متفاوت است. به طور خلاصه می‌توان عنوان كرد:
تا 25 سالگی ، كمتر از يک در هزار
تا 50 سالگی ، يک در 63
تا 75 سالگی ، يک در 15
تا 90 سالگی ، يک در 9

به غير از سن ، عوامل ديگری نظير سابقه قبلی سرطان پستان و سابقه خانوادگی ، ريسک سرطان را بالا می‌برند. موارد ديگر از جمله حاملگی دير هنگام و چندين عامل ديگر تأثير كمتری در اين امر دارند. زمانی كه يک غده به حالت قابل تشخيص می‌رسد ، معمولا بين دو تا هشت سال از تشكيل سلول‌های آغازی سرطانی می‌گذرد.
غدد كوچک (حدود 0/5 سانتي متر) توسط مــامــوگــرافــی كـشــف مــی‌شـونـد. غـدد بـزرگ‌تـر می‌تواند در معاينه دوره ای خود شخص يا پزشک كشف شود.

ريسک و فايده ماموگرافی
در اينجا اين سوال مطرح می‌شود که با توجه به اين كه ماموگرافی از اشعه ايكس استفاده می‌كند ، آيا خود اين احتمال ابتلا به سرطان را بالا نمی برد؟ بــا در نـظــر گــرفـتــن ايــن نـكـتــه كــه سـيـستـم‌هـای ماموگرافی جديد برای اين كار طراحی شده اند ، دز دريافتی بيمار بسيار ناچيز است.
بررسی ها نشان می دهد ، دز لازم جهت ايجاد ســرطــان 100 تــا 1000 بــار بـيـشـتــر از دز مـعـمـول ماموگرافی است.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

ماموگرافی ديجيتال سه بعدی (توموسنتز)
يک روش جديد برای تصويربرداری از پستان به نام توموسنتز ديجيتال است كه در سال های اخير به وجود آمده و تحت بررسی بوده است. در اين روش از چند زاويه مختلف از پستان تصويربرداری می شود. در نتيجه به جای يک تصوير منفرد ، مجموعه تصاويری از سطح مقطع‌های مختلف پستان به دست می آيد و در كامپيوتر می توان اين تصاوير را به صورت سه‌بعدی بازسازی كرد. اين تكنيک با رفع كردن مشكل روی هم افتادن ساختارهای پستان كه ممكن است سبب مخفی شدن ضايعات شود ، امكان تشخيص ضايعات سرطانی را افزايش می دهد. اين شيوه در عين حال احتمال نتايج مثبت كاذب (False Positive) را كاهش می دهد.
در ايـن روش تيـوب اشعـه ايكـس روی يک كمان 15‌ حول پستان كه توسط كمپرسور فيكس شـده ، مـی چـرخـد و اشعه را به صورت پالسی تابش می كند. در اين حالت از پستان در چندين زاويـه تصـويـر گـرفتـه مـی شـود. تمام اطلاعات حاصله وارد سيستم كامپيوتری شده و در پروسه ای شبيـه بـه CT مقاطع نازک يک ميليمتری از بافت پستان موازی با سطح دتكتور بازسازی می شود. دزی كه در هر پالس به پستان داده می شود ، كسری از دز مجموعی است كه در ماموگرافی ديجيتال پستان دريافت می كند. بنابراين در آخر  دز مجمـوع ، مشـابـه دز مـامـوگـرافـی ديجيتـالـی پستان می شود.

نحوه بازسازی تصاوير
اطــلاعــات ثـبـت شـده تـوسـط دتـكـتـور وارد كامپيوتر می شود و در آنجا كامپيوتر با استفاده از الگوريتم بک ‌پروجكشن اين اطلاعات را كه به صورت ديجيتالی هستند ، به تصوير سه بعدی تبـديـل می كند. بازسازی با استفاده از تصاوير حاصل از پروجكشن های مختلف و تلفيق آن ها بــا يـكــديـگــر انـجــام مــی‌شــود. كــامـپـيــوتــر تـمـام پروجكشن های به دست آمده را در كنار يكديگر قرار می دهد. سپس برای بازسازی مقاطع يک مـيـلـيـمـتـری ، اطـلاعـات مـربـوط بـه آن مـقطع را نگه‌داشته و بقيه اطلاعاتی را كه از لايه های ديگر روی آن مقطع سوپرايمپوز شده اند ، توسط دو روش اضافه كردن و جابه جا كردن حذف می كند. به اين ترتيب در هر لايه فـقــط اطـلاعـات مـربـوط بـه همـان لايـه قـرار دارد. بنـابـرايـن كـامپيـوتـر بـا جمـع كـردن پروجكشن‌های مختلف و سپس كاهش كنتراست تصوير ستاره (محو شدن آن) توسط آرتيفكت حركتی ، تصوير بيضی را به صورت واضح در ارتفاع مربوط به خودش نشان می دهد. ‌تصاوير بازسازی شده را می توان به صورت مقطع به مقطع يا به روش سينمايی نمايش داد. تصاوير حاصله به دليل ضخامت نازک يک ميليمتری ، دارای رزولوشن بالايی است. پزشک تصاوير را بر روی مانيتور مشاهده می كند. در روش سينمايی مقاطع مربوط به تصوير پستان به صورت متوالی و پشت هم نمايش داده می شوند و پزشک قادر است در هر لحظه و هر ضخامتی از پستان ، نمايش تصاوير را متوقف و به بررسی بيشتر ناحيه بپردازد.

دستگاه با قابليت توموسنتز
‌اين دستگاه دارای قابليت های زير است:
- ‌قابل استفاده برای ماموگرافی غربالگری و تشخيصی
‌- قابليت توليد تصاوير دوبعدی و سه بعدی
‌قابليت تصويربرداری در سه حالت زير:
- ‌ديجيتالی (2D)
- ‌توموسنتز (3D)
- ‌كومبو (2D + 3D)
اين دستگاه دارای سه حالت تصويربرداری است. در حالت اول دستگاه قادر به گرفتن تصاوير ماموگرافی ديجيتال دو بعدی است. در حالت دوم تيوب حول پستان مـی‌چـرخـد و از بـافـت پـسـتـان در زوايـای مـختلف تصويربرداری می شود كه همان توموسنتز يا ايجاد تصاوير سه بعدی است. در حالت سوم دستگاه ابتدا روش توموسنتز را انجام می دهد و سپس در انتهای كمان دستگاه به نقطه صفر درجه بر می گردد و يک گرافی ديجيتال تهيه می كند. از روش كومبو بيشتر در زنانی با ريسک بالای سرطان و بنا به در خواست پزشک جهت تشخيص كامل استفاده می شود.

اجزاء تشكيل دهنده دستگاه شامل:
- ‌سيستم پوزيشنينگ بيمار
- ‌سيستم تصويربرداری
- دتكتور
- ايستگاه كاری

گريد (HTC (High Transmission Cellular
گريد در اين دستگاه از نوع لانه زنبوری است كه پرتوهای پراكنده را به ميزان بيشتری جذب می كند و اجازه عبور پرتوهای اوليه را به خوبی می دهد. از اين جهت باعث بهبود بيشتر كنتراست در تصاوير ماموگرافی می شود. جنس اين تيغه ها از مس بوده و ماده بينابينی آن هوا است و معمولا نسبت گريد 5:1 است.

‌دتكتور
آشكارساز در اين سيستم از نوع فلت پنل های مستقيم هستند كه تركيبی از فوتو ديود و فيلم های ترانزيستوری نازک است. ماده حساس فوتو ديود ، سلنيوم آمورف است كه حساسيت زيادی به اشعه ايكس دارد.

انواع طراحی برای دتكتور
دو نوع طراحی بر اساس حركت دتكتور وجود دارد. در طراحی اول دتكتور ثابت است و تيوب حول پستان چرخش دارد. در طراحی نوع دوم دتكتور همزمان با تيوب اشعه ايكس حركت می كند. در حالتی كه دتكتور ثابت است ، هنگامی كه تيوب به انتهای چرخش می رسد ، دتكتور قادر به دريافت قسمت كوچكی از اطلاعات نيست ولی در دتكتور متحرک تمامی اطلاعات توسط دتكتور ثبت می شود و ميدان ديد (Field Of View) وسيع تری نسبت به حالت اول دارد.

ساير پارامترهای دستگاه:
- ‌زاويه اسكن 15 ‌درجه
- ‌نوع اشعه پالسی
‌- تعداد نماها 15 نما
‌- زمان اسكن 5 ثانيه
‌- زمان بازسازی 10 ثانيه

مزايای روش توموسنتز
مزيت هايی كه برای اين روش بر اساس تحقيقات صورت گرفته ، شامل موارد زير است:
عدم همپوشانی ، حساسيت بهتر ، بهبود تشخيص سرطان ، كاهش انجام بيوپسی ، كـــاهـــش مـــراجـعـــات مـجـــدد ، وضـــوح در لـبـــه ضــايـعــات ، تـشـخـيــص عـمــق مـحـل ضـايـعـات ، كاهش فشار كمپرسور ، استفاده از تشخيص به كمک كامپيوتر CAD
عمده ترين مزيت اين روش عدم همپوشانی بافتی است.
در مـامـوگـرافـی ديجيتـال دو ضـايعه در يک عمـق هستنـد ، در صورتی كه در تومو اسلايس عمق دو ضايعه متفاوت است.

كاهش فشار كمپرسور
يكـی از دلايـل استفاده از كمپرسور ، كاهش ضخامت بافت پستان برای كاهش سوپرايمپوز شدن بافتی است.
از آنـجــا كــه در روش تــومــوسـنـتـز روی هـم افـتـادگـی بـافتی تا حدود خيلی زيادی برطرف شده است ، می توان از فشار وارده بر كمپرسور روی پـسـتــان كــم كـرد تـا بـيـمـار احـسـاس درد كمتری كند.
‌روش توموسنتز انقلابی در ماموگرافی ايجاد كرده و مزايای فراوانی را برای تشخيص سرطان پستـان فـراهـم كـرده اسـت كـه مهـم‌ترين آن ها همان‌طور كه ذكر شد عبارتند از:
- ‌كاهش همپوشانی بافتی
- ‌تشخيص بهتر سرطان
- ‌كاهش مراجعات مجدد
- ‌كاهش بيوپسی
- كاهش دز
‌- كاهش فشار كمپرسور
‌- كاهش زمان بازخوانی
اگــرچــه استفـاده از روش تـومـوسنتـز بـاعـث افـزايـش احـتـمـال كـشـف و تـشـخـيـص سـرطان پـسـتان می شود اما تمامی اين روش ها ممكن است كاهش مرگ و مير را به دنبال داشته باشند ولی هيچ گاه به طور صد در صد نمی توان در باره فوايد آن ها اظهار نظر كرد.

ديجيتال ماموگرافی استريوسكوپی
شــايــد روش تـصــويــربــرداری سـه بـعـدی از پـسـتــان‌هــا روش دقـيــق تــری بــرای تـشـخـيـص سرطان پستان باشد ، اين فناوری را ماموگرافی ديـجـيـتـال اسـتـريـوسـكـوپـی ديـجـيـتال می نامند. اولين برتری اين تكنيک در مقايسه با ديگر روش هـای تـصـويـربـرداری از بـافت پستان ها ، كشف تـوده‌هايی است كه در ماموگرافی استاندارد و معمول حذف يا اصطلاحاً missed می شوند. برخی از اين توده های حذف شده ، خوش خيم هستند اما برخی ديگر سرطان زا هستند كه تشخيص به موقع و دقيق آن ها اهميت بـسـيــار زيــادی دارد. مــزيــت ديـگــر مــامــوگــرافــی ديـجـيـتــال اسـتــريـوسكـوپـی ، كشـف كلسيفيكاسيون های بدخيم است. اين فناوری همچنين به راديولوژيست اجازه می دهد تا تصوير تمام حجم سينه را در نمای مقطع به مقطع در اختيار داشته باشد و از آنجا كه تمام عمق بافت را به نمايش می گذارد ، كمک شايانی در تشخيص سرطان به پزشک می كند. در ضمن اين روش رؤيت توده هايی كه در روش های ديگر به علت همپوشانی توسط بـافـت نـرمـال سـيـنـه قـابـل رويت نيستند را امكان‌پذير می سازد. ماموگرافی ديجيتال استريوسكوپی آينده ای اميدوار كننده را در تشخيص سرطان سينه نويد می دهد.

ماموگرافی ليزری
در تـحـقـيـقی قابليت يكی از تكنيک های عكس برداری جديد يعنی سی تی ليزر ماموگرافی (CTLASER  Mammography) يا CTLM ، برای تشخيص تومورهای سرطانی و خوش خيم به اثبات رسيد. اين تحقيق كه توسط محققان بخش های راديولوژی ، ژينكولوژی و زايمان دانشگاه پزشكی انجام شد ، 105 ضايعه breast را كه در 100 زن با مـامـوگـرافـی اشـعـه X تـشخيص داده شده بود مورد ارزيابی قرار داد. در ارزيابی اين ضايعه‌ها عكس های CTLM و ماموگرام ، جداگانه تفسير شدند. آناليز بافت شناسی نيز به منظور تأييد اين يافته ها مورد استفاده قرار گرفت. طبق مشاهدات در اسكن CTLM ، ارتباط و وابستگی قابل توجهی ميان جذب ليزر و ظاهر تومورهای سرطانی breast ديده شد. اين جذب به طور تناوب در تومورهای مهاجم تر بيشتر ديده می شود. دانشمندان با عكس‌های گرفته شده با اسكن CTLM قادر به يادگيری مطالب بيشتری درباره شكل و ظـاهـر تـومـورهای سرطانی و غير سرطانی شده اند. CTLM قادر به تشخيص اغلب ضايعات بدخيم است به اين ترتيب ماموگرافی نوری تكنولوژی نويد بخشی است كه اجازه تحقيقات بيشتر را می دهد. سيستم CTLM كه به وسيله سيستم های تشخيص عـكـس‌بـرداری ساخته شده است ، اولين سيستم عكس برداری breast باز است كه تكنولوژی پيچيده ليزر و الگوريتم را براي ايجاد عكس های سه بعدی  Cross-sectional ، breast مورد استفاده قرار می دهد. اين يک نحوه عكس برداری بدون درد است كه بيمار را در معرض پرتو اشعه قرار نمی دهد و نيازی به فشار آوردن breast ندارد. سيستم های تشخيص عكس برداری برای سيستم عكس برداری ليزری breast از اداره دارو و غذاي آمريكا (FDA) مجوز صادرات دريافت كرده است.
CTLM ‌انقلابی در تصويربرداری پزشكی و روشی جديد در تصويربرداری به كمک ليزر است. روشی جديد برای آشكارسازی سرطان سينه (Breast Cancer) كه در كنار دسـتـگاه های متداول ماموگرافی برای كاهش نمونه برداری های نگاتيو سينه مورد استفاده قرار می گيرد. اصول عملكردی CTLM تا حدودی شبيه به CT Scanner های متداول است. اين دستگاه شامل يک منبع انرژی نور ليزر نزديک به مادون قرمز (NIR) يا (Near Infra Red) است و كل سينه را اسكن می كند. پس از اسكن ، كامپيوتر از اطلاعات اپتيک به دست آمده تصاوير مقطع نگاری شده مورد نظر را بازسازی می كند. مقادير اپتيک به دسـت آمـده به طور مستقيم به ضرايب انتقالی مــؤثـر اپتيـک بـافـت سينـه نسبـت داده مـی شـود. تـصـاويـر مـمـكـن اسـت به صورت تک مقطعی (Single Slice) يا به صورت سه بعدی (3D Volumes) نمايش داده شود. CTLM تكنيكی جديد و اولــيــــن وســيــلــــه غــيــــر تــهــــاجــمــــی در زمــيــنــــه تصويربرداری نوری است كه از فن آوری ليزر به جـای اشـعـه X استفاده می كند و قادر به ايجاد تصاوير سه بعدی از ساختمان و تركيب داخلي سينه است. در روش ماموگرافی معمولی سينه معمولا با دو صفحه تحت فشار قرار می گرفت كه يكی از آن ها فيلم و ديگری صفحه پلاستيكی بود و سينه را به قدرت 3 تا 6 نيوتون می فشرد كه روشی ناراحت كننده است و در بعضی از مواقع سينه به حالت اوليه باز نمی شود كه اين روش آســـانـــی بـــرای خــانــم هــا نـيـســت. در سـيـسـتــم ماموگرافی معمولی محدوديت ديگری از نظر سنی وجود دارد كه علت آن چگال بودن بافت سينه در سن پايين است. در سيستم CTLM هيچ گـونـه مـحـدوديـت سـنـی و چـگـالـی بـودن سينه وجود ندارد و بيمار در طول آزمايش بی حركت خوابيده و دردی احساس نمی كند. ليزر نسج (بافت) خون را نشان داده و تومورهايی را كه در حال شكل گرفتن هستند ، تشخيص داده كه اين تـشخيص به خوبي تشخيص لوله های خونی معمولی در سينه است. پزشكان همگی در مورد فــن آوری مـنـحـصـر بـه فـرد CTLM و امـكـانـات مــوجــود آن بــرای افــزايــش كـيـفـيــت تشخيـص سرطان سينه و تكنيک عكس 3 بعدی Optical آن و عكس برداری از بافت های متراكم و همچنين قـدرت تـفـكـيـک تـصـويـر ليزری برای تشخيص تـومـور از نـوع تـهـاجـمـی و غير تهاجمی تعجب كـردنـد. غده سرطانی برای بيشتر زنده ماندن و رشد كردن ، منابع خونی در اطراف خود به وجود می آورند كه در واقع بدون تشكيل منابع تغذيه جديد ، قادر نخواهند بود بيشتر از 2 ميلی متر در اندازه رشد كنند. اين فرآيند را اصطلاحاً رگ زائی يا افزايش عروقخونی‌ (Angiogenesis) می‌نامند. تــكـنــولــوژی CTLM بــا آشـكــارســازی افــزايــش هموگلوبين ها در زمينه تصاوير به دست آمده ، به تشخيص فرآيند رگ زائی حاصل از وجود غدد سرطانی كمک می كند.

مزايای استفاده از سی تی ليزر ماموگرافی
1- استفاده از تابش غير يونيزه (بدون اشعه ایکس) 
2- كمک به حذف نمونه برداری هاي غير ضروری
3- ابزار كمک تشخيص در كنار روش های ماموگرافی معمول و متداول
4- مناسب برای سينه های با بافت متراكم و چگال
5- غير تهاجمی و ساده
6- عدم فشردگی بافت سينه و بدون درد
7- كاربری ساده و كم هزينه در مقايسه با ساير روش ها
8- بازدهی عملكردی بالا

اما در هر صورت با توجه به جديد بودن اين دستگاه ، اطلاعات تصويری و تصاوير گرفته شده با CTLM نمی تواند نظر قطعی برای پزشک باشد. چرا كه هنوز منبع و اطلس جامع اين دستگاه روند تكميلی خود را طی می كند. در هر حال CTLM در مقايسه با MRI سريع تر و ارزان تر بوده و نيازی به تزريق مواد حاجب برای افزايش كنتراست تصوير ندارد. تركيب تصاوير CTLM و MRI نشان می دهد كه هر دو به يک ناحيه مشترک و يكسان از ناحيه رگ زائی تومور اشاره می كند.

تشخيص سرطان سينه با ماموگرافی ديجيتال
در مـامـوگـرافـی ديـجـيتال ، تصوير به صورت يک فايل ديجيتال كامپيوتری ذخيره می‌شود ، نه روی فيلم راديوگرافی. اين تكنولوژی ، سودمندی های عملی مهمی نسبت به ماموگرافی معمولی دارد. از آن جايی كه تصوير اشعه ايكس به صورت ديجيتال ذخيره می شود ، متخصص راديولوژی می تواند روی تصوير زوم كند تا آن را بزرگ كند يا می‌تواند سايه روشن تصوير را به نحوی تنظيم كند كه ناهنجاری هايی كه به صورت معمول ديده نمی شدند ، آشكار شوند. تصاوير ماموگرافی ديجيتال را می توان روی ديسک ثبت كرد. اين امر ذخيره كردن آن ها را آسان و دسترسی بعدی به آن ها را تسهيل می كند. تصوير ديجيتال را می توان در هر پايانه كامپيوتری در هر كجای مركز درمانی ديد و برای مشاوره گرفتن به مراكز درمانی ديگر هم فرستاد. تصاوير ديجيتال پستان در كمتر از 10 ثانيه آماده می شوند ، در حالی كه ماموگرافی معمول با استفاده از فيلم اشعه ايكس 5 تا 10 دقيقه زمان می برد. فناوری های جديد تصويربرداری ، تقريباً تمامی جنبه های مراقبت‌های پزشكی را دگرگون كرده است و ماموگرافی به عنوان روش اصلی غربالگری سرطان پستان نيز از اين امر مستثنی نيست. ماموگرافی ديجيتال به تدريج جايگزين ماموگرافی استاندارد می شود.
در ماموگرافی استاندارد ، اشعه ايكس با دز پايين از بافت پستان عبور كرده و بر فيلم تأثير مي گذارد. با اين روش 85 تا 90 درصد سرطان های پستان از جمله توده های بسيار كـوچـک غـيـرقـابـل لـمـس تـشـخـيص داده می شوند. در زنانی كه به طور منظم مورد غـربـالـگـری قـرار مـی گـيرند ، 40 درصد سرطان های پستان تنها با روش ماموگرافی تشخيص داده می شود.
در ماموگرافی ديجيتال شبيه ماموگرافی معمولی از اشعه ايكس استفاده می شود اما در اينجا به جای اينكه فيلم روی تصوير ثبت شود ، به صورت بايت های كامپيوتری كدبندی می شود. در واقع علاوه بر استفاده از ابزارهای بيشتر و مانيتورهای كامپيوتری ، بـيـمـار تـفـاوت ديـگـری احساس نمی كند. شيوه قرار گرفتن پستان ها و تحت فشار قرار‌دادن آن ها به همان شيوه سابق است. ماموگرام‌های ديجيتالی نسبت به ماموگرام های قديمی ، از اشعه كمتری استفاده می كنند اما برای برخی زنان ممكن است اين مزيت تحت الشعاع نياز به مشاهده بخش های بيشتری از پستان قرار بگيرد.
مـامـوگـرافـی بـه همـان دلايلی كه عكاسی به سوی ديجيتالی شدن پيش می رود ، به اين سمت حـركـت مـی كند. در اينجا بلافاصله تصوير به دســت مــی آيــد. نـگـهــداری و ارســال تـصــاويـر ديـجـيـتـالـی آسـان تـر از تـصـاويـر فـيـلمی است. راديولوژيست ها به تدريج از نرم افزاری استفاده می كنند كه به آن ها در تفسير تصاوير ديجيتالی كـمــک مــی كـنـد. تـوانـايـی افـزايـش كـنـتـراسـت ، بزرگ‌نمايی و دستكاری تصوير يه طور تئوريک به راديولوژيست ها اين توانايی را می بخشد كه تفاوت های پنهان را كه در فيلم راديولوژی قابل مشاهده نيستند ، مشاهده كنند. اما اثبات برتری مـامـوگـرافـی ديجيتـالـی كـار آسانی نبوده است. تعداد كمی از بررسی ها روش ديجيتالی را در مقايسه با روش قديمی  شكست خورده می دانند و با توجه به هزينه بالای اين روش كه به چهار برابر روش فيلمی  بالغ می شود ، امتياز را به روش قديمی می دهند.

ماموگرافی سه بعدی
يــک روش جــديــد بــرای تـصـويـربـرداری از پستان به نام "توموسنتز ديجيتال" در سال های اخير به وجود آمده و تحت بررسی بوده است. در ايـــن روش از چـنــد زاويــه مـخـتـلــف از پـسـتــان تصويربرداری می شود. در نتيجه به جای يک تصوير منفرد ، مجموعه تصاويری از سطح مقطع های پستان به دست می آيد و در كامپيوتر می توان اين تصاوير را به صورت سه بعدی شبيه سازی كرد. اين تكنيک با رفع كردن مشكل روی هم افتادن ساختارهای پستان كه ممكن است سرطان را مخفی كنند ، امكان تشخيص ضايعات پستان را افزايش می دهد. اين شيوه در عين حال احتمال نتايج مثبت كاذب را كاهش می دهد.


ماموگرافی ‌به كمک كامپيوتر
متخصصان راديولوژی از شناسايی به كمک كامپيوتر بعد از انجام ماموگرافی استفاده می كنند تا مناطق دچار مشكل در پستان را دقيق تر تشخيص دهند. اين سيستم ها معمولا از نرم افزارهای پيچيده كامپيوتری استفاده می كنند كه می توانند الگوهايی را كه اغلب با سرطان همراه هستند ، تشخيص دهند و با هشدار دادن به متخصص راديولوژی او را وادار كنند كه نگاه دقيق تری به آن قسمت بيندازد. استفاده از اين كمک تشخيصی كامپيوتری ، نياز به آن دارد كه ابتدا تصوير ماموگرافی به صورت ديجيتال درآمده باشد. تشخيص به كمک كامپيوتر ، پيدا كردن محل  هاي ذرات كلسيمی و مكان يابی توده ها به همان اندازه چشم انسان ، خوب عمل می كند. پژوهش ها نشان داده اند سيستم های تشخيص با كامپيوتر ميزان تكرار ماموگرافی و نمونه برداری بافتی را افزوده اند و نهايتاً احتمال شناسايی سرطان پستان را تا 20 درصد افزايش داده اند.

ماموگرافی ‌با MRI
تصـويـربـرداری بـا تشـديـد مغنـاطيسـی (MRI) بـا ايجـاد يـک حوزه قوی مغناطيسی تصاويری از بدن ايجاد می  كند. در هنگام انجام MRI پستان ، بيمار بايد به شكم روی ميز اسكن بخوابد. ممكن است از تزريق ماده حاجب به جريان خون استفاده شود. ماده حاجب شبكه رگ های پستان و به خصوص تشكيل رگ های خونی غيرطبيعی را كه مـشـخـصــه سـرطـان‌هـا اسـت ، نشـان مـی دهـد. هـر دو پستـان را مـی تـوان در يـک بـار تصويربرداری كرد. MRI تركيب بافت نرم و محتوای مايع آن را نشان می دهد و بنابراين می تواند تومورها را به خوبی شناسايی كند اما نمی تواند محل های رسوب كلسيم را نشان دهد. بنابراين MRI در تركيب با ماموگرافی و سونوگرافی می تواند به شناسايی توده‌های پستانی در زنانی كه ايمپلنت سيليكونی كار گذاشته اند ، شناسايی عود سرطان پس از شيمی درمانی و بررسی پستان های با بافت متراكم در ماموگرافی هايی كه نتيجه قطعی به دست نداده اند ، مورد استفاده قرار گيرد. MRI همچنين ممكن است برای بررسی زنانی كه در معرض خطر بالای سرطان پستان هستند به كار رود. اما در زنانی كه در گروه پرخطر برای سرطان پستان قرار ندارند ، MRI توصيه نمی شود. MRI نيز مانند ماموگرافی به طور قطعی نمی تواند ميان يک توده سرطانی و يک كيست خوش خيم فرق بگذارد ، بنابراين ممكن است به اشتباه در محلی از پستان وجود سرطان را تشخيص دهد كه اصطلاحاً به آن نتيجه مثبت كاذب می گويند.
با وجود مشكلاتی كه ماموگرافی در تشخيص درست سرطان پستان دارد ، هنوز بـهـتــريــن ابـزار بـرای تـشـخـيـص سـرطـان پـسـتـان در مـراحـل اولـيـه آن اسـت. كـيـفـيـت ماموگرافی‌هايی كه امروزه گرفته می شوند ، به طور قابل توجهی بهبود پيدا كرده اند و ميـزان اشعـه ای كـه بـرای گـرفتـن آن هـا بـه كـار مـی رود كـاهـش يـافتـه اسـت. انجـام ماموگرافی‌های منظم از زنان ، توانسته از مرگ های ناشی از سرطان های پستان در بسياری از كشورها بكاهد.

گزروماموگرافی
‌اين تكنيک مشابه ماموگرافی معمولی است اما تصوير آن به جای فيلم شفاف معمولی بر روی صفحات گرافيت ثبت می شود. اين روش قادر است تنها با تابش يک نوبت اشعه جزئيات بافت نرم سينه ديواره قفسه سينه را از نظر متاستاز ، نواحی محيطی سينه و ناحيه زير بغل نشان دهد. جزئيات كامل پستان و بافت های نرم قفسه سينه را می توان با يک نوبت پرتوافكنی ثبت كرد.

سيستم ماموگرافی ديجيتال
بــا پـيشـرفـت هـای اخيـر در زمينـه تجهيـزات پـزشـكـی بـه خـصوص دستگاه های تشخيصی نـظـيــر دسـتـگــاه هــای ديـجـيـتــال راديـوگـرافـی و استفاده اين دستگاه ها از نرم افزارهای هوشمند و بسيار پيشرفته جهت ايجاد تصاوير سه بعدی ، امكان تشخيص به موقع ضايعات مختلف فراهم شده است.
مـامـوگـرافی يكی از رايج ترين تكنيک های تــصـــويـــربـــرداری جـهـــت تـشـخـيـــص زودرس ضايعات سينه در زنان است.
در برخی از موارد بسيار زودتر از آنكه توده به حــد قـابـل لـمـس بـرسـد مـی تـوان آن را تـوسـط مـامـوگـرافـی تشخيـص داد (البتـه معمولا برای اثـبــات بـدخيـم بـودن ضـايعـه مشـاهـده شـده در مـامـوگـرافی يا احتمالا اجتناب از نگرانی های بی‌جا از بيوپسی استفاده می شود). از اين رو بر اساس توصيه بيشتر پزشكان ، زنان بالای چهل سال (زنان بدون نشانه) به صورت دوره ای و ســالـيـانـه بـايـد مـامـوگـرافـی شـونـد. بـه عـلاوه در صــورت وجــود ســابقـه خـانـوادگـی از سـرطـان (سينه‌) اين فاصله زمانی بين ماموگرافی ها بايد كمتر شود.
دســتــگــاه مــامــواسـكــن ارائــه شــده هـمــانـنــد روش‌هـای بالينی مورد استفاده در ماموگرافی سنتی جهت تصويربرداری از سينه طراحی شده است. اين دستگاه با استفاده از تابش های مكرر يک اشعه بسيار باريک به سينه و حركت همزمان آشكارساز (فلت پنل) در زير سينه قادر به ايجاد تـصــاويــر ســه بـعــدی بــا رزولــوشــن اسـتـانـدارد pixels 4096*5560 در ســـــايـــــز 22cm*28cm توسط پيكسل های micron54 خود است.

برخی از مزيت های اين دستگاه در مقايسه با ساير دستگاه های ماموگرافی:
- سيستم FFDM كه با افزايش كيفيت تصاوير در حـدود 28% شـانـس كـشـف سرطان در زنان كمتر از 50 سال را بهبود می بخشد.
- استفاده از گريد Anti - Scatter كه موجب كاهش دز اشعه مورد نياز برای ثبت تصاوير شده است (بيش از 50% كاهش دز دريافتی)
- دارای طراحی منحصر به فرد و ارگانيک با قابليت تنظيم زاويه چرخش و ارتفاع
- دارای پنل Touch - Screen
- ثبت تصاوير با بالاترين كنتراست ممكن در 0/4 ثانيه اكسپوز و آماده كردن آن در عرض كمتر از 6 ثانيه

نحوه انجام ماموگرافی
در ادامه نشان داده می شود كه چگونه نماهای مختلف در ماموگرافی انجام می شود و چگونه بيمار بايد position بگيرد تا تصويری با كيفيت تهيه شود.

نمای (MLO (Medio - Lateral Oblique View

MLO به طور ابليک يا نمای زاويه دارگرفته می شود. در ماموگرافي معمولی نمای MLO بر نمای لترال 90 ارجحيت دارد. زيرا قسمت اعظم بافت پستان می تواند به تصوير كشيده شود. در نمای MLO ، عضلات ريه بايد از بالا تا 1/4 فوقانی خارجی پستان و زير بغـل به صورت ابليک و تا زير نوک پستان يا حتی پائين تر قابل رويت باشد. شكل عضلات بايد هلالی باشد كه نشان دهنده ريلاكس (شل) بودن عضلات است. حتی ميان پستان بايد نقطه سانتر MLO باشد.
1- خيلی مهم است كه compression در طول تصويربرداری انجام شود و نوک پستان بايد در اين نما نشان داده شود و همچنين قسمتی از شكم بايد قابل رويت باشد به علامت اين‌كه تمام پستان در فيلد هست.
2- برای گرفتن نمای MLO ، تكنولوژيست ماموگرافی به تيوب زاويه 60 - 30 می دهد ؛ صفحه نگه دارنده ماموگرافی كه حامل كاست فيلم يا دتكتور ديجيتال است پستان را نگه  می دارد. صفحه نگه دارنده بايد با عضلات قفسه سينه موازی باشد و لبه بالايی صفحه نگه دارنده بايد هم سطح زير بغل باشد.
3- در طی نمای MLO بيمار بايد با Stand ماموگرافی زاويه 45 درجه داشته باشد. تكنولوژيست از بيمار می خواهد كه آرنج خود را بالا برده و با دست دستگيره دستگاه را بگيرد ، بيمار كمی به طرف جلو خم می شود ، تكنولوژيست بايد بازو و پستان را بالا كشيده و قسمت وسط پستان را به طرف جلو بكشد. تكنولوژيست سپس كمپرسور را خواهد بست ، به طوری كه فقط استخوان كلاويكل نمايان باشد.
4- پس از اينكه كمپرسور ثابت شد و تكنولوژيست اطمينان حاصل می كند كه هيچ مشكلی در فيلد تصوير وجود ندارد. سپس از بيمار پوزيشن داده شده می خواهد كه همانطور بايستد و خودش برای اكسپوز ، اتاق را ترک می كند.

نمای (CC (Cranio - Caudal View
در نمای CC پستان از بالا تصويربرداری می شود. اين نما هم در ماموگرافی معمولی و هم در ماموگرافی تشخيصی به عمل می آيد. در نمای CC بايد بافت غده های پستان كاملا قابل رؤيت شوند. بافت چربی نزديک عضلات پستان بايد به صورت نوارهای تيره مشخص باشد و در پشت آنان بايد عضلات قفسه سينه ديده شود. نوک پستان (nipple) بايد مشخص باشد.
1- تـكـنــولــوژيـســت مـامـوگـرافـی ، پستـان را حداكثر cm2 بالا می آورد و ارتفاع صفحه نگه دارنده را تنظيم می كند. در نتيجه بيمار می تواند صفحه نگهدارنده را با دستش لمس كند.
2- تكنولوژيست ، در امتداد خط ميانی پستان مورد نظر يا پشت سر بيمار می ايستد و از بيمار می خواهد كه سرش را به سمت او برگرداند. سـپـس تـكـنـولوژيست پشت و شانه بيمار را به سمت جلو برده و به صفحه نگهدارنده نزديک مـی كـنـد. تـكـنـولوژيست با دست ديگرش زير پستان بيمار را نگه داشته و آن را روی صفحه نـگـهـدارنـده مـی گذارد. پستان به طرف خود بـيـمـار چـرخـانـده مـی شـود ، در نـتـيـجـه قـسمت خارجی پستان به سمت جلو می چرخد.
3- سپس تكنولوژيست كمپرسور را می بندد تا اطمينان حاصل كند كه هيچ قسمتی در قسمت لترال به جا نمانده است. تكنولوژيست می تواند دسـت خـود را بـر روی شـانـه بـيـمـار گـذاشته و پوست بيمار را كشيده و اطمينان حاصل كند كه هـيـچ چـيز خارج از فيلد اشعه X نيست. وقتی كـمـپـرسـور فـيـكـس شـد تكنولوژيست از بيمار مـی‌خواهد تا همانطور بايستد و خودش برای اكسپوز اتاق را ترک می كند.

نمای (ML (Medio - Lateral View
در نمای ML از مركز قفسه سينه به سمت خارج تصويربرداری می شود. اگر نمای ابليک گرفته نـشـود ، پـوزيـشـن Medio - lateral مـمـكـن است بر ‌نمای latero - medial ارجحيت داشته باشد. در‌نمای ML تصاوير پستان از قسمت خارجی پــســتــــان بــــه ســمــــت قــســمـــت مـــركـــز قــفــســـه تصويربرداری می شود تا ناحيه لترال (خارجی) پستـان جـايـی كه بيشترين تغييرات پاتولوژيک يافت می شود ، به فيلم نزديک تر باشد. به هر حال اگر پزشک قسمت ميانی پستان را بيشتر مد نظر داشته باشد ، نمای ML ممكن است انتخاب شود. در نـمــای ML عـضــلات ريــه بــايـد بـه صـورت باندهای روشن باريک حداقل در نيمی از تصوير ديده شود. نوک پستان بايد در تصوير ديده شود و قسمتی از شكم بايد در زير پستان ديده شود.

پوزيشن بيمار برای نمای ML
1- تكنولوژيست تيوب اشعه X را با زاويه لترال 90 قرار می دهد و بايد مطمئن شد كه Marker درست انتخاب شده است.
2- تكنولوژيست ارتفاع صفحه نگه دارنده را تا حدود زير بغل تنظيم كرده و از بيمار می خواهد تا بازوی خود را به سمت جلو كشيده و به موازات صفحه نگه دارنده قرار دهد. سـپــس پـسـتــان بـيـمــار را از پـائيـن بـه سمـت خـارج كشيـده و كمپـرسـور را مـی بنـدد ، تكنولوژيست دست ديگرش را روی پشت بيمار گذاشته و بيمار را به سمت stand می‌برد. اگر پستان ديگر در فيلد قرار گرفت تكنولوژيست از بيمار می خواهد تا آن را از فيلد خارج كند. در بعضی ازموارد از يک پلاستر كاغذی برای خارج كردن پستان از فيلد استفاده می شود. تكنولوژيست پلاستر را به جناق سينه بيمار می چسباند و پستان را به عقب به سمت پشت بيمار می كشد.
3- وقتی كمپرسور ثابت شد ، تكنولوژيست از بيمار می خواهد همانطور بماند و برای اكسپوز اتاق را ترک می كند.

نمای (LM (Latero - Medial View
نمای LM تصويربرداری پستان از قسمت خارجی به سمت مركز قفسه است ، وقتی كه پزشک قسمت ميانی پستان را بيشتر مد نظر داشته باشد نمای LM استفاده می شود.
1- برای نمای LM تكنولوژيست تيوب را در حالت 90 قرار می دهد. بايد اطمينان حاصل كرد كه ماركرهای صحيح استفاده شده است. ارتفاع صفحه نگه دارنده تا بالای استرنوم تنظيم می شود و صفحه نگه دارنده در بين دو پستان بيمار قرار می گيرد.
2- تكنولوژيست از بيمار می خواهد كه بازوهای خود را بالا برده و دست های خود را روی دستگيره دستگاه قرار داده ؛ طوری كه آرنج هايش بالا قرار گيرند و همچنين از بيمار خواسته می شود چانه خود را تا جايی كه امكان دارد به سوی لبه صفحه نگهدارنده ببرد. پستان بيمار از پائين به سمت خارج كشيده می شود و كمپرسور بسته می شود. بيمار به سمت صفحه نگه دارنده برده می شود. اطمينان حاصل كنيد كه بازوی بيمار تحت فشار نيست.
3- از بيمار خواسته می شود كه همان‌طور بايستد و تكنولوژيست براي اكسپوز اتاق را ترک  می كند.

عدم استفاده از سونوگرافی ، MRI يا ديگر آزمايشات برای تشخيص سرطان پستان
اخيـراً مـامـوگـرافـی تنهـا آزمـايشی است كه تــوســط ســازمــان FDA آمــريـكـا بـرای كمـک بـه تـشـخـيــص ســرطـان پـسـتـان در زنـانـی كـه هـيـچ عـلامتـی (مثـل تـوده) نـدارنـد توصيه می شود. ماموگرافی به تشخيص حداكثر 85% از سرطان های پستان كمک می كند و باعث كاهش 2% از مرگ و ميرهای ناشی از سرطان پستان در 10 سال گـذشتـه شـده اسـت. سـونوگرافی ، MRI و ديگر آزمـايشـات وقتـی مفيـدنـد كـه ابتـدا حـالـت غيـر طـبـيـعـی تـوسـط ماموگرافی يا معاينات فيزيكی تشخيص داده شود.
اين آزمايشات به خاطر محدوديت هايی كه در جـدول 1 نـوشـتـه شـده اسـت ، تـوسـط FDA به عنوان اولين آزمايش توصيه نمی شود. روی هم رفته ماموگرافی حداكثر 90- 85% از كل سرطان ها را می تواند تشخيص دهد. در حالی كه اكثر قــريــب بــه اتـفــاق حــالــت هــای غـيــر نــرمــال بــا مــامــوگــرافــی قــابـل تـشـخـيـص اسـت ، قـسـمـت كوچكی از حالت های غير نرمال قابل تشخيص نيستند. بعضی مواقع يک بافت غير طيبعی قابل تشخيص نيست ؛ زيرا  آن با دانسيته بافت اطرافش يكی است. هدف ماموگرافی سعی در تشخيص سرطان پستان در خانم ها است ، بدون توجه به علائم آن. اگر بيمار توده يا يک تغيير ديگری در پستـان دارد و جـواب مـاموگرافی منفی است (سرطان يا بافت مشكوک ندارد) بيمار بايد قانع شود كه پيگيری های بيشتر بايد توسط پزشک انجام شود. در موارد شبيه به اين كه توده (Lump) مشكوک نيست ، ممكن است مسئله با معاينات بـالينـی پستـان يا ماموگرافی مجدد بعد از 6 ماه بـــررســـی شـــود. گــزارش مــامــوگــرافــی مـنـفــی (Negative) نبـايـد ايـن طور معنی شود كه هيچ احتمالی برای سرطان وجود ندارد و همچنين به ايـن معنـی نيست كه پستان نرمال است. بيشتر حــــالــــت هـــای غـيـــر طـبـيـعــی تـغـيـيـــراتـــی مـثـــل كلسيفيكاسيون يا  mass دارند. فقط وقتی كه آن ناحيه تغيير مهمی نسبت به ماموگرافی بيماران ديـگـر داشـتـه بـاشـد ، حـالت غير طبيعی گزارش مــــــی‌شـــــود و ايـــــن دلـــيـــلـــــی بـــــرای ضـــــرورت ماموگرافی‌های منظم و مقايسه آن ها با فيلم  های قبلی است.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

ماموگرافی را می‌توان براساس هدف مورد نظر ، به دو دسته اصلی تقسيم كرد: ماموگرافی برای بيماريابی و ماموگرافی تشخيصی.

ماموگرافی برای بيماريابی
در مـقــايـســه بــا مـعــايـنــه بـالينـی ، مـامـوگـرافـی مـي‌تـوانـد تـعداد بسيار بيشتری از سرطان‌های مهاجم پستان را كه در مراحل اوليه قرار داشته و كوچک و غيرقابل لمس هستند ، تشخيص دهد. هـمـچـنـيـن سـرطان‌هايی كه از نظر ابتلای غدد لنفاوی زير بغل در مراحل مقدماتی قرار دارند نيز با اين روش ، سريع تر قابل تشخيص هستند.

ماموگرافی تشخيصی
در حـال حـاضـر ، عـمـل جـراحی برای تعداد زيادی از سرطان‌های پستان كه در مراحل اوليه (‌‌مــرحـلــه يــک و دو)‌ قــرار دارنــد ، بــه صــورت محافظه‌كارانه صورت می‌گيرد. به همين دليل ، ماموگرافی اهميت بيشتری يافته است ، چرا كه به وسيله آن می‌توان قبل از عمل جراحی متوجه شد كه آيا كانون‌های ديگری از بافت سرطانی در پستان مبتلا وجود دارد يا خير. همچنين درباره وجود يا عدم وجود ضايعه در پستان مقابل نيز اطلاعاتی به دست می‌آيد.

عوامل مؤثر بر كيفيت تصوير
1- ساختمان لامپ مولد اشعه ايكس
2- اندازه نقطه كانونی يا قسمتی از هدف كه الـكـترون‌ها روی آن متمركز می‌شوند. هر چه نـقـطـه كـانـونـی بزرگتر باشد، از وضوح تصوير كاسته شده و تصوير، محوتر مي‌شود.
3- فـاصـلـه نـقطه كانونی از عضو مورد نظر. هرچه فاصله كانونی از فيلم بيشتر باشد ، به علت واگرايی اشعه ، بزرگنمايی بيشتر خواهد بود.

از عــوامــل مـهــم ديـگــر مــی‌تــوان بــه جـنـس ، محتويات عضو مورد بررسی و همچنين مقدار اشعه اشاره كرد.
پيشرفت‌های تكنيكی كه در سال‌های اخير حاصل شده است ، بيشتر به سيستم صفحه - ‌فيلم مــربــوط مــی‌شــود. صـفـحــه ، پـرده‌ای اسـت كـه تشديد كننده اشعه بوده و همراه با فيلم ‌امولسيون دوبل به كار می رود. اين تكنيک در مقايسه با روش صنعتی بدون صفحه ، دارای فوايد زير است:
1- بهبود كنتراست و وضوح
2- كاهش زمان قرارگيری در معرض اشعه
3- كاهش مقدار اشعه
4- ظهور خودكار

عامل مهم ديگر مؤثر بر بهبود كيفيت تصوير ، وارد آمدن فشار است. با وارد آمدن فشار روی پستـان ، فاصله فيلم از آن كاسته شده و ضخامت آن در تمامی نواحی ، يكسان می‌شود. همچنين حجم كل پستان به 50 تا 60 درصد حالت طبيعی كاهش می‌يابد. بنابراين مقدار مورد نياز اشعه كمتر شده و ميزان جذب آن نيز يكنواخت می‌شود. با اين روش ، مقدار پراكندگی اشعه و اشعه ثانويه داخل بافت پستان كاهش می‌يابد. براساس نتـايـج آخـريـن تحقيقـات ، بـرای مـامـوگـرافـی صنعتـی يـک تـا چهـار راد ، بـرای تكنيک ‌صفحـه ‌-‌‌‌‌ فيلـم 0/04 تـا 0/08 راد و بـرای زيـرومـاموگرافی 0/3 تا 0/5 راد ، اشعه مصرف می‌شود.

ماموگرافی همراه با بزرگ نمايی كانون‌های كوچک
برای اين بزرگ نمايی ، بايد پارامترهای زير را به طور صحيح و مرتبط با يكديگر انتخاب كرد:
1- اندازه نقطه كانونی مورد بررسی
2- ميزان قدرت تمايز ميان دو نقطه مجاور
3- مقدار هوای موجود ميان فيلم و عضو مورد بررسی
4- كيفيت اشعه ايكس
5- اندازه هدف

اين تكنيک علاوه بر اين‌ كه كيفيت تصوير را از جنبه‌های گوناگون بهبود می‌بخشد ، تصوير محل ضايعه را نيز بزرگ تر می‌كند.
مزايای اين روش ، شامل موارد زير هستند:
1- وضوح تصوير
2- نويز: با وجود بزرگ شدن تصوير ، مقدار نويز آن تغيير نمی كند. بنابراين نسبت به تصوير اوليه ، نويز برابر با توان دوم بزرگ نمايی كاهش می‌يابد.
3- مقدار هوا: هرگاه فاصله ميان عضو و فيلم ، بيش از 15 سانتی متر باشد ، ميزان اشعه پخش شده كاهش يافته و كنتراست فيلم افزايش می‌يابد.
4- درک تصوير: اين روش ضمن ساده تر كردن تشخيص ميكروكلسيفيكاسيون‌ها روی راديوگرام ، افتراق ضايعات خوش خيم و بدخيم را آسان تر كرده و نياز به انجام بيوپسی را كاهش می‌دهد.
در كل ، كيفيت تصوير در اين تكنيک ، به مراتب بهتر از ماموگرافی استاندارد است و اطلاعات بيشتری در اختيار پزشک و پاتولوژيست قرار می‌دهد اما ميزان تابش اشعه در آن سه تا چهار برابر ماموگرافی عادی است. يک سيستم برای طبقه بندی پيشرفت بيماری TNM است كه بر اساس تومور ، غده‌های لنفاوی و متاستاز استوار است. اندازه و وسعت تومور در تعيين مرحله پيشرفت بيماری مؤثر است. در اين نوع رده بندی مرحله صفر تا چهار بر اساس اندازه تومور ، درگيری غده های لنفاوی و متاستاز تعريف شده است.

T شاخص اندازه تومور است.
 TX: يعنی توموری در پستان قابل رديابی نيست.
 T0: توموری در پستان مشاهده نمی شود.
 Tis: سرطان ممكن است LCIS ، DCIS يا بيماری Paget باشد.
 T1: قطر تومور دو سانتی متر يا كمتر است.
 T2: قطر تومور بين دو تا پنج سانتی متر است.
 T3: قطر تومور از پنج سانتی متر بيشتر است.
 T4: فارغ از اندازه ، تومور خود را به ديواره سينه چسبانده و به غده لنفاوی سينه دست اندازی كرده است.

N نشان دهنده درگيری غده های لنفاوی است.
 NX: غده های لنفاوی قابل تشخيص نيستند.
 N0: سرطان به غده های لنفاوی دست اندازی نكرده است.
 N1: سرطان به غده های لنفاوی قابل حركت زير بغل همان سمت پستان درگير دست اندازی كرده است.
 N2: سرطان به غده های لنفاوی زير بغل دست اندازی كرده است.
 N3: سرطان به غده های لنفاوی پستانی و Supraclavicular دست اندازی كرده است.

M نشانه متاستاز است.
 MX: متاستاز قابل تشخيص نيست.
 M0: متاستازی به ساير اندام‌ها مشاهده نمی شود.
 M1: متاستاز به ساير اندام‌ها صورت گرفته است.

ماموگرافی اپتيک Comfort Scan
مـامـوگرافی اپتيک: تكنيكی جديد جهت نشان دادن ضايعات پستان در زنانی كه يافته‌های تصويری مبنی بر حضور ضايعات درجه 4 تا 5 (BIRADS (Breast Imaging Reporting and Data System غير قابل لمس دارند.
هدف اين روش آينده نگر اين است كه كارآمدی تشخيص تصوير برداری به روش جـذب نـور نـزديـک بـه مـادون قـرمز در پستان را در بيماران دارای سيستم اطلاعات و گزارش‌های تصويربرداری پستان BIRADS مبنی بر درجه 4 تا 5 ضايعات غير قابل لمس بر اساس بيوپسی كه به وسيله روش‌های پاتولوژی بعد از بيوپسی هسته ای يا بيوپسی اكسزيونال به عنوان مرجع به دست آمده است بررسی كند.
پستان بيمار در وضعيتی خاص در صفحه ای از ديودهای متصاعد كننده نور قرمز قرار می‌گيرد.
نور عبور داده شده به وسيله يک دوربين CCD دريـــافـــت مـــی‌شـــود. كـــل دوره 1 دقـيـقـــه طـــول می‌كشد. پروسه تصويری ، تصاويری ديناميک تهيه می‌كند كه در مدلی رنگی نشان داده می‌شود تا تغييرات ناشی از گذران زمان در شدت نور گـذر داده شـده را (كـه بـه وسيله تغييرات فشار ايــجـــاد شــده انــد) اصــلاح كـنــد. مـنـحـنــی‌هــای ديـنـامـيـک در دو گـروه طـبـقـه بـنـدی مـی‌شـوند: شدت‌های ثابت كاهش يابنده كه مشكوک به بــدخـيـمــی انــد و شــدت‌هــای افــزايــش يــابـنـده سينوسی كه به عنوان موارد خوش خيم شناخته می‌شوند.  تصويربرداری نوری ديناميک پستان روشی جديد ، كم هزينه و غيرتهاجمی است كه نوع جديدی از اطلاعات را درباره فيزيولوژی ضايعات پستان ارائه می‌دهد. جذب حاصله در نـتـيـجــه هـمــوگلـوبيـن و محصـولات آن اسـت ، بـنـابـرايـن نـتـيـجـه وضـعـيـت عـروقـی تومورهای پستان را نشان می‌دهد.

سـرطـان پـسـتـان ، بـعد از سرطان ريه دومين علت مرگ و مير به دليل سرطان در زنان است. مــامــوگـرافـی روش تـصـويـربـرداری اسـتـانـدارد جهانی جهت مشخص كردن و تشخيص دادن تـــومــورهــای پـسـتــان اســت. ســايــر روش‌هــای تصويربرداری مورد استفاده در كنار ماموگرافی و معاينه بالينی ، به طور عمده سونوگرافی و MRI هستند. «سی تی اسكن» و «سنتی ماموگرافی به وسيله ماده حاجب سستاميبی» در بعضی موارد خاص مورد استفاده قرار گرفته اند ، اما به طور معمول انجام نمی گيرند.
يک سيستم تصويربرداری به كمک نور كه تغييرات بسيار جزئی فيزيولوژيک در بافت را تشخيص دهد ، می‌تواند امكانات قراردادی ارزشمندی را به تصوير برداری پستان بيافزايد. به طور كلی ، تصويربرداری اپتيک می‌تواند فعاليت بافتی را به وسيله ضـربانات نور مادون قرمز با چگالی پايين ، در بافت مورد تصويربرداری نشان دهد. مجموعه ای از گيرنده‌ها مقدار نور رسيده به خودشان و زمان گذر اين نور از بافت را ثبت می‌كنند. اين اندازه گيری‌ها ، وسعت اين مسئله كه كدام نور پراكنده شده و كدام نور جذب شده را مشخص می كند. اين تصاوير به علت تغييرات رخ داده به علت حضور خون اكسيژنه يا بدون اكسيژن ، اتفاق می‌افتند.
اطـلاعات جمع آوری شده را می‌توان جهت نشان دادن ميزان اكسيژن رسانی و جريان خون منطقه مورد مطالعه ، استفاده كرد. اطلاعات فيزيولوژيک مستقيماً وابسته به ميزان رگ دار بودن تومور و نيز مقادير اكسيژن آن است و همه اين‌ها به روشی كم هزينه ، غير يونيزه و غيرتهاجمی به دست آمده است. تظاهرات اصلی اين روش ، اطلاعاتی فضايی - محدود به علت انتشار ذرات نور هستند كه تصاويری دارای وضوح بالا از عروق خونی پستان به دست می‌دهند و طيفی از اطلاعات را فراهم می‌كند كه اجازه اندازه گيری عملی اكسيژن رسانی ، غلظت هموگلوبين و محتوای آبی و چربی بافت را مقدور می سازند. بدخيمی‌ها به طور عمده دارای حجم بيشتر خون هستند در حالی كه بافت‌های خوش خيم خون كمتر و نيز خون اكسيژنه كمتری دارند.
هردو اين نشانه‌ها را می‌توان با روش تصويربرداری اپتيک مشخص نمود. وقتی يک طول موج منفرد مورد استفاده قرار می‌گيرد ، مقدار جذب نوری كه نشان دهنده ميزان رگ دار بودن تومور است می‌توان ارزيابی كرد. بنابراين ، اين تكنيک می تواند اطلاعات اضافی درباره تشخيص و مشخص كردن ضايعات پستان از طريق افزايش ميزان عروق، فراهم آورد. نواحی بافتی هيپوكسيک ، قوياً نشان دهنده حضور يک بدخيمی زمينه ای هستند. 
MRI پستان همين اطلاعات را فراهم می‌آورد اما هزينه بسيار بيشتری دارد. اين روش قطعـی در بسيـاری از مطـالعـات استفـاده شـده اسـت. تصـويـربرداری اپتيک به وسيله مـامـوگـرافـی و يـافتـه‌هـای سـونـوگرافی اصلاح شده است و تأييد به وسيله پاتولوژی نيز انجام گرفته است. با اين حال ، اين مطالعات به طور خاص بر روی مطالعه ضايعات غير قابل لمس پستـان بـه وسيلـه تصـويـربـرداری اپتيـک تمـركز نداشته اند.
در مـــيــــــان انــــــواع مـــخـــتـــلــــــف روش‌هــــــای تصـويـربـرداری اپتيـک پستـان كـه امروزه تحت مطـالعـه هستند ، تصويربرداری اپتيک ديناميک پستان ، روشی نوآورانه برای مشخص ساختن و تشخيص عروق در ضايعات پستان است.
نوری نزديک به نور مادون قرمز محدوده 640 نـانـومتـر بـه وسيلـه ديـودهـای متـوسط 127  نور (LED) منتشر شده و در بافت پستان نفوذ كرده و پـخــش مــی‌شــود. تـنظيـم LED جهـت بـه دسـت آوردن بيشترين ميزان شدت نور در منطقه مورد نـظـر ، بـر اسـاس مـحـل ضـايـعـه طـبـق يـافـتـه‌های ماموگرافی يا سونوگرافی صورت می گيرد. يک فلش از محل نوک سينه تا منطقه مورد نظر كشيده مـی‌شـود تـا مـحـل ضـايـعـه مـشخص شود. تمام تـنـظـيـمـات بـر اساس بهترين انتشار نور مادون قـرمز و بهترين ميزان جذب صورت می‌گيرد. يک سيستم دوربينی سيگنال‌های متصاعد شده از سـطـح پـسـتـان را دريـافـت مـی‌كـنـد تا تصوير ديجيتال پستان را در زمان پروسه تصويربرداری تشكيل دهد (اندازه هر پيكسل 4763/0  ميليمتر) چندين تصوير در هر ثانيه به وسيله دوربين CCD بــرای حـدود 45 ثـانـيـه ثـبـت مـی‌شـود و جـهـت درمان‌های تصويربرداری بعدی استفاده شود. زمان كل پروسه صورت گرفته 70 ثانيه است.
در پايان انجام اسكن ديناميک نوری ، سه نوع مختلـف از تصـويـر در صفحـه مـانيتـور دستگـاه نشان داده می‌شود.
بـيـولـوژی مـولكولی شامل فاكتورهای رشد عروقی است كه مسئول تكامل استرومای غير طـبـيعی عروق تومور می‌شوند. تشكيل عروق جـديـد ، يـكـی از نشانه‌های فعال بودن مولكول است و به دقت نمايانگر مرحله مولكولی حاضر و توانايی تهاجمی بودن ضايعات بدخيم است. تـصـويـربرداری از تشكيل عروق جديد اصولا نيازمند پروسه‌های راديولوژيک تهاجمی مثل آرتـريـوگـرافـی پـركـوتـانـه پـس از كـاتتريزاسيون عروق محيطی يا آنژيوگرافی به وسيله سی تی اسكن و MRI پس از تزريق داخل وريدی يک ماده حاجب مناسب است.
به علاوه در تمام مواردی كه يک ماده حاجب استفاده می‌شود ، بايد يک رگ مناسب محيطی را تعبيه نمود كه جدا از آزاردهنده بودن موضوع ، هزينه‌های اين روش‌ها و نيز موارد ممنوعيت خاص مانند آلرژی يا ترس از اين روش‌ها ، منجر به انجام اين پروسه‌ها به گونه ای غير ايده آل شده است.

اخيـراً مـامـوگـرافـی بـه روش نـوری بـه عنـوان يـک روش بـالقـوه و نـوآورانه جهت تصويربرداری و هدف قرار دادن و تشخيص و در صورت امكان مشخص كردن نوع استرومای عروقی بافت‌های طبيعی و غير طبيعی به كار گرفته شده است. در موجود زنده (invivo) و در آزمايشگاه (ex vivo). مطالعات بی شماری صورت گرفته اند تا اعتبار و سهولت اين روش را بررسی و حساسيت آن را ارزيابی كنند. در موجودات زنده ، روش تصويربرداری نوری به ميزان گسترده ای در ضايعات بافت پستان به كار گرفته شده است. علت اصلی اين امر ، حجم كوچک پستان و سطحی بودن نسبی ضايعات در مقايسه با ساير ارگان‌های عميق داخل شكم است. زيرا نور هرگز نمی تواند به راحتی به هدف‌های عمقی نفوذ كند و هموگلوبين شدت كافی را حفظ كند. ماموگرافی اپتيک تقريباً به ميزان گسترده ای از تشعشع نور مادون قرمز (طيف 640 تا 800 نانومتر) استفاده می‌كند. عروق خونی و نواحی غني از رگ ، تصاوير دارای كنتراست نوری بالا ايجاد می‌كنند كه علت اين مسئله جذب افزايش نور مادون قرمز است و لذا در نهايت شكل فضايی منحصری ايجاد می‌كنند. الگوريتم‌های مختلف آناليز كمی تصاوير اخذ شده را مقـدور كـرده انـد (چـه استـاتيـک و چـه ديناميک) كه پايه اصلی اين‌ها تخمين غلظت هموگلوبين و اكسيژن دار بودن است كه يک سری اطلاعات رنگی را می‌دهد.
امروزه تحقيقات نقش مطمئن ماموگرافی را ثابت كرده اند كه به تنهايی يا در تركيب با امكانات تصويربرداری تهاجمی يا غير تهاجمی مانند سونوگرافی يا MRI به كار گرفته شده است. اگر چه مطالعات زيادی كه بر اساس تصويربرداری نوری مادون قرمز پستان در بيماران دارای ضايعات پستان با درجه 4 و 5 BIRADS باشد وجود ندارد. اين نتايج منعكس كننده انجام تصاوير نوری بر اساس سه مرحله متفـاوت از آنـژيوژنز تومور بود. تشخيص كار سينوم داخل مجرايی بسيار سخت بود كه علت آن فاكتورهای متعددی است با ضايعه بدخيم كه به غشای پايه محدود باشد. ممكن است به طور اوليه ساختار فيزيكی را تحت تأثير قرار ندهد ، در حالی كه ضايعات مهاجم تر اين كار را می‌كنند. عـامـل ديگـر احتمـالا اين است كه آنژيوژنز در مـراحـل ابتـدايـی كـارسينـوم داكتال در جا يعنی زمـانـی كـه تـومـور محـدود بـه مجرا است كمتر پيشرفت كرده است.
نتايج اوليه تحقيقات نشان دهنده اين مسئله است كه ماموگرافی اپتيک ديناميک يک روش نوآورانه ، ساده ، قابل تحمل و عاری از يونيزه كردن بافت است كه می‌تواند در كشف نواحی پستان هيپرمتابوليک و هيپوكسيک كه مشكوک به بدخيمی (توده‌های غير قابل لمس در موارد 4 DCIS و 5) هستند مورد توجه قرار گيرند. با اين حــال ، بـهـبــود بـخـشـيــدن تـكـنـيــک در آيـنـده و مطالعات بيشتر مورد نياز است تا هر گونه كاربرد بالينی محتمل را شرح دهند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

ترمومتر (Thermometer) وسيله‌ای است که درجه حرارت را اندازه‌گيری می‌کند و برای مقاصد مختلفی به کار می‌رود. کلمه ترمومتر از 2 جزء کوچک‌تر گرفته شده است. «Thermo» از کلمه يونانی به معنای «گرما» و «meter» از کلمه ديگر يونانی به معنی «اندازه‌گيری».
يک ترمومتر دو جزء مهم دارد. اول حسگر حرارتی (به طور مثال برآمدگی انتهای ترمومتر مرکوری) که در رخدادهای حرارتی تغيير می‌کند و دوم ، بعضی وسايل تبديل اين تغييرات حرارتی به يک مقياس (مانند شاخص‌ها در ترمومتر مرکوری).

انواع ترمومتر
در بخش بهداشت و درمان ، ترمومتر جهت اندازه‌گيری دمای بدن مورد استفاده قرار می‌گيرد که شامل انواع ذيل است:

1) ترمومترهای دهانی که در زير زبان قرار می‌گيرند.

2) ترمومترهای مقعدی که در داخل رکتوم جای می گيرند.

3) ترمومترهای چندمنظوره که می‌توانند با قرارگيری در مناطق مختلف بدن مانند زير زبان ، رکتوم يا زير بغل ، دمای بدن را محاسبه نمايند.

4) ترمومترهای گوشی که در داخل مجرای گوش خارجی قرار می‌گيرند.

5) ترمومترهای پايه‌ای (Basal): اين ترمومترها بسيار حساس هستند و با قرارگيری در زير زبان و يا داخل رکتوم ، تغييرات بسيار اندک دمای بدن را محاسبه می‌نمايند. اين ترمومترها به طور شايع ، در تعيين زمان تخمک‌گذاری در خانم‌ها مورد استفاده واقع می‌شوند.
 
ترمومترهای دهانی و مقعدی ، از يک لوله شيشه‌ای بسته تشکيل می‌گردند که حاوی يک مايع مانند جيوه است. ارقام درج شده روی لوله ، معرف مقياس‌های مربوط به اندازه‌گيری دما می‌باشند.
با افزايش يا کاهش دما ، جيوه دچار انبساط يا انقباض گرديده و با حرکت رو به بالا يا پايين در داخل مسير بسيار باريک خود ، ميزان تغييرات دما را مشخص می‌کند.
يک ناحيه تنگ در ابتدای مسير لوله امکان حرکت رو به بالاي جيوه را فراهم ساخته ولی از بازگشت سريع جيوه به داخل مخزن جلوگيری می‌کند. پس از استفاده ، تکان دادن ترمومتر منجر به بازگشت جيوه به داخل مخزن می‌شود.
ترمومتر بايد در حدود 4 دقيقه در تماس مستقيم با مخاط مربوطه قرار گيرد. تعيين درجه حرارت از راه مقعدی ، به طور معمول اندکی دقيق‌تر از روش دهانی است.
ترمومترهای جديد ابداعی امکان ارايه درجه حرارت با سيستم ديجيتالی را به منظور تسهيل در خواندن دما دارا می‌باشند. در عين حال اين ترمومترها دارای ويژگی‌های ديگری از قبيل توليد صدا در پايان اندازه‌گيری دما و يا دارا بودن لوله‌های قابل انعطاف ‌به منظور جلوگيری از شکستن می‌باشند.

ترمومترهای گوشی
اين دسته از ترمومترها ضمن قرارگيری در مجرای گوش خارجی ، با محاسبه ميزان اشعه مادون ‌قرمز ساطع شده از سطح پرده گوش (Tympanic embrane) ، دمای بدن را اندازه‌گيری می‌نمايند. ويژگی کليدی اين ترمومترها ، قابليت محاسبه دمای بدن در زمانی معادل دو الی سه ثانيه می باشد که بسيار کاربردی است و در مواردی که کودکان به علت تب ، آژيته‌ می‌باشند ، به طور سريع و دقيقی دمای بدن را نشان می‌دهند. البته لازم به توضيح است که دقت اين نوع ترمومترها به وسيله برخی پزشکان مورد ترديد واقع شده و ممکن است بيشتر به عنوان يک اقدام تکميلی در کنار دماسنج‌های دهانی يا مقعدی مورد استفاده قرار گيرند.
ترمومترهای پايه‌ای همان‌طور که اشاره شد ، اين ترمومترها قادر به محاسبه تغييرات اندک درجه حرارت بدن به منظور تعيين زمان تخمک‌گذاری در خانم‌ها می‌باشند و از اين روش می‌توان به عنوان يکی از راه‌کارهای جلوگيری از بارداری استفاده نمود.
البته بانوانی که مايل به باردار شدن می‌باشند نيز از اين نوع ترمومترها به عنوان بهترين زمان برای لقاح بهره می‌برند.

نحوه محاسبه درجه حرارت

دمای طبيعی بدن انسان در حدود 6/98 درجه فارنهايت می‌باشد ، اگرچه در طول شبانه‌روز در حد فاصل 97 تا 99 درجه فارنهايت متغير است. دمای بدن در آغاز روز ، زمانی که فرد از خواب بيدار می‌شود ، دمای پايه‌ای محسوب می‌شود. زمانی که دمای بدن از 103 درجه فارنهايت در اطفال و يا105-104 درجه فارنهايت در بزرگسالان بالاتر برود ، بايد با پزشک مشورت شود. علاوه بر مقياس فارنهايت ، برخی ترمومترها بر پايه درجه‌بندی سانتی گراد تنظيم گشته‌اند. مقياس فارنهايت ، به سادگی با کسر عدد 32 و سپس ضرب نمودن عدد به دست آمده در 9/5 ، قابل تبديل به سانتی‌گراد است. بر اين اساس درجه حرارت طبيعی بدن 37 درجه سانتی‌گراد ، معادل 6/98 درجه فارنهايت خواهد بود.

اختراع ترمومتر
ابداع اين وسيله به منجم و فيزيکدان نامدار ايتاليايی ، گاليله ‌(1642-1564) نسبت داده می‌شود. در وسيله ابتدايی که گاليله در سال 1592 طراحی نمود ، تغييرات درجه حرارت در داخل لوله شيشه‌ای معکوس ، موجب انبساط و يا انقباض هوای درون آن گرديده و اين امر باعث حرکت يک مايع در طول لوله می‌گشت. فيزيکدان آلمانی ، دانيل گابريل فارنهايت (1736-1686) ، ترمومتر دقيق جيوه‌ای را با معيار استاندارد جديدی اختراع نمود که اکنون به نام خود وی ثبت گرديده است. اولين تقسيم‌بندی سانتيگراد (متشکل از 100 درجه) در سال 1742 به وسيله ستاره‌شناس سوئدی ، آندرس سلسيوس (1744-1701) طراحی گرديد. اين معيار تا سال 1948 که به افتخار خود وی به سلسيوس تغيير نام يافت تا آن زمان سانتی‌گراد خوانده می‌شد.

مفاهيم پايه
پنتاكم ‌ابزاری بسيار ارزشمند برای ارزيابی بيماران براي تصحيح بيماری چشم است.

فيزيولوژی
در صورتی كه فرد تصاوير دور يا نزديک يا هر دو را تار ببيند و ليكن با استفاده از عينک يا لنز تماسی اين تصاوير واضح و روشن باشد ، اين فرد دارای عيب انكساری در چشم بوده و نياز به معاينه چشم دارد.

طرز کار
پنتاكم يک دستگاه تشخيصی است كه برای اندازه‌گيری و معاينه سگمان قدامی چشم طراحی شده است. اين دستگاه تصاويری از قسمت قدامی چشم ثبت می‌كند كه شامل قرنيه ، مردمک ، اتاق قدامی و لنز است. اين دستگاه كه بسيار پيشرفته است ، توپوگرافی قرنيه را اندازه‌گيری كرده و قادر به تشخيص قوز قرنيه است. داده‌های آن در عمل جراحی ليزيک استفاده می شود.

کاربرد
از اين دستگاه جهت ارزيابي شكل قرنيه ، آناليز وضعيت لنز (كريستالين لنز كدر شده) ، آناليز زاويه اتاق قدامی ، آناليز عمق اتاق قدامی ، آناليز حجم اتاق قدامی ، آناليز حرارت‌های كورتيكال خلفی و قدامی ، آناليز محل كاتالكت‌ها و ضخامت قرنيه استفاده می‌شود.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

در اين تحقيق بخشي از كاربرد نانو تكنولوژي در پزشكي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. اين تحقيق سعي دارد فرصت‌هاي تحقيقاتي در زمينه نانو تكنولوژي در داروها را بيان كند. البته اين نكته نبايد فراموش شود كه اكثر نانو داروها در مراحل اوليه كاربرد هستند و بايد موانع بسياري از سر راه آن‌ها برداشته شود كه اين كار ممكن است سال‌ها يا چند دهه زمان ببرد.

تعريف نانو تكنولوژی
اگـر چـه تعـاريف بسياري از نانو تكنولوژي موجود است ولي تحقيق و توسعه تكنولوژي در سطح اتم ، مولكول و مولكول‌هاي غول آسا (Macromolecular Level) در مــقــيـــــاس طـــــولــــي 100-1 نـانـومتـر از همـه تعـاريـف متـداول‌تـر است. اين تحقيقات و توسعه‌هاي تكنولوژيك باعث مهيا شــدن اطـلاعـات در زمينـه پـديـده‌هـا و مـواد در مقياس نانو مي شود و ساختار‌ها و سيستم‌هايي بـه واسطه آن توليد مي‌شود كه خواصي بسيار خـوب و كـاربـردي دارنـد. ايـن خـواص بـسـيـار خوب و كاربردي به واسطه  اندازه كوچك اين ساختارها و سيستم‌ها حاصل مي شود. به طور ساده‌تر بايدگفت كه نانو تكنولوژي دنيايي در مـقـيــاس نــانـو (‌‌يـك ميليـونيـوم متـر) اسـت. ايـن مقياس بسيار كوچك‌تر از مقياس‌هاي معمولي است. اين دنيا ، دنياي ميان ماكرومتر و پيكومتر (يك ميليارديوم متر) است.
براي اين‌كه تجسم بهتري از مقياس نانو پيدا كـنـيـد ، بـعـضـي از مـقياس‌هاي مورد توجه براي نانومواد در جدول زیر نوشته شده است:

اندازه اجزاي مورد مطالعه در نانو تكنولوژي مـانـنـد انـدازه سـاخـتـارهـاي بـيـولـوژيك هستند. براي مثال ، كوانتوم دات (Quantum Dot) به اندازه يك پروتئين كوچك است و ساختارهاي حامل دارو اندازه‌اي تقريبا برابر با يك ويروس دارند. بـــه خــاطــر شـبــاهــت در انــدازه مـحـصــولات و سـيـستم‌هاي نانويي با ساختارهاي بيولوژيك ، نـانـو‌تـكـنـولـوژي در تحقيقات سلامت استفاده روز افـزونـي پيـدا كـرده اسـت. بـراي مثـال نـانـو سـاختـارهـاي هيبرپلاي كه مي توانند آسيب‌هاي وارده به سيستم هاي بيولوژيك را احساس كرده و آن‌ها را برطرف كنند. (كاري كه سلول‌هاي سفيد خون نيز انجام مي‌دهند) كه اين ساختارها به وسيله نانو تكنولوژي بررسي مي‌شود. نانو ، كوچك كردن سلسله وار مواد از حالت ماكرو است. به هر حال به دليل آن‌كه تعدادي از قوانين علمي در مقياس نانو غالب مي‌شوند ، نانو مواد مي‌توانند داراي خواصي بسيار متفاوت نسبت به مواد بالك داشته باشند. اين خواص بــاعــث تــولـيــد مــوادي مــي شــونــد كــه محكـم‌تـر ، رسـانـاتـر هستنـد يـا خـواص سـوپـر پـارامـغـنـاطـيـس ، خـواص نـوري قـابـل تـنـظـيـم ، تـخلخل بيشتر ، عايق الكتريكي بهتر و خـوردگـي كمتري دارند. نانو مواد پتانسيل حل مشكلات در زمينه بيولوژيك را كه امروزه لاينحل است ، دارند . به عنوان مثال نانو مواد غير آلي تغييرات الكتريكي به وجود آمده در مولكول‌هاي بيولوژيكي را آشكارسازي مي‌كنند و به گونه‌اي عمل مي‌كنند كه بيماري‌ها شناسايي و درمان شوند. وسايل و سيستم‌هاي كوچك مي‌توانند با كار در مقياس ميكرو و نانو باعث بهبود جهت دار وضعيت درمان شوند. اين كار باعث افزايش عملكرد رشته‌هاي DNA شده كه زمان كشف دارو و تشخيص را كاهش مي‌دهد. مثال ديگر سيستم‌هاي مايع بسيار كوچك است كه در هنگام عبور آن‌ها از ميان لوله‌هاي ميكرويي و نانويي ايجاد جريان آرام مي‌كند. در واقع برخورد شيميايي موثرتر ميان اين سيستم‌ها و جداره‌ها باعث جلوگيري از ايجاد شدن جريان‌هاي گردابي و تلاطمي مي‌شود.

بخش های نانو تكنولوژی
نانو تكنولوژي را مي‌توان به عنوان يك سري از تكنيك‌ها ديد كه يا به صورت انفرادي استفاده مي‌شود و يا با محصولات و كاربردهاي ديگر تركيب شده و باعث بهبود آن‌ها مي شود. برخي از اين تكنيك‌ها امروزه وجود دارند و برخي ديگر در مراحل توسعه هستند و ممكن است در سال‌ها يا دهه‌هاي آينده براي انسان مفيد باشند. نانو تكنولوژي را مي‌توان بر اساس موارد زير تقسيم بندي كرد:

الف) ابزارها
ب) مواد
ج) وسايل
د) مواد و ماشين‌هاي هوشمند (Intelligent Materials and Machines)

در ادامه توضيحات كوتاهي در مورد هر يك از بخش‌هاي اشاره شده  داده مي‌شود.

الف) ابزارها
ابزارهاي نانو تكنولوژي شامل تكنيك‌هاي ميكـروسكـوپيك و وسايل است كه به استفاده كنندگان اجازه مي‌دهد تا بخش‌هاي در مقياس نـانـويـي را تجسـم و اداره كنند. اين بخش‌هاي نـانويي مانند سلول‌ها ، باكتري‌ها و ويروس‌ها هستند. همچنين اين وسايل باعث مي‌شوند تا تـجـمـعــات مــولـكــولــي در دنـيــاي طـبـيعـي بهتـر شـناسايي شوند. ابزارهاي مورد استفاده شامل مـيـكـروسـكـوپ نـيـروي اتـمـي ، مـيـكـروسكوپ تــونـلــي- روبـشــي ، نــرم افــزارهــاي مــدل‌سـازي مـولـكــولــي و تـكـنــولــوژي‌هــاي تــولـيــد ويـروس مي‌شود.

ب) مواد
نانو مواد را مي‌توان به سه گروه تقسيم بندي كرد:

نانو مواد خام (Raw Nanomaterials)
اين بخش شامل نانو ذرات (Nanoparticle) و مواد نانو كريستالي (Nanocrystalline Materials) مي شود. اين مواد به آساني توليد مي‌شوند. اين نـانـو مـواد مـي‌تـوانـنـد جـايـگـزيـن مـواد بـالـك بـا عملكرد ضعيف شوند. نانو مواد خام را مي‌توان به عنوان مواد زيست سازگار (Biocompatible) يا پوشش‌هاي محافظ دارو (Drug Encapsulation) ، جايگزين‌هاي استخواني (Bone Replacements) ، پروتزها و امپلنت‌ها استفاده كرد.

مواد نانو ساختار (Nano Structured Materials)
ايـن مـواد كـه حـالـت‌هاي پيشرفته‌اي از نانو مواد خام هستند داراي اشكال و عملكرد خاصي هستند. مثال‌هايي از مواد نانو ساختار عبارتند از: كـوانتـوم دات‌هـا - نـانـو سـاختـارهـايـي اسـت كه اتـم‌ها را مجبور مي‌كنند در حالت‌هاي انرژي ناپيوسته قرار گيرند. اين نانو ساختارها در نشانه گـذاري بيـولـوژيـك كاربرد دارند و دندريمرها (Dendrimers) پـلـيـمــرهــاي شـاخـه دار كـه بـراي دارو‌رســـانـــي ، فـيـلـتــراسـيــون و نـشــانــه گــذاري شيميايي كاربرد دارند.
بـه دلـيـل پـيـچـيـدگـي ايـجـادي در زمـيـنـه نـانـو ســاخـتـارهـا ، محصـولات متنـوعـي ايجـاد شـده است كه اين پيشرفت قبل از توسعه كاربردهاي آن‌ها اتفاق افتاده است.

نانوتيوب‌ها و فلرن‌ها (Nanotubes and Fullerenes)
اين مواد اولين مواد شگفت انگيز در نانو تكنولوژي هستند. اين مواد فرم‌هاي جديد مولكول هاي كربني كه استحكام آن‌ها صد برابر فولاد و وزنشان يك ششم فولاد است. اين مواد از مس رساناتر هستند و بدون هيچ مشكلي مي‌توان آن‌ها را در كاربردهاي پزشكي استفاده كرد. در حالي كه تحقيقات در زمينه اين مواد هنوز در مراحل اوليه تــوسـعــه هـسـتـنــد ، گستـره وسيعـي از نـانـو تيـوب‌هـا و فلـرن‌هـا در كـاربـردهـايـي مـاننـد مــاهـيـچــه‌هـاي مـصـنـوعـي (Muscles Artificial) ، سـوزن‌هـاي تـزريـق بـراي سـلـول‌هـاي مـــنـــفــــــرد (Needles For Individual Cells Injection) و ســـيـــســـتــــــم هــــــاي انـــتــقـــــال دارو (Drug Delivery Systems) استفاده مي‌شوند.

ج) وسايل
دو نوع از وسايل كوچك كه با نانو تكنولوژي پيوند خورده است عبارتند از: وسايل نانويي (Nano Dervices) و وسايل ميكروبي (Micro Device)

وسايل نانويی (Nano Dervices)
اين وسايل ابزار آلات فني هستند كه ابعادشان در مقياس نانو است. در حالي كه وسايل نانويي به آساني در آزمايشگاه ساخته مي شوند. اما در اكثر مواد راه حل مناسب استفاده از وسايل در مقياس ميكرومتر است و با استفاده از وسايل در مقياس ميكرومتر از بسياري از مشكلات جلوگيري مي‌شود. به عنوان يك نتيجه احتمال زيادي وجود دارد كه وسايل نانويي در كار بردهاي آينده استفاده شوند.

وسايل ميكرويی (Micro Device)
اين وسايل شامل سيستم‌هاي ميكرو الكترو مكانيكي (MEMS) ، ميكروسيال‌ها (Fluidics Micro) و مـيـكــرو آرايــش‌هــا (Microarrays) مــي شــونـد. ايـن مـيـكـرو تـكـنـولـوژي‌هـا كاربردهاي پزشكي متنوعي دارند. براي مثال اين سيستم‌ها در سنسورهاي بيولوژيك (Bio Sensors) و آشكـارسـازهـاي مورد استفاده براي شناسايي مقادير كم باكتري‌ها ، عوامل بيماري زا ، اثرات بيماري‌ها ، ميكروسيال‌هاي Lab -on -a chip براي آزمون‌هاي DNA و سيستم‌هاي تزريق مايعات و وسايل داراي سيستم‌هاي ميكرو الكترو مكانيكي (اين وسايل داراي بخش‌هاي متحركي هستند كه در وسايل جراحي و قطعات جايگزين قلب كار برد دارد.)

د) مواد و وسايل هوشمند
اين بخش يكي از بخش‌هاي جالب در زمينه نانو تكنولوژي است كه شامل شكل‌هاي تحقيقاتي زيادي است. زمينه‌هاي گسترده‌اي مانند روبات‌هاي كوچك نانوربات ها (Nano Robots) يا نانو بوت‌ها (Nanobots) ناميده مي‌شود وجود دارد كه تصور مي‌شود با آن‌ها بتوان عفونت‌هاي بدن و سلول‌هاي ناسالم را بهبود داد. در واقع با تزريق اين نانو ربات‌ها به بدن بافت‌هاي آسيب ديده ترميم مي‌شوند.
پتـانسيـل‌هـاي ديگـر در زمينـه كاربردهاي اين مواد عبارتند از مواد هوشمندي كه مـي‌تـواننـد تحـريكات خارجي را حس كرده و براي وفق گرفتن با تغييرات محيطي خواصشان را دگرگون سازند ، اين‌ها ماشين هاي ملوكولي هستند كه مي توانند مواد را اتم به اتم بسازند و مونتاژ كنندگان مولكولي هستند كه مي توانند ماشين‌هاي مولكولي توليد كنند. در واقع اين مباحث تئوريك است و امروزه هنوز طرحي در اين زمينه به مرحله تجارتي نرسيده است.

نانوداروها
در شكل زیر رده بندي نانو داروها به طور خلاصه بيان شده است. البته علاوه بر بيان اين رده بندي در مورد تك تك آن‌ها نيز توضيحاتي بيان مي‌شود. برخي از بخش‌هاي نانو تكنولوژي هم اكنون در تحقيقات دارويي كاربرد دارد. امروز تنها بخشي كوچك از تحقيقات در زمينه نانو داروها در حال انجام است و تنها كمپاني‌هاي خاص و برخي از فعاليت‌هاي دولتي است كه در زمينه نانو داروها در حال انجام است.

داروشناسی بيولوژيک (Biopharmaceutics)
رسانش دارويی (Drug Delivery)
نانو تكنولوژي گستره وسيعي از تكنيك هاي جديد در زمينه ي رسانش دارويي را مهيا كرده است. مزيت اين روش‌ها بهينه سازي رسانش دارويي است. براي اين‌كه درمان مؤثر باشد بايد از داروها در طي رسيدن به محل مورد نظر در بدن محافظت شود. يعني بايد به گونه اي از دارو محافظت شود تا خواص بيولوژيك و شيميايي آن تغيير نكند. برخي از داروها بسيار سمي هستند و مي توانند باعث ايجاد اثرات جانبي ناگواري شوند و اگر اين داروها در طي رسانش تجزيه شوند مي‌تواتند اثرات درماني را كاهش دهند. زمان رسانش و چالش‌هاي پيش روي آن بسيار متفاوت است. در واقع با توجه به اين‌كه دارو در كجا جذب شود (براي مثال روده بزرگ (Colon) روده كوچك (Small Intestine) و بر چه نوع مكانيزم دفاع طبيعي، بايد غلبه شود ، زمان دارو رساني و چالش‌هاي مربوط به آن تغيير مي‌كند. قبلا براي رسيدن يك دارو به محل مورد نظر ، نياز بود تا دارو با يك سرعت معين در بدن آزاد شود تا مؤثر واقع شود. اگر دارو به سرعت آزاد مي‌شد ممكن نبود كه به طور كامل جذب شود يا اين مسأله ممكن بود باعث سوزش بخش‌هاي دستگاه گوارش مانند معده و روده شود. سيستم رسانش دارو بايد به طور مؤثر سرعت جذب ، توزيع ، متابوليسم و دفع دارو و ديگر مواد در بدن را تنظيم كند. به علاوه سيستم رســانــش دارو بــايــد اجــازه دهــد تـا دارو بـه گيـرنـده‌هـاي هـدفـش بچسبـد و بـر روي سيگنال‌هاي گيرنده تأثير گذاشته و پس از آن مانند ساير داروها عمل كرده و باعث بهبود بيماري ‌شود.
سيستم‌هاي رسانش دارو همچنين داراي محدوديت شديدي در نوع مواد مورد استفاده و روش‌هاي توليد دارند. مواد مورد استفاده در رسانش دارويي بايد با بدن ســازگــار بــوده و بـه آسـانـي بـه دارو مـتـصـل شـونـد و قـابـلـيـت جـذب دوبـاره زيـسـتـي (Bioresorbable) داشته باشند. توليد بايد به گونه‌اي انتخاب شود كه دارو از بين نرود و از لحاظ اقتصادي نيز به صرفه باشد. نانو تكنولوژي مي تواند راه حل‌هاي رسانش دارويي جديدي ارائه كند كه عبارتند: دارو رساني كپسولي و حامل هاي دارويي فانگشنال.

دارو رسانی كپسولی (Drug Encapsulation)
‌يكي از گروه‌هاي اصلي در سيستم‌هاي رسانش دارويي موادي هستند كه داروها را در داخل خود حفظ مي‌كند. در واقع اين مواد به صورت كپسول درآمده و از داروها در طي عبور از بدن محافظت مي‌كنند. مواد مورد استفاده در دارو رساني كپسولي شامل ليپوزوم‌ها (Liposomes) و پليمرها (مانند پلي آكتيد‌ها  و لاكتيد -‌كو- گليكوليد (Lactide- co - Glycolide) هستند كه به عنوان ذرات در مقياس ميكروسكوبيك استفاده مي‌شوند. اين مواد به صورت كپسول در دور دارو ايجاد مي‌شوند و همين طور كه دارو از ميان جداره كپسول نفوذ مـي‌كـنـد زمـان مناسب براي دارو رساني ايجاد مي‌شود. همين طور كه دارو‌ها از داخل كپسول آزاد مي‌شود ، مواد كپسولي نيز فرسايش يافته و در بدن از ميان مي‌رود.
هنگامي كه مواد كپسولي  از نانو ذرات با اندازه 100-1 نانومتر ساخته شود (به جاي اينكه از مواد بـا ذرات بـزرگـتـر (مـيـكروذرات) استفاده شود) خـواص مـتـفـاوتـي ايجاد مي‌شود. در واقع نانو ذرات سطح ويژه وسيع‌تر و اندازه تخلخل‌هاي كـوچـك‌تـري دارنـد و داراي خـواص انحلالي بهتر و خواص ساختاري متفاوتي هستند. اين خواص موجب مي‌شود تا پديده نفوذ و خواص فرسايشي كپسول‌ها بهبود يابد.
علاوه بر ليپوزوم‌ها و پليمرها ، انواع ديگري از نــانــوذرات بـراي سـيـسـتـم‌هـاي دارو رسـانـي كپسولي استفاده مي شوند. موادي مانند سيليس (2)sid ، كلسيـم فسفـات (هيـدوركسـي آپاتيت) داراي خواص عالي در مقياس نانو هستند كه اين خواص بسيار بهتر از خواص آن‌ها در مقياس ميكـرو اسـت. ايـن مواد به صورت بالقوه براي سـيـسـتــم هــاي دارو رســانــي بـيـان شـده در بـالا مـنـاسـب‌تر هستند. Advectus Life Science در حال توسعه يك سيستم رسانش دارو بر پايه نانو ذرات است. اين سازمان قصد دارد از اين سيستم براي درمان تومورهاي مغزي بهره گيرد. در اين سـيـسـتــم داروي ضــد تـومـور دوكـسـروبـيـسـيـن (Doxorubicin) بـــــه نـــــانــــو ذرات پــلــــي بــــوتــيــــل سـيــانــواكــريـلات (poly Butyl Cyano Acrybte) مي‌چسبد و با پلي سوربات 80 (Polysorbate) پوشش دهي مي‌شود. داروي حاصله به صورت وريـدي بـه فـرد مـبـتلا تزريق شده و به وسيله جريان خون گردش مي‌كند. پلي سوربات 80 آپــولــي پــروتــئــيــن‌هــــاي پــلاسـمــاي خــون (Apoliporoteins) را جــذب كــرده كـه بـه وسـيـلـه جريان خون چربي‌ها انتقال مي‌يابند. اين ماده باعث مي‌شود تا يك اثر استتاري شبيه كلسترول LDL ايجاد مي‌كند كه اجازه مي‌دهد دارو از ميان موانع دفاعي (Blood - Brain Barrier) عبور كند.
حامل‌هاي دارويي فانگشنال (Functional Drug Carriers) گروه ديگري از سيستم‌هاي رسانش دارو كه نانو تكنولوژي ارائه كرده است در زمينه نانو مواد است كه داروها را به مكـان‌هـاي مقصـد شان حمل مي‌كنند. اين سيستم‌ها داراي خواص مفيدي هستند. نانوساختار‌هاي معيني را مي‌توان تحت كنترل قرار داد و آن‌ها را به داروها ، مولكول‌هاي هدف (Targeting Molecule) و يا يك عامل تصويربرداري (Imaging Agent) متصل كرد. سپس اين نانو ساختارها جذب سلول‌هاي خاص مي‌شوند و در زماني كه نياز باشد وظيفه خود را انجام مي‌دهند. به خاطر اندازه نانويي ، نانو ساختارها قابليت ورود به سلول‌ها را دارند زيرا موادي مي‌توانند به راحتي وارد سلول‌ها شوند كه اندازه آن‌ها زير صد نانومتر باشند. برخي از نانو ساختارهايي كه براي اين منظور استفاده مي‌شوند عبارتند از:

فلرن ها (Fullerenes)
دندريمرها (Dendrimers)
نانوشل ها (Danoshells)

فلرن‌ها كره‌هاي تو خالي طبيعي هستند كه يك نانومتر قطر دارند و از بيش از شصت اتـم كربن ساخته شده‌اند. فلرن‌ها يك پلت فورم رسانش دارويي بسيار عالي ايجاد مي‌كنند. در واقع فلرن‌ها به خاطر داشتن ساختار تو خالي بسيار مورد توجه هستند كه عامل دارويي مي‌تواند به اين فلرن‌ها متصل شود و با آن حركت كند.
C-Sixty در حال توسعه يك پلت فورم رسانش دارويي بر پايه فلرن‌ها است كه در اين سيستـم فلـرن‌هـا را به آنتي بادي‌ها و ديگر عوامل هدف متصل مي‌كنند. تعدادي از سيستـم‌هـاي رسـانـش دارويـي كـه بـه وسيلـه C-Sixty سـاختـه شـده‌انـد عبـارت‌اند از: ساختارهاي شيمي درماني نشانه دار با فلرن (Decorated Chemotherafeutic Constructs Fullerone) ، راديو داروهاي فلرني (Fullercne - Radiopharmaceuticals) و سيستم‌هاي ليپوزوم بر پايه فلرن‌ها. (Fullerene - Based Liposome System) اين سيستم‌هاي رسانش دارويي باكي سام (Buckysomes) ناميده مي‌شوند. در اين روش‌ها يا از يك تك دارو يا از تركيب چند دارو استفاده مي‌شود. C-sixty چند داروي بر پايه تكنولوژي پلت فورم فـلــرن‌هــا در زمـيـنــه درمــان سـرطـان (cancer) ، ايـدز (HIV/AIDS) و اختـلالات عصبـي ( Neuro -  Degenerative Disorders) ساخته است.
نـانـو داروي ديـگري كه به عنوان داربست‌هاي رسانش دارويي استفاده مي‌شود ، دندريمرها هستند. اين نانو ماده يك ملكول پليمري است كه توسط دان توماليا (Don Tomalia) از  Dendritic Nanotechnologies كشف شد. محققاني مانند جيمز بيكر (James Backer) از دانشگاه ميشيگان در حال استفاده از دنديمر‌ها هستند. آن‌ها از اين مواد ، مواد ژنـتـيكي مورد استفاده در روش‌هاي درماني داخل سلولي براي تخريب تومورهاي سرطاني (بدون واكنش‌هاي تدافعي) مي‌سازند. به خاطر اندازه كوچك دنديمرها و سـاخـتـار‌هـاي شـاخه دار آن‌ها واكنش تدافعي در بدن اتفاق نمي‌افتد. دندريمرها را مي‌توان به گونه اي ساخت كه تركيبات متصل شده به آن‌ها در اثر برخورد با يك مولكول يا يك واكنش شيميايي خاص آزاد شوند.
يك كره توخالي كه به آن نانوشل مي‌گويند به وسيله Nanospectra ساخته شده است. از اين شل براي دارو رساني مي‌توان استفاده كرد. اين نانوشل از يك لايه خارجي از جنس طلا تشكيل شده است كه لايه‌هاي داخلي آن به وسيله سيليكار (2)sio و دارو پوشانده مي‌شوند. به عنوان يك نتيجه بايد گفت هنگامي كه نانوشل‌ها در كنار يك ناحيه هدف مانند سلول توموري قرار مي‌گيرد و به آن ناحيه نور مادون قرمز بتابد ، نانوشل مي‌تواند آنتي بادي‌هاي خاص آن تومور را آزاد كند.

كشف دارو
تكنولوژي‌هاي نانو و ميكرو يكي از آخرين راه حـل‌ها براي كاهش زمان توسعه داروهاي جديد است. اين تكنولوژي‌ها پتانسيل كاهش قيمت تحقيقات و توسعه داروها را نيز دارند.
روش آزمون و خطا كه براي كشف داروها از آن بـهـره گـرفـتـه مـي‌شـود حداقل ده سال طول مـي‌كـشـد. ايـن زمان شامل مراحل تحقيقات و رسيدن دارو به مراكز فروش است. كه گاهي اين زمان به بيش از ده سال نيز مي‌رسد. در سال‌هاي اخـيـر ، تـعـدادي تـكـنـولوژي تكميلي و جديد و توسعه يافته است كه به طور قابل ملاحظه اي روش توليد دارو را فشرده مي‌كند. نظم عملياتي بـالا ، بـرچـسـب زنـي بـسـيـار حـسـاس (Sensitived Labeling) و تـكـنــولــوژي‌هـاي آشكـار سـازي براي افزايش سرعت و دقت شناسايي ژن‌ها و مواد ژنتيكي استفاده مي‌شود كه نتيجه آن كاهش پـــروســـه كـشــف و تــوسـعــه دارويــي مــي‌شــود. تكنولوژي نانو و ميكرو به همراهي راه حل‌هاي فـنــاوري اطــلاعـات مـثـل شـيمـي تـركـيـبـات (Combinatorial) ، بيولوژي محاسباتي (Computional Biology) ، سـاخـت داروهــا بــا كـمــك كامپيوتر‌ ، اطلاعات مينرالي و ابزارهاي پردازش داده بـاعـث شـنـاسـايـي و حـل بـهـتر چالش‌هاي مرتبط با كشف دارو شده و توانسته تنگناهاي بـحـراني در ساخت و كشف داروها را كاهش دهد. به علاوه به خاطر مزاياي فناوري اطلاعات تعداد داروهاي مورد آزمايش در 10 سال گذشته رشد زيادي داشته و از 500.000 تركيب دارويي به يك و نيم ميليارد رسيده است.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

نانوتكنولوژي يك پديده علمي چندمنظوره ، شامل ساخت و استفاده از مواد ، ابزارها وسيستم‌ها در مقياس نانو است. در واقع به معناي علم دستيابي به زير ساخت‌هاي پديده‌ها و استفاده ازسيستم‌هايي در سطح مولكولي با عملكرد جديد است. امروزه نانو تكنولوژي در زمينه‌هاي بسياري رسوخ كرده كه شايد بتوان گفت مهم‌ترين آن داروسازي است كه منجربه وجودآمدن دارورساني نوين شده است.
دارورساني در بهبود روند درمان اميدهاي بسياري ايجاد كرده است كه از جمله مي‌توان به كاربردهاي آن در بيماري‌هاي صعب العلاج اشاره كرد.

دارورســانــي نــويـن مـوفقيـت‌هـاي چشمگيـر خود را مديون نانو ذرات است كه نانو ذرات نيز به نوبه خود مديون خصوصياتي چون:

1- ظرفيت بالا براي حمل دارو
2- سطح فعال بسيار وسيع براي واكنش
3- كوچكي مناسب براي عبور ازسطوح خوني
4- قابليت تجمع دربافت هدف
5- سميت پايين
اســـت.‌ صــنــعـــت داروســـازي از نــقـطــه نـظــر دارورسـانـي ، تـاكـنـون از طـريـق فـنـاوري نانو به دسـتــاوردهــاي چـشـمـگـيــري رسـيـده اسـت. در سيستم دارويي قديم به علت غيرواقعي بودن دز دارويي ، از لحاظ مقدار نياز براي درمان ، بسياري از آن در دســتــگــــاه گــــوارش ، گـــردش خـــون و بافت‌هاي واسط به هدر مي‌رفت تا مقدار مورد نظر به سلول‌هاي هدف برسد كه مي‌تواند اين داروهـــاي جـــذب شــده در طــول مـسـيــر ايـجــاد عـوارض جانبي كند كه در بيماري‌هاي ديابتي و سـرطان ، باعث ريزش مو و عوارض بسياري خواهد شد يا تزريق مكرر باعث دردناك شدن بافت‌ها مي‌شود كه براي بيمار غير قابل تحمل اســت ؛ امـــا فــنــاوري نــانـو در دارورسـانـي  راه حل‌هايي انديشيده است.
دارورساني نوين عبارتند از: رساندن دارو در يك زمان و با دز كنترل شده به اهداف دارويي خاص ، اين كار به نحو چشمگيري ، ايمن تر و بسيار مؤثرتر از پخش دارويي در تمام بدن است كه سبب مي‌شود عوارض جانبي و دز مصرفي كاهش يابد.
در واقع رساندن دارو در يك زمان معين با دز كنترل شده به اهداف خاص كه باعث كاهش عوارض جانبي ، درمان سريع تر و اختصاصي براي هر يك از افراد است. اين شيوه دزهاي مصرفي را كاهش مي‌دهد و مي‌تواند باعث دل گرمي بيماران براي ادامه رژيم مصرف دارويي صحيح شود. استفاده بهتر از دارورساني ، اجازه استفاده از روش‌هاي درماني جديد را مي‌دهد. اين فناوري جديد ، امكان استفاده از داروهاي بسيار سمي را نيز مي‌دهد. سيستم‌هاي دارورساني نوين براي اين‌كه قادر به رساندن دز مورد نياز دارو در زمان معين به سطح هدف باشند از سيستم‌هاي طراحي شده نانومتري فعال يا غير فعال استفاده مي‌كنند ، پس بايد اين گونه گفت كه گذر از گذرگاه نانوتكنولوژي براي رسيدن به اهداف نهايي دارورساني الزامي است.

مهم‌ترين نانو ساختارها و نانو داروهايي كه در دارورساني نوين كاربرد دارند عبارتند از:
1- ليپوزوم‌ها براي نفوذ بهتر
2- كپسوئيد و ويروس‌ها براي انتقال دارو
3- نانو ذرات مورد استفاده براي انتقال دارو
4- نانوكپسول ها
5- نانوسرنگ‌هاي سلولي
6- دارورساني با نانوسوسپانسيون
7- استفاده از ماكرومولكول‌هاي خود تجمع دهنده براي حمل دارو

پرواضح است كه امروزه داروهاي قديمي و تا حدودي كنوني ديگر مورد استقبال شركت‌هاي داروسازي واقع نمي شود. حال آن كه رسوخ نانو تكنولوژي در صنعت داروسازي منجر به دگرگوني‌هاي شگرفي شده است كه از جمله آن‌ها دارورساني نوين است. شايد بتوان گفت دارورساني نوين انقلاب علمي-تجاري داروسازي و پزشكي بوده است كه نسيم نويد بخش بيشتر و بهتر زندگي كردن را به انسان مي‌دهد.

دارورسانی با نانوسوسپانسيون ها
قسمت اعظم تركيبات شيميايي جديدي كه به منظور ساخت داروهاي جديد منتشر مي‌شوند ، نامحلول و يا كم محلول در آب هستند و بنابراين جذب كمي نيز دارند و اين مسأله ، مانع بزرگي در برابر ساخت فرمولاسيون‌هاي كارامد از اين تركيبات به شمار مي‌رود. نانو سوسپانسيون‌ها نوعي توزيع كلوئيدي ذرات خالص داروها در اندازه‌هاي كـوچـك‌تـر از ميكـرون هستنـد كـه بـا استفـاده از سـورفـاكتـانـت پـايـدارشـده اند. از نانو سوسپانسيون‌ها براي فرمولاسيون داروهايي كه هم در آب و هم در روغن نامحلول هستند  نيز مي‌توان استفاده كرد. استفاده از فناوري نانو درسوسپانسيون ها ، باعث فراهم آوردن امكان استفاده از اين داروها بدون نياز به استفاده ازحلال‌ها مي‌شود.‌ به كمك اين فناوري ، دارو در حالت بلوري مدنظر نگهداري شده در حالي كه اندازه نانو ذرات آن كاهش يافته و اين نكته باعث افزايش سرعت حل شدن و افزايش جذب دارو مي‌شود.
از نانوسوسپانسيون‌ها براي انتقال مقادير زيادي از داروهاي كم محلول در آب به مغز همراه با كاهش عوارض جانبي داروها نيز مي‌توان استفاده كرد. نانو سوسپانسيون‌ها در انواع مختلف ، روش‌هاي تجويز دارند از جمله: روش‌هاي تزريقي ، خوراكي ، موضعي ‌، ريوي و انتقال هدفمند دارويي.
از نانوسوسپانسيون‌هاي خوراكي به طور اختصاصي براي افزايش سرعت و جذب داروها استفاده مي‌شود. علاوه بر افزايش سرعت اثر داروها ، كاهش دفع داروها ، افزايش دز موثر دارو و كاهش تحريك پذيري معده نيز گزارش شده است. براي دارورساني به ريـه‌هـا ، افشـانـه‌هـا داراي ذرات ريـز دارويـي هستنـد ، اما از مشكلات اين سيستم‌هاي دارورســــانـــي ، تـــوزيـــع نـــاهـمـگـــون ذرات دارويـــي در قـطـــرات حـــامـــل آن‌هـــا اســـت. نانوسوسپانسيون‌ها اين مشكل را با افزايش تعداد ذرات در هر قطره  برطرف ساخته اند و بدين ترتيب ، سرعت اثر داروها و ميزان جذب آن‌ها نيزافزايش يافته است. در مجموع نانو سوسپانسيون‌ها نه تنها مشكل حلاليت دارو را برطرف كرده اند ، بلكه با تغيير خواص دارويي دارو ، باعث بهبود كارايي و عوارض جانبي آنها نيز شده اند.

‌دارو رسانی هوشمند
بسياري از داروها نه تنها خواص درماني مناسبي ندارند بلكه عوارض جانبي زيادي نيز از خود نشان مي‌دهند ، زيرا علاوه بر نقطه اثر ويژه خودشان ، در نواحي ديگر بدن نيز موثرند .
براي اين‌كه يك دارو از لحاظ درماني مؤثر بماند  لازم است تا رسيدن به محل اثر محافظت شود و ويژگي‌هاي زيستي و شيميايي آن حفظ شود. Paul Ehrlich در قرن 19 ، حاملان دارو را به عنوان جعبه‌هاي جادويي بيان كرد كه مي‌توانند دارو را دقيقاً به همان سلول هدف منتقل كرده و به سلول‌هاي مجاور آسيبي وارد نكنند. فناوري نانو ، امكانات زيـادي را بـراي تـوسـعـه و بـهـبـود كـيـفـيت انتقال دارو فراهم كرده است به طوري كه سيستم‌هاي حامل دارو ، حلاليت پايداري كنترل دز و نيمه عمر حضور دارو را در گردش خون بهبود بخشيده اند.
حاملان دارو بايد به راحتي در گردش خون جا به جا شوند ، از طرفي هم بايستي به اندازه كافي كوچك و انعطاف پذير باشند تا اولا بتوانند به سادگي به سلول مورد نظر برسند و ثانياً توانايي آزاد سازي دارو در سلول و يا بافت هدف را داشته باشند. همچنين زمان آزاد سازي دارو نيز مهم است ، زيرا اگر دارو خيلي سريع آزاد شود امكان جذب كامل آن وجود ندارد يا ممكن است با تحريك لوله گوارش ، عوارض جانبي داشته باشد. دارو رساني هوشمند به اين معناست كه دارو بتواند به طرف سلول‌هاي ويژه اي هدف گيري كند و از سدهاي بيولوژيك بگذرد و در پاسخ به علائم خارجي و فيزيولوژيك ، مقدار آزاد سازي آن كنترل شود.

امــروزه يـكــي از صـنــايـع پـرسـود و پـر رونـق ، صـنـعـت دارو و دارو رسـانـي اسـت. بـا توجه به سرمايه‌هاي عظيمي كه دولت‌ها و شركت در اين حـوزه قـرار داده انـد و بـا تـوجه به نيازهاي روز افـــزون بـــه داروهـــاي جـــديـــد يـــا ســـامــانــه‌هــاي دارورساني نوين ، توجه به اين حوزه و به ويژه كاربرد فناوري نانو در اين حوزه ضروري به نظر مي‌رسد.
اكـثـر مـتـخـصـصان داروسازي به دنبال يافتن راه‌هايي هستند تا از طريق آن داروها را به دقت بـه‌ مـحـل اثـر اصلي خود برسانند تا بيشترين اثر درماني آن‌ها بروز كند.
در حـال حـاضر اكثر داروها از طريق جذب سـيـسـتـمـيـك بـه مـحـل اثـر خـود ارائـه مي‌شوند. پايه‌هاي اين نگرش بر اين مبنا است كه اگر مقدار كـافـي از دارو وارد سـيـستم گردش خون شود ، بالاخره مقداري از آن به محل اثر خود اعم از ايـنـكـه مـحـل اثـر در بـافـت ، عضو يا سلول‌‌ باشد خواهد رسيد. به طور مثال برخي از داروهاي ضد سرطان از اين طريق بر روي سلول‌هاي در حال تقسيم تأثير مي‌گذارند ، اما در همان حال ممكن اسـت بـه سـلـول‌هـاي سـالـم نـيـز بـه نـوعـي مـانند سـلول‌هاي سرطاني آسيب برسانند. البته براي  رويـارويـي بـا ايـن مـشـكـل و كـاهـش هزينه‌هاي مربوط به ارائه داروهاي جديد ، بايد آن‌ها را به طـور اخـتـصـاصـي بـر روي اهـداف تـعـيـيـن شده طـراحـي كـرد. در مواردي حتي دارو را به آنتي بادي اختصاصي سلول گرفتار مورد نظر متصل مـي‌كـنـنـد تـا داروي پيوند يافته بتواند به راحتي مسير اتصال خود به سلول‌هاي هدف را به طور اختصاصي پيدا كند. برخي از محققان نيز نقاط ورودي را در مسير متابوليك بيماري‌ها پيدا كرده اند و بر مبناي آن داروها را طراحي و ارائه مي‌كنند.

‌فلرن‌ها
نوع ديگري از ذرات كه در دارورساني مي‌توانند مورد استفاده قرارگيرند ، فلرن‌ها هستند كه يكي از آلوتروپ‌هاي كربن بوده  و شامل حلقه‌هاي 5 ضلعي و 6 ضلعي از اتم كـربـن هستنـد. ايـن تـركيبـات بـه عنـوان حـامل‌هاي دارويي بسيار موثرواقع مي‌شوند. باكي‌بال شناخته شده ترين فلرن است كه شبيه توپ فوتبال است و از 20 شش ضلعي و 12 پنج ضلعي ساخته شده است. محققان مؤسسه C Sixty ‌از ماكرو مولكول‌هاي درماني به صورت فلورن‌ها استفاده مي‌كنند. فلرن‌ها از نظر ساختاري شبيه توپ فوتبال هستند و به عنوان آنتي اكسيدان و داراي قدرت جذب راديكال‌هاي آزادي هستند كه در طي بيماري هائي مانند بيماري‌هاي اعصاب ، حملات قلبي و ديابت افزايش مي‌يابند. انواعي از مـواد ، داراي اكسيـژن فعـال و راد يكال‌هاي آزاد هستند كه مي‌توانند الكترون‌هاي غيرمزدوج خود را در تماس با مولكول‌هاي حياتي مانند اسيدهاي نوكلئيك قرار ‌دهند و بــه ايــن وسـيـلــه سـبــب تـخـريـب سلـولـي و مـرگ سلـول (Apoptosis) شـونـد. محققـان C Sixty معتقدند كه فلرن‌ها به صورت يك "اسفنج راديكالي"‌ عمل  كرده و مي‌توانند كه الكترون‌هاي تخريب شده را در ميان بگيرند. در عمل ، فلرن‌ها در آب نامحلول هستند لذا لازم است تا به نوعي محلوليت آن‌ها افزايش يابد.

‌ليپوزوم‌ها
ليپوزوم‌ها در دارورساني با استقبال زيادي روبرو شده‌اند. اين مواد مي‌توانند به طور كروي مواد داروئي را در بر گرفته و احاطه كنند. تاكنون بسياري از تركيبات از جمله ضدسرطان‌ها و آنتي بيوتيك‌ها توسط ليپوزوم‌ها مورد استفاده قرار گرفته اند. در مقابل نـيـز شـركـت‌هـائـي مانند Anosys وجود دارند كه توانسته‌اند از ليپوزوم‌ها به صورت حامل‌هاي دارويي استفاده كنند. اغلب سلول‌ها براي انتقال پيام و سيگنال مهم خود به سلول ديگر از حامل‌هايي به نام Dexosomeها استفاده مي‌كنند. در سيستم ايمني ، اين سلول‌هاي دندانه‌دار ، عوامل ويروسي و عفونت زا را حس مي‌كنند. در حقيقت اين شركت توانسته است Dexosomeهاي مصنوعي براي هدف قراردادن سرطان را بسازد. محققان Anosys به كمك اين روش خواهند توانست نوعي ايمني اكتسابي بر عليه انواعي از سرطان‌ها ايجاد كنند.

روش‌های دارورسانی
روش‌هاي متعددي براي آزادسازي و دارو رساني به منظور افزايش تأثير دارو و كاهش اثرات جانبي آن‌ها نيز وجود دارند كه مورد تحقيق هستند. به طور مثال كاربرد پـوشـش‌هـايـي كـه تحت تابش نور فعال مي‌شوند و براي كاربرد داروهاي خاص در استخوان‌ها به كار گرفته مي‌شود ، از اين موارد هستند. اين نوع داروها عمدتاً به علت نوع پوشش دادن آن ها ، غيرمحلول باقي مي‌مانند و در استخوان‌ها جذب مي‌شوند. اين پـوشـش‌ها پس از قرار گرفتن در معرض نور و تابش به فرم محلول درآمده و اجازه مي‌دهند تا دارو به محل اثر خود رسيده و تأثير كند.
برخي شركت‌ها از نانوبلور‌ها (معمولا ژرمانيوم و سيليكون) براي نشان‌داركردن فلورسانت مواد استفاده مي‌كنند ، در حالي كه امروزه شركت‌هايي چون Evident Technologies , Quantom Dots و Kereos از مـزايـاي ويژه نقاط كوانتومي براي تحقيقات خود استفاده مي‌كنند.
نانولوله‌هاي كربني نوعي ديگر از ذراتي هستند كه مي‌توانند در دارورساني هوشمند مورد استفاده قرار گيرند. نانولوله‌ها داراي ساختاري استوانه اي شكل ازاتم‌هاي كربن در اندازه‌هاي نانومتري است كه برحسب روش تهيه آن مي‌توانند تك ديواره (صندلي ، زيگزاگ وكايرال) تا چند ديواره باشد و به خاطر خواص ساختماني منحصر به فرد آن‌ها دانشمنـدان عـلاقـه زيادي به استفاده از آن‌ها به عنوان حاملان دارو دارند.
بـــا اسـتـفـــاده از فـنـــاوري نـــانــو ، داروهــا را در پـوشش‌هاي خاص از جنس نانوپوسته (شيشه پوشيده شده با طلا) قرار مي‌دهند و محموله‌هاي مذكور را به بدن تزريق مي‌كنند. اين مواد در خون گردش كرده و در موضع مورد نظر به آن‌ها طول موج خاصي تابيده مي‌شود كه موج خروج مواد دارويــي از بـسـتـه‌هـاي مـذكـور دقيقـاً در مـوضـع مطلوب مي‌شود. از آنجا كه حامل‌هاي دارويي اندازه كوچكي دارند ، مي‌توانند پس از تحريك توسط طول موج مناسب وارد سلول شوند و در صورت نياز سلول مواد خود را آزاد كنند. بدين تـرتـيـب داروهـا نه تنها در ارگان هدف بلكه در سـلــول‌هــاي هـدف عـمـل مـي‌كـنـنـد و عـوارض جـانبـي بـه حـداقـل ممكـن مـي‌رسـد. از خواص مـحـمـــولـــه‌هـــاي دارويـــي نـــانـــونــي مــي‌تــوان بــه سازگاري آن‌ها با بدن ، قابليت جذب مجدد و قابليت اتصال آسان به دارو اشاره كرد.

‌فاكتورهای مؤثر بر اكتشافات دارويی مبتنی بر فناوری نانو

افــــزايــــش حـــلالـيـــت: از مـــزايـــاي عـمـــده سيستم‌هاي دارورساني مبتني بر نانو ، تأثير سريع آن‌هـا اسـت. ‌ايـن مـسـئـلـه تـاحـدودي مـربـوط به فناوري‌هاي كپسوله‌‌كردن و به دنبال آن افزايش سرعت حل ماده در مايعات بدن است. در همين راستا مي‌توان به اين نكته اشاره كرد كه ذرات 10 ميكروني سطحي معادل 2 تا 5 مترمربع به ازاي هــرگــرم دارنــد در حــالــي كــه نــانـوذرات 3 تـا 5 نــانــومـتــري داراي سـطـحــي مـعـادل 400 تـا 500 مــتـــرمـــربــع بــه ازاي هــرگــرم هـسـتـنــد. شــركــت داروسازي Elan روش‌ روكش‌دهي پيشرفته‌اي را دارا است كه از كنترل گسترده‌اي بر روي اين نــوع ذرات بــرخــوردار اســت. ‌افـزايـش كـارايـي داروها نسبت به دوز در سيستم‌هاي دارورساني مـبـتـنـي بـر نانو نياز كلي مصرف دارو را كاهش مـي‌دهـد و احـتـمـالا بـاعـث كـاهـش هـزيـنـه‌هـا و عوارض ناخواسته در بدن مي‌شود.

كاهش هزينه‌های توسعه: ‌تحقيق و توسعه فـنــاوري نـانـو نيـازمنـد روش‌هـاي جـديـد آنـاليـز است. توسعه اين روش‌ها و تجاري‌شدن آن‌ها بـاعـث افـزايـش بـازده و بهبود وضعيت صنعت دارورسـانـي خــواهــد شـــــد. از آن جـــمـــلـــــه شناساگرهاي زيستي مبتني بر نانوذرات هستند كه در تست‌هاي بررسي كارايي و ميكروآرايه‌ها كـاربـرد دارنـد. بـرخـي شـركـت‌ها از نانوبلور‌ها (مــعـمــولا ژرمــانــيــوم و سـيـلـيـكــون) بـــــراي نشان‌داركردن فلورسانت مواد استفاده مي‌كنند در حـالـي كـه امـروزه شـركـت‌هـايـي چون Evident Technologies , Quantum Dots و Kereos از مزاياي ويژهِ نقاط كوانتومي براي تحقيقات خود استفاده مي‌كنند.

هدفمندسازی بيشتر: ‌افزايش كارايي داروها نسبت به دوز در سيستم‌هاي دارورساني مبتني بر نانو نياز كلي مصرف دارو را كاهش مي‌دهد و احـتـمــالا بــاعــث كــاهــش هــزيـنـه‌هـا و عـوارض ناخواسته در بدن مي‌شود.

ســودمـنـدی بيشتـر بـرای بيمـاران: ‌از ديگـر مـزايـاي فـنـاوري نـانـو كـه بـاعـث تـقـويت صنايع داروســـازي مـــي‌شـــود ، مــشــتـــري‌هـــا هــســتــنـــد. داروهاي مبتني بر فناوري نانو شايد پاسخي به نياز روزافزون به مصرف راحت‌تر داروها باشند. به عنوان مثال چندين داروي جديد براي انتقال به ريـه فـرمولاسيون مي‌شوند كه الزاماً بافت ريه محل اثرگذاري آن‌ها نيست. آزاد شدن كنترل شده و افزايش تأثير دارو ، كاهش عوارض جانبي و سميت دارويي ، هدف قراردادن بافتي خاص يا توده اي بدخيم و همچنين بهبود قابليت پذيرش بيماران از ويژگي‌هاي منحصر به فردي است كه صنايع دارويي با استفاده از فناوري نانو به دنبال تحقق آن هستند. در ادامه به بررسي بخشي ديگر از داروسازي نوين با كمك فناوري نانو پرداخته مي‌شود.

نانو داروهای ضد سرطان
سرطان به عنوان يك از مهلك ترين و مرگبارترين بيماري‌هايي است كه بشر با آن مواجه است. با ورود مواد شيميايي گوناگون به زندگي بشر و آلودگي روز افزون زيست محيطي ، آمار سرطان نيز افزايش يافته است. در اين ميان اگر چه داروها و روش‌هاي درماني زيادي براي سرطان ارائه شده ولي به دليل آسيب‌هاي جدي كه اين داروها به ديگر قسمت‌هاي بدن مي‌رساند ، عوارض جانبي درمان سرطان نيز از ديگر مشكلات همراه سرطان است. لذا براي اولين بار در سال 1906 ايده ساخت دارويي كه بدون آسيب به سلامتي ساير بافت‌ها و جوارح بدن به هدف خود برسد ، توسط پل ارليخ مطرح شد. وي اسم اين داروي فرضي را «گلوله جادويي» ناميد.
محققان كشور نيز طي ماه‌هاي اخير موفق به ساخت نانو داروي ضدسرطان سيناد اكسوزوم شدند. در اغلب موارد هدف از ارائه و مصرف چنين سيستم‌هاي دارويي بالا بردن اثر درماني ، كاهش عوارض جانبي ، نگهداري مقدار دارو در يك دز مطلوب ، بهينه كردن مصرف دارو و رساندن دارو به بافت مورد نظر بدون آسيب به ديگر قسمت‌هاي بدن است. بسياري از داروهايي كه ظرفيت بالاي درماني دارند ، به خاطر عوارض جانبي يـا مشكـل تـوليـدشـان بـه شكلـي كـه بـه راحتي قابل واگذاري به بيماران باشد ، توسعه نمي‌يابند.
در ايـن گـونـه مـوارد فنـاوري نـانـو راه كـارهـايـي را بـا تركيب اجزاي فعال داروها با مولكول‌هاي دوام آور يا با فناوري‌هاي جديد توليد دارو به صورت پودرهاي خيلي ريزتر ارائه داده است. به عنوان مثال برخي از شركت‌ها در حال حاضر داروهاي تنگي نفس و مسكن را به صورت پودري با ابعاد نانومتري توليد مي‌كنند كه با استنشاق آن نسبت به روش‌هاي سنتي جذب سريع‌تري از دارو به بدن صورت مي‌گيرد.
اين نانو داروي ماده دوكسوروبيسين كه براي درمان سرطان استفاده مي‌شود و در واقع يك سم سلولي است كه چون انتخابي عمل نمي‌كند ، غلظت آن در بافت‌هاي سالم و توموري تقريباً برابر است. درون نانو كپسول‌هاي ليپوزومي محبوس مي‌شود تا هم اثرات جانبي آن كاهش يابد هم اثرگذاري دارويي آن بالا رود. قطر اين نانو دارو در حدود 100 نانومتر است و علاوه بر اين‌كه كوچكي آن براي ورود به بافت پر عروق تومورها مناسب است ، توانايي انتقال يك حجم قابل توجه از دارو را نيز دارد. همچنين حلاليت بهتر دارو ، سميت كمتر ، مدت زمان بيشتر باقي ماندن در سلول هدف و تسهيل ورود به داخل سلول از ديگر مزاياي آن عنوان شده است.
 ‌ويواژل داروي ضد ويروس ايذر بر پايه دندريمر است. دندريمر نوعي پليمر است. پليمرها مي‌توانند به صورت خطي يا شبكه‌اي باشند كه دندريمر يك پليمر شبكه‌اي به حساب مي‌آيد. در يك دندريمر ، زنجيره‌هاي مولكولي پليمري شده شبكه اي كه هر كدام شعبـه‌هـاي جـديدي مي‌سازند در نهايت يك مغز يا هسته مركزي را شكل مي‌دهند. درمان‌هاي جديد سرطان از راه فناوري‌هاي نانومواد مغناطيسي در حال توسعه هستند. ‌اين درمان‌ها بر اساس نانو ذرات آهن مغناطيسي است كه با تغيير يك ميدان مغناطيسي اعمال شده قابل گرم شدن  است. اين حرارت باعث مي‌شود كه سلول‌هاي سرطاني كه از سلول‌هاي معمولي به دما حساس تر هستند از بين بروند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

حصول اطمينان از اين كه دارو به بافت يا بخش مورد نظر بدن بيمار هدايت شود و همچنين اطمينان از ميزان داروي استفاده شده ، دو نمونه از مهم ترين مسائل پزشكي نوين هستند. اين امر به طور خاص براي درمان سرطان اهميت دارد. چون داروهاي شيمي درماني براي سلول‌هاي عادي و سرطاني مانند سم عمل مي‌كنند.

به خاطر ناسازگاري برخي مواد با بدن و دفع سريع آن‌ها توسط سامانه ايمني بدن ، داروها به طـور مـوقـت در داخل يك ساختار هماهنگ با سامانه ايمني بدن قرار مي‌گيرند و در هنگام نياز در مـوضـع بـيـماري به سرعت از داخل آن آزاد مي‌شوند.
در دارورساني تمام تلاش محققان بر ساخت روبات‌هايي است كه در داخل بدن بتوانند وارد شوند. خود را به موضع مناسبي برسانند و سلول زيان بار را نابود كنند. آن‌ها بايد كاري كنند كه اين روبـات‌هـا بـا سـامـانه ايمني بدن ، امواج گرمايي اداره كننده گردش خون و تعادل بدن ، هماهنگ و سازگار باشند.

‌انتقال دارو از پوست
قـورت دادن يـك قـرص مـعـمـولا كار آساني است اما هنوز هم خيلي‌ها فراموش مي‌كنند كه داروهاي خود را به موقع و به اندازه مصرف كنند و مقدار دارو يا دز دارو در خون افت و خيز دارد. چسب‌هاي دارويي كه به پوست مي‌چسبند ، از اين مشكلات جلوگيري مي‌كنند. اين چسب‌ها در سال 1990 براي ترك اعتياد مورد استقبال قرار گرفت. مجموعه اي از اين چسب‌ها چند هفته كه مورد استفاده قرار مي‌گرفت ، مقدار نيكوتين بدن را به تدريج كاهش مي‌داد و با اين كار فرد به مرور اعــتــيـاد خــود را از دســت مـي‌داد. امــروزه چسـب‌هاي پوستي براي انتقال استروژن براي درمـان بيمـاري‌هـاي هـورمـون ، نيتـروگليسيـرين براي گلودرد ، اسكوپولامين براي بيماري‌هاي حركتي و دريازدگي ، فنتانيل براي كنترل درد و كلونيدين براي فشار خون بالا مورد استفاده قرار مي‌گيرد. سال‌ها تحقيقات به بررسي احتمالي و حد تحقق دارورساني تراپوستي (دارورساني از پوست) اختصاص يافته است. اولين مدل موفق براي انتقال تراپوستي در سال 1979 ايجاد شد.

‌انواع چسب‌های پوستی
برچسب‌های ميكروسوزنی: اين برچسب‌ها دارو را در يك مايع يا پليمر نگهدارنده ذخيره مي‌كنند.
چسب تک لايه: يك چسب پليمري كه به پوست مي‌چسبد و دارو را دربر مي گيرد.
چسب چند لايه: چسب چندلايه غشايي دارد كه نرخ تغذيه دارو را به ويژه داروهايي كه بايد خيلي كند به پوست تغذيه شوند.
مسأله اصلي در چسب‌هاي درماني ، انتقال آسان و مؤثر دارو از طريق دو سد اصلي پوست يعني استراتوم كورنئوم و اپيدرميس است كه استراتوم كورنئوم اهميت بيشتري دارد. استراتوم كورنئوم 10 تا 15 ميكرومتر ، اپيدرميس 10 تا 50 ميكرومتر و لايه درميس 2 تا 3 ميليمتر ضخامت دارد. معمولا دارو يا ناقل انتقال تراپوستي نمي‌تواند به آساني از استراتوم كورنئوم عبور كند. فناوري نانو نقش برجسته اي در اين موارد دارد. داروهاي نانومتري ، مي‌توانند به صورت مستقيم و مؤثر به اپيدرميس انتقال داده شوند. اندازه كوچك‌تر داروها ، نفوذپذيري را آسان مي‌كند.

ردياب نانو دارو
طرح فيلتر غيرخطي براي رديابي نانو دارو در بدن حيوانات كه در مركز رشد دانشگاه علوم پزشكي اجرايي شد ، به ثبت خارج رسيد.
اين طرح با عنوان "فيلتر غيرخطي براي تصويربرداري پزشكي" با هدف ارتقاي سطح كيفي دستگاه‌هاي ساخته شده در عرصه تصويربرداري پزشكي هسته اي در مركز رشد مركز تحقيقات تجهيزات پزشكي دانشگاه تهران اجرايي شد.
اين طرح در واقع تهيه الگوريتمي ‌براي پردازش سيگنال‌هاي هسته اي است و عموماً تجهيزاتي مانند SPECT و PET كه اين الگوريتم در آن‌ها كاربرد دارد ‌از دستگاه‌هاي با فناوري بالا محسوب مي‌شوند. اين دستگاه‌ها در مطالعات ‌دارويي براي رهگيري نانو داروها در بدن حيوانات آزمايشگاهي كاربرد دارد.
تصـويـربـرداري از حيـوانـات كـوچـك شـاخه جديدي از تصويربرداري است كه با استفاده از دستگاه اسپكت حيواني HiReSPECT امكان‌پذير خـواهـد بـود. عملكرد اين دستگاه بدين ترتيب است كه راديو دارو يا نانو داروي مورد نظر در رگ موش تزريق مي‌شود و سپس دستگاه با سيستم آشكارسازي خود تعدادي تصوير دو بعدي از زواياي مختلف در بازه 360 درجه از موش تهيه مي‌كند. سپس يك نرم‌افزار كامپيوتري با استفاده از داده‌هاي به‌دست آمده ، يك تصوير سه‌بعدي از نـحــوه و مـيــزان پـراكنـدگـي دارو در مـوش را بازسازي خواهد كرد.
‌ايـن دسـتـگـاه ، مـخـصوص تصويربرداري از حيوانات كوچك مانند موش و خرگوش است. زمـــانـــي كـــه دارويـــي تـــولــيــد مــي‌شــود ، قـبــل از كاربردهاي كلينيكي بايد مراحل پيش كلينيكي و تست بر روي حيوانات آزمايشگاهي را طي كند. بـراي ايـن مـنـظور نياز به سيستم تصويربرداري است كه كيفيت بالايي داشته باشد.
‌از اين رو دستگاهي كه براي تصويربرداري از حيوان كوچك مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد ، بايد داراي قـابـلـيـت بـسـيار بالايي در تفكيك مكاني باشد.
درواقع دستگاه تصوير برداري اسپكت جهت تـصـويربرداري از مراحل درمان و تزريق راديو دارو به بدن حيوانات زنده ، جهت درمان و توليد دارو‌هاي جديد مورد استفاده قرار مي‌گيرد و در تحقيقات بنيادي در زمينه توليد راديو دارو‌هاي مـخـتـلــف ، مـحـصــولــي اسـتـراتـژيـك بـه حـسـاب مي‌آيد.

نانو داروی ترميم‌كننده زخم
اين نوآوري يك پوشش‌دهنده پوستي است كــه شــامـل نـانـوذرات پكتيـن حـاوي مـواد فعـال ترميم‌كننده زخم و همچنين مواد آنتي‌باكتريال است. اين پوشش‌دهنده زخم از پليمرهايي با بار مثبت يا منفي تشكيل شده است كه سطح زخم را پـوشـانـده و از آن مـحافظت مي‌كند. آزادسازي مواد فعال ترميم‌كننده زخم و مواد ضد ميكروبي از نــانــوذرات بـه صـورت كـنـتـرل شـده صـورت مي‌گيرد و باعث تسريع در بهبود زخم مي‌شود.
در اين مطالعه روشي بسيار ساده براي تهيه نانو ذرات پكتين حاوي مواد فعال ترميم‌كننده زخم بـه كـار گـرفتـه شـده است. اين روش بر خلاف برخي روش‌هاي تهيه نانو ذرات بدون استفاده از حلال‌هاي آلي يا روش‌هايي مانند سونيكاسيون يا هموژنايزر كه باعث تخريب برخي مواد فعال مثل پپتيدها و پروتئين‌ها مي‌شود ، نانوذراتي با اندازه مناسب تهيه مي‌كند. رهايش كنترل‌ شده مواد فعال از اين محصول ، مزيتي مهم نسبت به ساير محصولاتي است كه رهايش كنترل‌ شده ندارند. با توجه به اين‌كه مواد فعال در اين مطالعه درون نانو ذرات قرار گرفته‌اند ، رهايش مواد فعال به صورت كنترل‌ شده و تقريباً به صورت درجه صفر صورت مي‌گيرد.
ايـن محصـول به صورت ليوفيليزه (خشك كردن در خلاء) تهيه مي‌شود ، بنابراين مشكـل عـدم پـايـداري و تخـريب سريع به خصوص براي پپتيدها و پروتئين‌ها كه در محصولات ديگر وجود دارد ، ديده نمي‌شود. استفاده از اين محصول بسيار راحت بوده و حتي مي‌تواند توسط خود بيمار نيز مورد استفاده قرار گيرد و منجر به كاهش هزينه‌هاي پرستاري و بستري بيمار شود. همچنين تهيه اين محصول بسيار راحت و كم هزينه است. اين محصول مي‌تواند به راحتي توسط فرايند فيلتراسيون استريل شود و نسبت به ساير محصولاتي كه با روش‌هاي ديگر استريل مي‌شوند ، هزينه كمتري براي توليد نياز دارد.

نانو كپسول‌های گنبدی در دارو رسانی
محققان در سال‌هاي اخير با اين چالش دست به گريبان بوده‌اند كه بتوانند تأثير عوامل درماني را از طريق رسانش آن‌ها به سلول‌هاي خاص درون بدن افزايش داده و در عين حال تأثير منفي آن‌ها را روي سلول‌هاي سالم به كمترين مقدار خود برسانند.
در اين زمينه استفاده از روش‌هاي جديدي كه از نانو مواد مهندسي شده براي انتقال داروهـا و رسـانـش مستقيـم آن‌هـا به سلول‌ها بهره مي‌برند ، نويد بخش بوده است. با وجودي كه سامانه‌هاي رسانشي مختلفي از اين دست براي كاربردهاي باليني مورد تأييد قـرار گرفته‌اند ، اما مشكل تمام اين سامانه‌ها محدوديت اندازه و ناكارآمدي آن‌ها در هـدف‌گيـري دقيـق بـافـت‌هـا اسـت. نانو ذرات گنبدي در سيتوپلاسم تمام سلول‌هاي پستانداران يافت شده و يكي از بزرگ‌ترين كمپلكس‌هاي ريبو نوكلئو پروتييني شناخته شده در مقياس زير 100 نانومتر به‌ شمار مي‌رود. اين نانوذرات بشكه‌اي شكل با دارا بودن فضاي داخلي بزرگ و توخالي ، گزينه‌هاي مناسبي براي طراحي حامل‌هاي رسانش دارو به‌ شمار مي‌روند. گنبدهاي نو تركيب ، غير ايمني‌زا بوده و متحمل تغييرات مهندسي زيادي شده‌اند كه از آن جمله مي‌توان به هدفگيري گيرنده سطح سلول و كپسوله كردن محدوده وسيعي از پروتيين‌ها اشاره كرد.
حفره داخلي يك نانو ذره گنبدي آن قدر بزرگ است كه مي‌تواند صدها مولكول دارو را در خود جاي دهد. از سوي ديگر خود اين ذرات‌گنبدي به اندازه يك ميكروب هستند و بنابراين مي‌توانند به راحتي همراه با محتواي خود وارد سلول‌هاي هدف شوند.
محققان با هدف ايجاد يك ذره گنبدي كه بتواند تركيبات درماني را در خود كپسوله كند ، راهكاري براي بسته‌بندي نانوذره ديگري به نام نانوديسك درون حفره داخلي ذره گنبـدي ارائه كرده‌اند. با كپسوله كردن نانو ديسك‌هاي حاوي دارو درون حفره ذره گنبدي ، اين نانو ديسك‌ها و محتواي آن‌ها از محيط بيروني محافظت مي‌شوند.
به‌ علاوه ، با توجه به فضاي داخلي بزرگ ذره گنبدي ، مي‌توان چندين نانو ديسك را درون آن كپسوله كرد كه اين كار غلظت موضعي داروي رها شده را افزايش داده و شانس درمان را افزايش مي‌دهد.

نانو تكنولوژی در انتقال دارو
فناوري نانو جنبه‌هاي مختلف دنياي امروز را تحت تأثير خود قرار داده است. انتقال كنترل شده دارو به اندام هدف ، يكي از كاربردهاي مهم نانو فـنـــاوري اســت. مــي‌تــوان داروهــا را بــه كـمــك حامل‌هاي مختلف به اندام هدف رساند. استفاده از حامل‌هاي مختلف به عنوان ناقل‌هاي دارو در حـــال گـسـتــرش اســت. بــا روش‌هــاي مـعـمــول مصرف دارو ، نظير مصرف خوراكي و تزريقي ، دارو به سراسر بدن توزيع خواهد شد و تمام بدن تحت اثرات دارو قرار خواهد گرفت و عوارض جـانبـي دارو بـروز خـواهـد كـرد. بنـابـرايـن بـراي دسـت‌يـابـي بـه يـك اثـر خـاص ، نـيـاز بـه مصرف مـقــاديــر زيــادي از دارو اســت. بــا نــانـو فـنـاوري مي‌توان به دارورساني هدفمند دست يافت و زمان ، مكان و سرعت آزادسازي دارو در بدن را كنترل نمود. سيستم‌هاي دارورساني جديد عوارض جانبي كمتر ، كارايي بيشتر و راحتي بيمار را به دنبال خواهند داشت.

‌نانو حامل‌ها
حامل‌هاي مختلفي را مي‌توان به عنوان ناقل‌هاي دارو در دارورساني مورد استفاده قرار داد. از آنجا كه دارو نقش درماني دارد ، بايد تا رسيدن به محل هدف در بدن محافظت شود و خواص شيميايي و بيولوژيكي خود را حفظ كند. برخي از داروها به شدت سمي بوده و مي‌توانند سبب اثرات جانبي منفي شده و اگر حين آزاد شدن تخريب شوند ، اثر درماني آن‌ها كاهش مي‌يابد. به عنوان مثال ؛ در شيمي‌درماني داروهاي مصرفي تا حدي سـمـي‌انـد و افـزايـش مـقـدار آن‌ها مي‌تواند اثر معكوس بگذارد و حتي به مرگ بيمار بيانجامد. به بيان ديگر ، اگر دارو بتواند مستقيماً به بافت هدف برسد و بر روي ساير قسمت‌هاي بدن تأثير نگذارد ، به مراتب مؤثرتر خواهد بود. در ادامه به برخي از حامل‌ها دارو اشاره خواهد شد.

‌مايسل
يكي از حامل‌هايي كه به طور گسترده در دارورساني هدفمند به كار مي‌رود ، مايسل است. مايسل‌‌ها از تجمع خودبخودي كوپليمرهاي آمفي‌فيلي در محلول‌هاي آبي به وجود مي‌آيند. شكل زیر ، مولكول آمفي‌فيلي را نشان مي‌دهد.

در حقيقت مايسل‌ها داراي يك سر آب‌دوست (قطبي) و يك دم آب‌گريز (غيرقطبي) هستند كه در محلول‌هاي آبي به صورت خودبخودي تجمع مي‌يابند. مايسل‌ها در محيط آبي به نحوي جهت‌گيري مي‌كنند كه انتهاي آب‌گريز مايسل‌ها از محلول آبي رانده شده و ايجاد يك فاز آب‌گريز داخلي يا هسته آب‌گريز كنند. در حالي كه انتهاي آب‌دوست مايسل‌ها به طرف خارج ، يعني محلول آبي متمايل شده و يك تاج آب‌دوست را به وجود خواهند آورد. شكل زیر ، مايسل را نشان مي‌دهد.

 
از اين رو ، مي‌توان داروهاي آب‌گريز را با قرارگيري آن‌ها در داخل مايسل به بافت هدف رساند و اثرات جانبي موجود را كاهش داد. مي‌توان از مايسل‌ها به عنوان ناقل‌ها ، جهت رساندن دوز زياد داروهاي ضدسرطاني به تومورها و بافت هدف استفاده كرد و در عين حال اثرات جانبي آن‌ها را به حداقل رساند. شكل زیر ، قرار گيري دارو در مايسل را نشان مي‌دهد.

در نهايت محتويات مايسل‌ها (داروي موجود در آن ها) تحت شرايط محيطي ويژه ، نظير دما ، نور UV ، اعمال ميدان مغناطيسي يا pH در بافت هدف آزاد خواهند شد. شكل و اندازه مايسل به طول زنجير پليمري ، نوع شاخه يا گروه متصل به زنجير ، نوع الكتروليت ، غلظت يوني ، استحكام يوني ، دماي موثر و pH بستگي دارد.

ليپوزم‌ها
يكي ديگر از ناقل‌هايي كه به طور گسترده در دارورســانــي هـدفمنـد بـه كـار مـي‌رود ، ليپـوزوم اسـت. لـيـپـوزوم‌هـا از نـوعي وزيكول با دو لايه لـيـپـيـدي ، مـشابه آنچه كه در غشاء سلولي ديده مي‌شود ، تشكيل شده‌اند. شكل زیر يك ليپيد را نشان مي‌دهد.

به طور كلي ، دو لايه ليپيد در فاز آبي به گونه‌اي جـهـت‌گـيـري مـي‌كنند كه بخشي از فاز آبي در داخـل مـحـفـظه كروي محصور شود و ليپوزوم حـاصـل شـود. در ايـن مـيـان ، لـيپيدها گروهي از تـركـيـبـات شـيـمـيـايـي با زنجيره آلكيلي غيرقابل ‌انـحـلال در آب و گـروه قـطـبـي مـحلول در آب هستند. بنابراين ، بخشي از اين مولكول آب‌گريز و بخش ديگر آب‌دوست است كه به مولكولي با چـنـيـن خـاصـيـت دوگـانـه ‌، مـولـكـول آمـفي‌فيلي مي‌گويند. به شکل زیر توجه کنید.

بــه طــور كـلــي لـيـپــوزوم‌هـا تـوانـايـي رسـانـدن داروهـاي آب‌گـريـز ، آب‌دوسـت و آمفـي‌فيلـي (دوگانه‌دوست) را دارند. در حقيقت ، داروهـاي آب‌گـريـز در بخش غيرقطبي ليپوزوم قرار مي‌گيرند. حال آن كه داروهاي آب‌دوسـت در فـاز آب داخلـي ليپـوزوم قـرار خـواهند گرفت و داروهاي آمفي فيلي (دوگانه ‌دوست) در حد فاصل بخش آب داخلي و بخش آب‌گريز قرار خواهند گرفت.

نانو ذرات
نــاقـل ديگـري كـه در دارورسـانـي هـدفمنـد كـاربـرد فـراوان دارد ، نـانـو ذرات شـامـل نانوكپسول و نانواسفر است. اين ناقل‌ها قادر هستند كه دارو را جذب و كپسوله كرده و به ايـن تـرتـيـب دارو را عـلـيه تخريب آنزيمي و شيميايي محافظت نمايند. نانوكپسول‌ها سيستم‌هاي وزيكولي هستند كه دارو را در حفره‌اي محصور كرده و با يك غشاء پليمري احاطه مي‌كنند. در حالي كه در نانواسفرها ، دارو به صورت فيزيكي و يكنواخت در ماتريس پليمري پراكنده شده و در حقيقت دارو در درون نانواسفر به صورت پراكنده قرار گـرفـته است. در سال‌هاي اخير ، توجه قابل ملاحظه‌اي به نانوذرات پليمري زيست ‌تخريب ‌پذير ، به عنوان سيستم‌هاي مناسب براي دارورساني اختصاص يافته است. در شكل زیر ، دارو كه به صورت ذرات كروي قرمز رنگ نشان داده شده است ، در درون نانوكپسول و نانواسفر جاي گرفته است.

درخت‌سان‌ها
يكي ديگر از ناقل‌هاي مورد استفاده در دارورساني درخت‌سان (دندريمر) است. دندريمرها، ماكرومولكول باريك، شاخه شاخه و متقارن هستند كه از يك هسته مركزي، واحدهاي منشعب شده به صورت درخت، و تعدادي گروه عاملي تشكيل شده‌اند. هسته مركزي و واحدهاي داخلي آن، محيط داخل حفره براي قرارگيري دارو را به وجود مي‌آورند. با اتصال گروه‌هاي عاملي هدفمند به سطح اين ماكرومولكول‌ها، مي‌توان حلاليت و رفتار شيميايي آن‌ها را كنترل كرد. در شكل زیر ، دارو كه به صورت ذرات كروي قرمز رنگ نشان داده شده است ، در منافذ موجود در درون دندريمر جاي گرفته است.

كريستال مايع
ناقل ديگري كه در دارورساني هدفمند مورد استفاده قرار مي‌گيرد ، كريستال‌هاي مايع است. كريستال‌هاي مايع از لحاظ مولكولي بين حالت جامد و مايع قرار دارند ، در نتيجه هم‌زمان خصوصيات جامد و مايع را دارا هستند. دارو مي‌تواند در بين مولكول‌هاي كريستال مايع كپسوله شده (قرار گيرد) و با تغيير فاز در نتيجه اعمال محرك ، دارو از سيستم آزاد خواهد شد.
نانوفناوري در دارورساني از جمله موارد رو به گسترش است. نانوذرات مختلف دارويي با تغيير ناقل‌ها حاصل خواهند شد و امكان ايجاد تغيير در خصوصيات دارويي را به وجود خواهند آورد. به طور كلي ، بازار نانودارو رساني به طور شگفت‌انگيزي رو به جلو مي‌رود. از اين رو ، با استفاده از نانوفناوري مي‌توان به دارورساني هدفمند دست يافت و با مصرف كمتر دوز دارو و كاهش اثرات جانبي ، راحتي بيمار را بدست آورد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

فلوسيتومتری يک تكنولوژی بيوفيزيک بر‌ اساس ليزر است كه  برای جدا سازی ، شمارش سلول ، تشخيص بيوماركر و مهندسی پروتئين با عبوردادن سلول ها به صورت تک‌تک از مقابل ليزر استفاده می‌شود. اين دستگاه ، امكان آناليز چندپارامتری هم‌زمان مشخصه‌های شيميايی و يا فيزيكی را تا هزاران ذره در هر ثانيه فراهم می‌كند.

هدف
فـلـوسـيـتـومـتـری بـه سرعت ، چندين جزء از سـلــول را بــه صــورت هـمــزمــان كـمــی كـرده و سلول‌ها و اجزای آن‌ها را در حالت محلول (به عـنـــوان مـثــال در خــون ، شـسـتـشــوی مـثــانــه ، يــا ديگـر مايعات بدن) می‌شمارد -يا در برخی از مـوارد از هـم جـدا مـی‌كند-‌ . كاربردهای بالينی فـلــوسـيـتــومتـرهـا شـامـل تشخيـص و شمـارش زيـرمـجـمـوعـه‌های  لنفوسيت T انسان و انجام شـمـارش‌های افتراقی سلول‌های سفيد خون ، مـطـالـعـات اتوآنتی بادی پلاكت ، آناليز نشانگر سـطــح سـلــول ، آنـالـيـز رتـيـكـولـوسـيـت و آنـالـيـز بــاكـتــريــايــی اســت. فـلــوسـيـتــومـتـرهـا همچنيـن آنيوپلوئيدی (هر گونه انحرافی از مضرب دقيقی از تعداد هاپلوئيد كروموزوم ها ، چه كمتر و چه بيشتر) را با  اندازه گيری داخل سلولی و آناليز DNA ،‌ تشخيص می‌دهند.
پزشكان مي‌توانند از نتايج اين مطالعات در كنار داده‌های بالينی ديگر برای تشخيص و پيش بـيـنـی لـوسـمـی ، لـنـفوم ، اختلالات نقص ايمنی مـانـنـد عـفـونت HIV ، بيماری‌های خودايمنی و نــاهـنـجــاری‌هــای جـنـيـنـی و نـيـز بـرای ارزيـابـی مــوفـقـيــت فــرايـنــدهــای پـيــونــد اسـتـفــاده كـننـد. داده‌های فلوسيتومتری همچنين در تحقيقات ســـرطـــانـــی بــرای انــدازه‌گـيــری تـكـثـيــر ، انـجــام ســنــجــــش‌هــــای انــكــــوپــــروتــئــيــــن و ارزيـــابـــی مـقـــاومـــت‌هـــای داروئـــی اسـتـفــاده مــی‌شــونــد. فلوسيتومتری به صورت معمول در تشخيص اخـتـــلالات ، بـــه ويــژه ســرطــان خــون اسـتـفــاده مـــی‌شـــود ؛ امـــا كـــاربـــردهـــای زيــاد ديـگــری در تحقيقـات پايه ، عمل بالينی و آزمايشات بالينی هم دارد. يک كاربرد معمول آن مرتب كردن فيزيكی ذرات بر اساس خواص آن‌ها است به نحوی كه جمعيت موردنظر خالص‌سازی شود.

تاريخچه
مختـرع اولين نمونه‌های فلوسيتومترهای امروزه به ويژه جدا كننده‌های سلول ، Mack Fulwyler بود. وی مقاله مرتبط با اين موضوع را در 1965 منتشر كرد. اولين دستگاه فلوسيتومتر بر اساس فلورسنس در 1968 توسط Wolfgang Gohde از دانشگاه مونستر توسعه يافت. در آن زمان ، دانشمندان روش‌های جذبی را به روش‌های فلورسنس ترجيح می‌دادند. خيلی طول نكشيد كه دستگاه‌های فلوسيتومتر شامل سيتوفلوگراف توسعه يافتند.

عنوان  فناوری
اسم اصلی فناوری فلوسيتومتر ، "سيتوفتومتری پالس" بود. در پنجمين كنفرانس بنياد مهندسی امريكا روی سيتولوژی اتوماتيک در فلوريدا در 1976 توافق شد كه همه از اسم فلوسيتومتر استفاده كنند و اين نام به سرعت مرسوم شد.

اصول عملكرد
فلوسيتومتری شامل سه سيستم پايه است: جزء مايع كه سلول‌ها را به محفظه آناليز منتقل می‌كند ، سيستم نوری با وسايل تشخيص و آناليز داده و اجزای نمايشگر (شكل 1) يک پرتو نوری تک طول موج (معمولا نور ليزر) ، به سمت يک  جريان  مايع متمركز شده به صورت هيدروديناميک هدايت می‌شود. تعدادی آشكارساز پس از نقطه  برخورد جريان مايع  با ليزر قرار دارند: يكی  در امتداد  شعاع نوری (پراكنده كننده فروارد forward  scatter يا FSC) و چند تا عمود بر آن (پراكنده كننده جانبی side scatter يا SSC) و يک يا چند آشكارساز فلورسنس. هر ذره معلق با اندازه 0/2‌ تا 150 ميكرومتر كه از شعاع نور عبور می‌كند ، نور ليزر را پراكنده می كند. مواد شيميايی فلورسنت موجود در ذره يا متصل شده به آن ، می‌توانند تحريک شده و نوری با طول موج بيشتر از منبع نوری ساطع كنند. اين تركيب از نور فلورسنت و نور پراكنده شده ، توسط آشكارسازها و با تحليل نوسانات  (يكی برای هر پيک انتشار فلورسنت) تشخيص داده می‌شود و سپس می‌توان انواع مختلفی از اطلاعات در مورد ساختار فيزيكي و شيميايي هر ذره مجزا را استخراج كرد. FSC با حجم سلول همبسته است و SSC وابسته به پيچيدگي داخلی ذره (يعنی شكل هسته ، مقدار و نوع  دانه ها در سيتوپلاسم يا زبری غشا) است. چرا كه نور در اثر برخورد با اجزای داخلی سلول پراكنده می‌شود. برخی از فلوسيتومترهای موجود در بازار ، نياز به فلورسنس ندارند و تنها از پراكنده كننده‌های نور برای اندازه گيری استفاده می كنند. بيشتر فلوسيتومترها ، تصاويری از فلورسنس هر سلول ، نور پراكنده شده و نور منتقل شده تشكيل می‌دهند.

ايمنوفلورسنس پايه اغلب سنجش‌های سيتومتريک فلو است. اين تكنيک متكی بر اسـتـفــاده از رنـگ‌هـا و فلئـوروكـروم‌هـا (flurochromes) بـرای نشـانـه گـذاری كـردن ساختارهای خاص بر روی سلول است. فلئوروكروم  به اجزای خاصی در سلول مانند DNA ، RNA يا پروتئين‌ها (آنزيم‌های سلولی ، نشانگرهای سطح غشا ، ديگر آنتی ژن ها) متصل می شود. زمانی كه در معرض نوری با طول موج خاص قرار می‌گيرند ، اين فلئوروكروم‌ها ، فلورسنت می‌شوند و نور را با طول موج بيشتر از نور تابشی كه جذب می‌كنند ، ساطع خواهند كرد.
دو يـا چـند فلئوروكروم می‌توانند به صورت هم‌زمان برای برچسب گذاری  دو تركيب سلولی (به عنوان مثال يكی برای برچسب گذاری DNA هسته و ديگری برای برچسب گذاری آنزيم‌های سيتوپلاسمی) استفاده شوند. به علاوه چند فلئوروكروم می‌توانند برای برچسب گذاری ماده سلولی مشابهی استفاده شوند. اجزای سلولی می‌توانند هم چنين با رنگ ametachromatic برچسب گذاری شوند.
سلول‌هايی كه قرار است آناليز شوند با معرف‌های خاصی تركيب شده و سپس به صورت اتوماتيک در يک جريان مايع معلق می‌شوند. اين جريان در يک محيط مايع تـحـت فـشـار بـه مـحـفـظـه آنـالـيـز مـنـتـقـل می‌شود. قبل از ورود به محفظه ، به صورت هـيـدروديـنـامـيک متمركز شده و يک جريان لايه ای و آرام ايجاد می كند. اين باعث می‌شود كه سلول‌ها به يک مسير دقيقاً تک ‌سلولی از ناحيه سنجش نوری عبور كنند. در اين ناحيه ، سيستم تشخيص ، هر سلول را با نرخ شمارش تا 10 هزار سلول در ثانيه آناليز می‌كند.
همين طور كه سلول‌ها از محفظه آناليز (فلوسل) عبور می‌ كنند ، يک پرتو نوری تک رنگ با چگالی بالا از يک ليزر به آن‌ها تابانده می‌شوند. طول موج تابيده شده توسط ليزر بايد در بازه انرژی تحريكی رنگ/فلئوروكروم‌های انتخابی قرار بگيرد تا فلورسنت رخ دهد. مرسوم ترين ليزرها ، ليزرهای آرگون هستند كه يک تابش قوی در طول موج nm488 می‌كنند. هليم-نئون (nm 633) ، هليم-كاديم (nm 325) و ديود قرمز (nm 635) انواع ديگری از ليزرها هستند كه معمولا در فلوسيتومتری استفاده می‌شوند.
علاوه بر انطباق انرژی ، مهم است كه طول موج تابيده شده توسط ليزر از طول موج انـرژی فـلـورسـانـس قـابل تميز باشد. (جدول 1 را برای مشاهده ليستی از رنگ‌ها و fluorochromهای مرسوم ببينيد.)

هـمـيـن طـور كـه نـور از داخـل جـريـان  سـلـول‌هـا می‌گذرد ، دستگاه ، فلورسنس و پراكندگی نوری را كه تابيده مي‌شود اندازه گيری می كند. پراكندگی نور معياری از مقدار نور ليزر منعكس شده و شكسته شده از طريق سلول در مقايسه با نور منتشر شده از رنگ‌های فلورسنت است. شدت پراكندگی نور در جهت  مقابل (fSc) معمولا متناسب با سايز سلول است ؛ در حالی كه پراكندگی نور در زاويه عمود به نور تابيده شده ، معمولا با ساختارهای داخلی سلول (به عنوان مثال نسبت هسته به سيتوپلاسم ، دانه دانه بودن سيتوپلاسم) مرتبط است. پراكندگی نور می‌تواند برای تفكيک سلول‌های زنده از مرده در يک جمعيت همگن از لنفوسيت‌ها استفاده شود.
مجموعه نور فلورسنت ساطع شده از رشته نمونه معمولا در زاويه 90 درجه نسبت به باريكه نور تابيده شده قرار دارد. تشخيص فلورسانس بر اساس اختصاصی بودن يک رنـگ فـلوورسنت به قسمت منحصربه فردی از سلول است. اين تعامل به تحليل و جـداسـازی زيـرجـمـعـيـت‌هـای لـنـفـوسـيـت ، انـدازه گـيـری زيـرمجموعه ای از جمعيت‌ لنفوسيت‌های T ، ارزيابی كينتيک سلولی در جمعيت‌های سلولی نئوپلاستيک و طبيعی ، انـــدازه گـيـــری آنـتـــي‌ژن‌هـــای سـطـحـــی سـلــول (نشـانگـرهای تومور ، گيرنده ها) ، و جداسازی سلـول‌هـا بر اساس مشخصه‌های غشای آن‌ها كمک می‌كند.
فـلــوسـيـتــومـتــرهــای چـنــد لـيـزری در آنـاليـز سيگنال‌های فلورسانسی كه از لحاظ طول موج تحريک جدا از هم هستند ، استفاده می شوند. در اين حالت ، می توان سيگنال‌های جداگانه را با استفاده از نيمه آينه‌ها در جهات مختلف هدايت و ارسال كرد ، به نحوی كه هيچ تداخل سيگنالی رخ ندهد. با اين حال در برخی دستگاه‌ها زمانی كـه نور سلول را ترک می‌كند ، تمام سيگنال‌ها تركيب می‌شوند. اين متكی به چيدمان آينه‌های دورنگ نما (dichroic) و فيلترهای جداسازی و اصلاح سيگنال‌ها است. آينه‌های دورنگ‌نما بـرای منعكس كردن نور بالای يک طول موج خــاص و در عـيــن حــال ردكــردن نـور بـا طـول موج‌های پايين تر از آن حد ، طراحی شده‌اند. مــی‌تـوان هميـن طـور كـه نـور وارد لامـپ‌هـای تقويت‌كننده‌ نوری (pmt) می‌شود ، فيلتر كردن بيشتری را هم اعمال كرد. اين آشكارسازهای pmt نــور ســاطــع شـده تـوسـط سـلـول‌هـا را بـه پالس‌های الكترونيكی تبديل می‌كنند و سپس اين پالس‌ها برای ديجيتال شدن و تحليل‌های كامپيوتری ، تقويت می‌شوند.

بـرخـی از فلوسيتومترها ، قابليت جداسازی سلول (Sorting) را دارند و می‌توانند انواع خاصی از سلول‌ها در نمونه را جداسازی و تحليل كنند. هــم‌زمــان بــا خــروج رشـتــه نـمــونــه از مـحـفظـه تــشــخــيـــص ، يـــک كـــريــســتــال پـيــزوالـكـتــريــک (كريستالی كه در آن ، نيروی مكانيكی متناسب با ولتاژ اعمال شده توليد می‌شود) ، ارتعاش كرده و  جـريـان يـكـنواخت نمونه را به يک سری قطره تبديل می كند كه از بين دو صفحه انحراف قطبی شـده عـبور می‌كنند. بر اساس انتخاب از پيش تعيين شده ، سلول‌های مجزا كه بار خالص مثبت يا بار خالص منفی دارند به سمت مخزن جمع آوری مــربــوطــه مـنـحــرف شـده و بـقـيـه مـايـع و سلول‌ها  دور ريخته می‌شوند.
يک نوع ديگر فلوسيتومتر جدا كننده سلول يک مكانيزم مكانيكی برای  جدا كردن دارد كه در آن لوله گيرنده سلول هايی كه خارج می شوند ، بـــه سـمـــت چـــپ و راســـت  حـــركـــت كــرده و سلول‌های موردنظر را می گيرد. اين نوع تكنولوژی مرتب سازی وابسته به تشكيل قطره نيست و در يک محيط بسته اتفاق می‌افتد و بنابراين تشكيل بخارات و ريسک آلودگی ناشی از نمونه‌های خطرناک بيو را كم می‌كند.
فلوسيتومترهای مدرن می‌توانند چند هزار ذره را در هر ثانيه به صورت زمان حقيقی تحليـل كننـد و می‌توانند به صورت فعال ، ذرات با ويژگی های خاص را جدا كنند. فلـوسيتومتر مشابه ميكروسكوپ است ، با اين تفاوت كه به جای توليد تصويری از سلول ، به صورت اتوماتيک پارامترهای مجموعه با خروجی بالا (برای تعداد زيادی سلول) را كمی می‌كند. برای آناليز بافت‌های جامد ، بايد آن‌ها را ابتدا در حالت محلول تک سلولی آماده كرد.

فلوسيتومتر پنج جزء اصلی دارد:
فلوسل: كه سلول‌ها را در مايع هم راستا می‌كند ، به نحوی كه به صورت تک به تک پشت سر هم از مسير پرتو نوری عبور كنند.
سيستم اپتيكی و ليزر: كه معمولا از سيستم‌های نوری و اندازه گيری امپدانس (يا هدايت) لامپ‌ها (جيوه ، زنون) ؛ ليزرهای با توان بالا و خنک شونده با آب (آرگون ، كريپتون ، ليزر رنگی) ؛ ليزرهای توان پائين خنک شونده با هوا (آرگون nm 488 ، هليم-نئون قرمز nm 633 ، هليم نئون سبز ، HeCd) UV)) ؛ ليزرهای ديودی (سبز ، قرمز ، بنفش و آبی) كه سيگنال‌های نوری می‌دهند.
آشكارساز و سيستم تبديل آنالوگ به ديجيتال: كه FSC و SSC و نيز سيگنال‌های فلـورسنـس نـور را بـه سيگنال‌های الكتريكی (قابل پردازش توسط كامپيوتر) تبديل می‌كنند.
يک سيستم تقويت الكترونيكی: خطی يا لگاريتمی
يک كامپيوتر برای آناليز سيگنال ها

دريافت سيگنال سلول‌ها
جمع آوری سيگنال از نمونه‌ها با استفاده از فلوسيتومتر ، دريافت يا Acquisition ناميده می‌شود. دريافت ، به واسطه ی كامپيوتری كه به صورت فيزيكی به فلوسيتومتر متصل شده است و نرم افزاری كه واسطه ديجيتال با سيتومتر است ، انجام می‌شود. نرم‌افزار می‌تواند پارامترها (مانند ولتاژ ، جبرانسازی و غيره) را برای نمونه در حال تست تنظيم كند و همچنين برای اطمينان از اين كه پارامترها به صورت صحيح تنظيم شده اند ، می تواند در نمايش اطلاعات اوليه سلول همزمان با اخذ داده‌های سلول كمک كند. بطور کلی فلوسيتومترهای اوليه ، دستگاه‌های تجربی بودند ؛ اما پيشرفت‌های تكنولوژيک امكان اسـتفـاده وسيـع از آن‌هـا بـرای اهـداف بـالينـی و تحقيقاتی را فراهم كرده اند. به خاطر اين توسعه ، بازار قابل توجهی مربوط به ابزار دقيق ، نرم افزار آناليز و نيز معرف‌های مورد استفـاده در مـرحلـه دريـافـت مـاننـد آنتی بادی‌های برچسب گذاری شده به صورت فلورسنت ايجاد شده است.
دسـتـگـــاه‌هـــای مــدرن مـعـمــولا چـنــد لـيـزر و آشكارساز فلورسنس دارند. ركورد فعلی برای يک دستگاه تجاری چهار ليزر  و 18 آشكارساز فـلــورسـنــس اســت. افــزايــش تـعــداد لـيــزرهــا و آشـكــارســازهــا ، امكـان بـرچسـب گـذاری چنـد آنتی‌بادی به صورت همزمان را فراهم می‌كند و مـی‌تـوانـد با دقت بيشتری جمعيت هدف را با مـاركـرهــای فـنـوتـيـپ آن‌هـا شنـاسـايـی كـنـــد. دسـتـگـــاه‌هــای خــاصــی حـتـی مـی‌تــوانـنــد از سلول‌های مجزا هم تصاوير ديجيتال تهيه كنند و بــه ايــن وسـيـلــه امـكــان آنــالـيــز مـكــان سـيـگـنـال فـلــورسـنــت داخــل يــا روی سطـح سلـول‌هـا را می‌دهد.

آناليز داده
داده توليدشده با فلوسيتومترها را می‌توان با رسم يک هيستوگرام يک بعدی نمايش داد يا اين كه به صورت دو يا حتی سه بعدی رسم كـرد. نـواحـی روی اين نمودارها را می‌توان بر اساس شــــدت فــلــــورســنــــس ، بــــا ايــجــــاد يـــک ســـری زيرمجموعه به نام gate به صورت متوالی جــدا كـــرد. پــروتكـل‌هـای خـاصـی بـرای ايجـاد gateها برای اهداف بالينی و تشخيصی به ويژه در رابطه با هماتولوژی وجود دارند.
نمـودارهـا اغلـب بـا مقيـاس لگـاريتمـی رسـم می‌شوند. از آنجا كه طيف‌های تابشی نورهای فـلـورسـنـت مـخـتـلـف بـا هـم هـمـپـوشـانی دارند ، سـيـگـنـال‌هـا در آشـكـارسـازهـا بـايـد بـه صورت الكترونيكی و نيز محاسباتی جبرانسازی شوند. داده جمع آوري شده با استفاده از فلوسيتومتر را مـــي‌تـــوان بـــا نـــرم افــزارهــايــی مــانـنــد WinMDI (يـک نرم‌افزار رايگان) ، Flowjo ، FCS Express ، VenturiOne ، CellQuest Pro يا Cytospec تحليل كرد. بعد از جمع آوری داده ، نيازی نيست كه اتـصال به فلوسيتومتر باقی بماند. به اين دليل ، آناليز معمولا روی يک كامپيوتر جداگانه انجام می‌شود.
 

آناليز محاسباتی
پيشـرفـت‌هـای اخيـر در شنـاسـايی اتوماتيک جـمـعـيـــت سـلـــولـــی مـــورد نـظــر بــا اسـتـفــاده از روش‌های محاسباتی ، روش ديگری به عنوان جـايگـزيـن برای استراتژی سنتی gate پيشنهـاد مـــی‌كـنـنــد. سيستــم‌هـای شنـاسـايـی اتـومـاتيـک ، می‌توانند به يافتن جمعيت‌های پنهان و كمياب كمک كنند.

برچسب‌ها
بـرچسـب‌هـای فلـورسنـت: بـازه وسيعـی از فلئـوروفـورهـا می‌توانند به عنوان برچسب در فلوسيتومتری استفاده شوند. فلئوروفورها يا به صورت ساده "فلئورها" ، معمولا به يک آنتی بادی متصل می‌شوند كه يک ويژگی هدف را داخل يا روی سلول شناسايی می‌كند. همچنين می‌توانند به يک ذره شيميايی كه ميل تركيبی با غشای سلول يا ساختار ديگری در سلول دارد ، متصل شوند. هر فلئوروفور ، يک طول موج تابش و پيک تحريک خاص دارد و طيف‌های انتشار اغلب با هم همپوشاني دارند. در نتيجه تركيب برچسب‌هايی كه می‌توانند استفاده شوند ، وابسته به طول موج لامپ (ها) يا لـيــزر(هــا)ی مــورد اسـتـفــاده بــرای بــرانـگـيـخـتــن فـلـئــوروكــوروم‌هــا و نـيــز وابـستـه بـه آشكارسازهای موجود است. ماكزيمم تعداد برچسب‌های فلورسنت قابل تفكيک حـدود 17 تـا 18 عـدد است و اين سطـح پيچيـدگـی بـاعـث مـی‌شـود نيـاز بـه بهينـه سـازی پـرزحـمتی برای محدودكردن اغـتـشــاشــات و نـيــز نـيــاز بــه الـگـوريتـم‌هـای deconvolution پيچيـده بـرای جـداسـازی طيف‌هايی كه با هم تداخل دارند ، باشد.
نقاط كوانتومی: نقاط كوانتومی به خاطر پيک‌های انتشار باريک تر ، گاهی به جاي فلئوروفورهای سنتی استفاده می‌شوند.
‌برچسب گذاری ايزوتوپ: يک روش برای غلبه بر محدوديت برچسب گذاری فلورسنت ، متصل كردن ايزوتوپ‌های لانتانيدها (lanthanide) به آنتی بادی‌ها است. اين روش از نظر تئوری می‌تواند امكان استفاده از 40 تا 60 برچسب قابل تمايز را فراهم كند و عملا كاربری آن ، برای 30 برچسب نشان داده شده است. سلول‌ها وارد پلاسما شـده ، يـونـيـزه می‌شوند و اسپكترومتری جرمی برای شناسايی ايزوتوپ‌های مرتبط استفاده می‌شوند. گرچه اين روش امكان استفاده از تعداد بيشتری برچسب را فراهم می‌كند ، در حال حاضر ظرفيت عبوردهی كمتری نسبت به فلوسيتومتری سنتی دارد. همچنين سلول‌های آناليزشده را از بين می برد و لذا امكان ريكاور كردن آن‌ها با جدا سازی وجود ندارد.

پارامترهای اندازه گيری
در ادامه ليستی از اين پارامترها نوشته شده است كه البته دائماً اين ليست در حال توسعه است:
- ‌تأييد تشخيص لوسمی لنفوسيتی مزمن
- ‌پيچيدگی مورفولوژيک و حجم سلول ها
- ‌رنگدانه‌هاي سلول مانند كلروفيل يا phycoerythrin
- ‌محتواي كلی  DNA سيكل سلولی ، كينتيک سلولی ، تكثير ، پلوئيدی ، آنيوپلوئيدی و غيره)
- ‌محتوای كلی RNA
- ‌تغييرات تعداد كپی DNA (با تكنولوژی BACs-on-Beads يا Flow-FISH)
‌- مرتب سازی و آناليز كروموزوم (ايجاد كتابخانه ، رنگ كردن كروموزوم)
‌- بخش بندی و بيان پروتئين
- ‌تغييرات پروتئين ، فسفوپروتئين ها
‌- مـحـصــولات تــراريـختـه (transgenic) در داخل بدن ، به ويژه پروتئين فلئورسنت سبز يا ديگر پروتئين‌های فلئورسنت مرتبط
- ‌آنتـی ژن‌هـای سطح سلول (خوشه ای از نشانگرهای افتراق (CD))
- ‌آنــتـــــی ژن‌هـــــای درون ســلــــولــــی (انــــواع cytokines ، واسطه‌های ثانويه ، غيره.)
- ‌آنتي ژن‌های هسته ای
- ‌فعاليت آنزيمی
- PH ، كـلـسـيـم يـونيـزه شـده داخـل سلـولـی ، منيزيم ، پتانسيل غشا
- ‌سياليت غشا
- ‌آپوپتوز (كمی سازی ، اندازه گيری تخريب DNA ، پـتـانـسـيـل غـشـای مـيـتـوكندری ، تغييرات نفوذپذيری ، فعاليت (caspase)
- ‌زيست پذيری سلول
- ‌مــانـيـتــور كــردن نـفــوذپـذيـری الـكـتـريـكـی سلول‌ها
‌- بـــــررســـــی مـــشــخــصــــه‌هــــای مــقــــاومــــت چنددارويی (MDR) در سلول‌های سرطانی
- Glutathione
- تــــركــيــبــــات ويــــروســــی (آنــتــــی ژن‌هـــای سطح/DNA ، غيره.)
- چــســبــنــــدگـــی سـلـــول (بـــه عـنـــوان مـثـــال چسبندگی سلول پاتوژن-ميزبان)

كاربردها
ايـن تـكـنـولـوژی كـاربـردهـايـی در زمينه‌های مـخـتـلـف شامل بيولوژی مولكولی ، پاتولوژی ، ايـمـنـولـوژی ، زيـسـت شـنـاسی گياهی و زيست شـنـاسـی دريـايـی دارد. كـاربـردهـای وسيعی در پـــزشــكـــی (بــه ويــژه در پـيــونــد ، هـمــاتــولــوژی ، ايـــمـــنـــــولــــوژی تــــومــــور و شــيــمــــی درمــــانــــی ، تـشـخـيـص‌هـای پـيـش از تولد ، ژنتيک و مرتب سازی اسپرم برای انتخاب جنسيت از قبل) دارد. در زيـسـت شـنـاسـی دريـايـی ، مـی‌تـوان خواص اتوفلورسنت پلانكتون فتوسنتز را با فلوسيتومتر به منظور توصيف ساختار اجتماعی و فراوانی اســتــخــــراج كــــرد. در مــهــنــــدســــی پـــروتــئــيـــن ، فلوسيتومتر در تركيب با نمايشگر باكتريائی و نـمــايـشـگــر مـخـمــر بـرای شنـاسـايـی گـونـه‌هـای پـــروتـئـيـنــی cell surface-displayed بــا خــواص موردنظر استفاده می‌شود.

مشكلات گزارش شده
تحليل با استفاده از فلوسيتومتری نيازمند اين اسـت كـه سـلـول‌هـا به صورت مجزا در حالت محلول قرار داشته باشند (يعنی هر سلول به وسيله يک ماتريس مايع احاطه شده باشد ، بدون اين كه سلول‌های همسايه در كنار آن جمع شده باشند.) خون ، مغز استخوان و كشت‌های سلولی به راحتی ، محلول‌های تک سلولی تشكيل می‌دهند. اما بافت جامد غيرلنفوئيد نياز به پردازش با استفاده از آنزيم يا عوامل (chelating) برای از بين بردن پيوندهای بين سلول‌ها دارد. متأسفانه اين پردازش ، باقيمانده‌های سلولی (استرومای سلولی ، سيتو پلاسم و نوكلئوپلاسم آزاد) هم توليد می‌كند كه در طول تحليل ، اغتشاش ايجاد می‌كنند. با اين وجود می‌توان با استفاده از تمايز و جبران الكترونيكی داده ها ، تأثير اين باقيمانده‌ها روی نتايج نهائی را از بين برد.
برای اين كه فلوسيتومتر بتواند به صورت مؤثری كار كند ، نقطه تقاطع پرتو ليزر و جبران سلولی بايد در رابطه با مسير تشخيص ، دقيقاً حفظ شود. اين پيكربندی خاص نياز دارد كه عملكرد به صورت روزانه بررسی شود تا از عملكرد مناسب دستگاه ، اطمينان حاصل شود.

توصيه‌های خريد
توصيه‌های  ECRI
با توجه به كاربردهای متنوع بالينی دستگاه فلوسيتومتر ، خريداران بايد نيازهای خود را ارزيابی كرده و دستگاه مناسب را بر اساس نيازهای خاص خود انتخاب كنند.
در حــالــت كـلــی ECRI تــوصـيــه مــی‌كـنــد كــه فـلــوسـيـتـومتـرهـا بـايـد قـادر بـه انجـام immunophenotyping باشند. قابليت‌های ديگر (به عنوان مثال پيوند ، DNA S-phase و ميكروبيولوژی) اختياری هستند و بايد مطابق با نيازهای مكان خاصی كه قرار است دسـتـگـاه در آن اسـتـفـاده شـود ، در نـظـر گـرفـتـه شـونـد. نيازمندی‌های طول موج برای فلوسيتومترها بر اساس تعداد رنگ‌های مورد استفاده در آناليز متفاوت است. زمانی كه با دو يا سه رنگ كار می‌شود ، طول موج nm 488 نياز است. زمانی كه با چهار يا شش رنگ كار می شود ، طول موج بالاتر نزديک به nm 560 يا nm 640 ترجيح داده می‌شود. ECRI تـوانـایی خـوانـدن دو تـا سـه رنـگ را بـه عنوان يک نيازمندي اصلی در نظر می‌گيرد. دستگاه‌هايی كه می‌توانند چهار رنگ را تشخيص دهند ، ترجيح داده می‌شوند و آناليز شش رنگ هم بايد اختياری در نظر گرفته شود.
ECRI توصيه می‌كند كه قابليت جدا سازی سلول به عنوان يک ويژگی اختياری در نظر گرفته شود. خريداران نياز دارند ارزيابی كنند كه آيا قابليت جدا سازی برای كار و نيازمندی‌های خاص آن‌ها الزامی است يا نه. 

ملاحظات ديگر
از آنجا كه عملكرد فلوسيتومتر نياز به آموزش خــاص دارد ، تـوليـدكننـدگـان معمـولا آمـــوزش رايگـان ارائـه مـی‌دهنـد. بـا ايـن وجـود اپـــراتـــورهـــا بـــرای حـــرفـــه ای شـــدن ، نــيـــاز بـــه آمـوزش‌هـای اضـافـی و تجـربـه طـولانـی كار با دستگاه را دارند. بـه هـمـيـن دلـيـل در بـرخـی مـراكـز ، تـكـنـولـوژيـسـت‌هـای خـــاصـــی بـــرای كــار بــا فــلــــوســيـتـــومـتـــر در نـظـــر گـــرفـتـــه مـــی‌شـــونـــد. بيمارستان‌ها همچنين بايد در اين زمينه كه نتايج چگونه مورد استفاده قرار خواهند گرفت و اين كـه چـه تست‌هايی بايد انجام شود ، با پزشكان ارتـبــاط داشـتــه بــاشـنــد. در هـنـگــام خــريـد يـک فلـوسيتـومتـر ، بـايد نيازمندی‌های پرسنل را نيز مدنظر قرار داد (به عنوان مثال آيا نياز به استخدام يک پزشک يا تكنولوژيست باتجربه هست؟)
قيمت دستگاه بسته به سخت افزار و نرم افزار كــامـپـيــوتــر ، بـرنـامـه‌هـای مـوجـود در دستگـاه و موجود بودن واحدهای آماده سازی اتوماتيک نمونه و ديگر لوازم جانبي متفاوت است. از  آنجا كـه مـدل‌هـای بـا  قـابـلـيـت جـدا سازی سلول و بدون آن موجود هستند ، آزمايشگاه‌ها بايد تعيين كنند كه آيا به اين قابليت در حال حاضر نياز دارند يا ممكن است در آينده به آن نياز پيدا كنند. قيمت ايـن دسـتـگـاه‌هـا بـسـتـه بـه گزينه‌ها و پيكربندی دستگاه متغير است.
از آنـجـا كــه فـلـوسـيـتـومـتـرهـا ، دسـتـگـاه‌هـای open-platform ای هستند ، معرف‌ها را می‌توان از تــولـيــدكـنـنــدگــان مـتـنــوعــی خــريــداری كــرد.  معيارهای ديگری كه در خريد بايد در نظر گرفته شوند ، گزينه‌های مربوط به چاپگر و كامپيوتر ، گزينه‌های نرم افزار DNA و ايمنوفلورسانس و ويژگی هايی مانند محدودكردن خطرات بيو و سردسازی هستند.
در ادامه يک آناليز PV/LCC نمونه در آمريكا برای محاسبه هزينه تهيه يک فلوسيتومتر نوشته شده است:

فرضيات
- هزينه‌های عملكردی براي سال‌های يک تا پنج در نظر گرفته می‌شوند.
- ضريب كاهش دلار %5/3‌ است.
- نرخ تورم برای هزينه‌های پشتيبانی 3% و برای مواد مصرفی 3% است.

هزينه‌های Capital
- سيستم: صد و چهل هزار دلار
- كل هزينه‌های Capital: صد و چهل هزار دلار

هزينه‌های عملكردی
- قرارداد سرويس ، دو تا پنج سال = چهارده هزار دلار در سال
- دستمزد و هزينه‌ها براي يک FTE = چهل هزار دلار در سال
- معرف‌ها = 105 هزار دلار در سال
- كل هزينه‌های عملكردی = 145 هزار دلار براي سال اول ؛ 159 هزار دلار برای سال دوم تا پنجم.
- $127‚805=PV
هزينه‌های ديگری كه در آناليز بالا وارد نشده اند و بايد برای برنامه ريزی بودجه در نظر گرفته شوند ، شامل موارد مرتبط با گزينه‌های زير می‌شوند:
- ارتقاء نرم افزار كه در گارانتی يا در قرارداد سرويس در نظر گرفته نشده اند.
Utilities -
 - Contributions  to  overhead
همان طور كه در مثال بالا از آناليز PV/LCC نشان داده شد ، هزينه  خريد اوليه فقط كـســری از هـزينـه كلـی عملكـرد در طـول پنـج سـال اسـت. بنـابـرايـن بـه جـای ايـن كـه تصميم‌گيری در مورد خريد تنها بر اساس هزينه اوليه يک سيستم فلوسيتومتر گرفته شود ، خريداران بايد هزينه‌های عملكردی در طول عمر آن را نيز در نظر گرفته و بررسی كنند.

مراحل توسعه
كـاربـردهـای بـالـيـنـی فـلـوسـيـتـومـتـر در اواسـط دهـه 1970 شـروع شـد. پيشرفت در سيستم‌های الكترونيكی و افزوده شدن ميكروپروسسورها به فلوسيتومترهای فعلی امكان ارزيابی حداقل هشت تا نه پارامتر سلولی را می‌دهد ؛ دو پارامتر پراكندگی نور ، سه يا چهار پارامتر chromogenic و سه پارامتر ايمنوفلورسانس.
به علاوه امروزه بسياری از فلوسيتومترها ، مجهز به دو يا چند ليزر هستند كه می‌توانند بـرای بـرانـگـيـختن يک بازه از رنگ‌ها و فلئوروكروم‌ها استفاده شوند. اين پيشرفت تكنولوژی برای اپراتورها امكان استفاده همزمان از 11 رنگ ايمنوفلورسانس را فراهم می‌كند.
به منظور بهبود دادن كلاس بندی ، دريافت و آناليز داده ، نرم افزار آناليز داده  به طور دائم به روز شده و توسعه داده می‌شود. به علاوه استفاده از سيستم‌های آماده سازی اتـومـاتيک نمونه ، موجب استانداردسازی آماده سازی و فراهم كردن كنترل كيفيت خوب می‌شود و زمان آماده سازی را  از يک تا دو ساعت به 10‌ دقيقه يا كمتر كاهش مـی‌دهـد. محققـان نشان داده‌اند كه تكنولوژی فلوسيتومتر با استفاده از منابع نوری ارزان قيمت هــلــيــــم-نــئـــون و تـكـنـيـــک هـــای رنـــگ آمـيـــزی فـلـورسـانـس می‌توانند ابزاری حساس ، از نظر هزينه مقرون به صرفه و سريع برای تشخيص ، توصيف و شناسايی باكتری ها باشند.  ‌امروزه ، يــكـــی از مـــرســوم تــريــن كــاربــردهــای بــالـيـنــی فلوسيتومتر انجام شمارش لنفوسيت 8/CD4CD در خــون محيطـی از بيمـاران بـا HIV مثبت برای سـطــح بـنــدی و بـرای نـظـارت دوره ای اســت. تـحـقيقـاتـی بـا هـدف مطـالعـه پلاكت‌ها به ويـژه بــــرای تــشــخــيـــص آنــتـــی بـــادی ضـــدپـــلاكــتــی مـــرتــبـــط بــا بـيـمــاری هــای خــود ايـمـنــی انـجــام مـی‌شـونـد. يـكـی ديـگـر از زمينه‌های تحقيقاتی مورد علاقه ، فعال سازی پلاكت است كه زمانی كه خون با پروتز رگ يا سطح يک وسيله پزشكی مـانـنـد واحـد هـمودياليز يا بای پس شش-قلب تـمـاس پـيدا می كند ، اتفاق می‌افتد. آناليز DNA سـلــول تــومـور  و نـيـز بـسـيـاری از كـاربـردهـای ميكروبيولوژی بالينی ديگر برای فلوسيتومتر با افزايش مداوم استفاده از اين دستگاه ، در حال بررسی است.
محققـان شـروع به بررسی امكان استفاده از فلوسيتومترها به عنوان آشكارسازهای ويروس كـــرده انـــد. ويـــروس‌هــا بـسـيــار كــوچــک‌تــر از بـاكتری‌ها يا سلول‌های سرطانی با قطر 100 تا 250 نــانــومـتــر هـسـتـنــد. انـدازه كـوچـک آن هـا ، تفكيک كردن سيگنال‌های نور پراكنده شده از آن‌هـا از نـويـز پـس زمـيـنـه را مـشـكـل مـی‌سازد. هـــم‌زمـــان بـــا تـــلاش مــحـقـقــان بــرای افــزايــش حساسيت فلوسيتومترها ، نقش اين دستگاه‌ها به عنوان آشكارساز ويروس پررنگ تر می‌شود. 

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

امروزه با پيشرفت فناوري اطلاعات در علوم پزشكي و شبكه‌هاي كامپيوتري ، ديگر نيازي به كليشه‌هاي قديمي براي گرفتن تصاوير راديولوژي و صرف هزينه خريد و نگهداري اين فيلم‌ها احساس نمي‌شود. چرا كه سيستمي به نام سيستم ارتباط و بايگاني تصويري يا (PACS (Picture Archiving and Communication System ، امكان انتقال ، ذخيره ، بازيابي و نمايش تصاوير پزشكي در نقاط مختلف را ايجاد كرده است. دستگاه‌هاي تصويربرداري ، يك شبكه كامپيوتري ، پايگاه‌هاي داده يا بانك اطلاعاتي و ايستگاه‌هاي نمايش تصوير يا مشتري (Client)ها ، چهار جزء اصلي تشكيل دهنده يك سيستم PACS بيمارستاني هستند. سيستم PACS مي‌تواند تصاوير حاصل از روش‌هاي مختلف تصويربرداري تشخيصي مانند MRI ، CT SCAN ، سونوگرافي ، راديوگرافي ، آنژيوگرافي ، پزشكي هسته‌اي و ... را به صورت تصاوير ديجيتالي ذخيره و بازخواني كند. اين سيستم امكان كمك به پزشكان دور از مركز درماني را از طريق تله راديولوژي فراهم مي‌كند تا از متخصصان متبحر ليكن دورتر در تشخيص و درمان استفاده شود. با كاهش هزينه‌هاي ذخيره‌سازي كه به صورت الكترونيكي انجام مي‌شود (نسبت به بايگاني‌هاي فيلم و كليشه) ، كمك قابل توجهي به مديريت بيمارستاني مي‌كند. با ارسال تصاوير از طريق شبكه ، زمان دستيابي پزشك معالج به نتيجه تصويربرداري به حداقل رسيده است.

تصويربرداري از اندام‌ها و ارگان هاي بدن در تـشـخـيـص بـيـمـاري بـه پـزشـكـان كمك شاياني مي‌كند تا در تصميم گيري نوع درمان بيماران موفق عمل كنند. تصميم براي درمان با مشاهده تغييرات حاصل شده در عضو بدن ، با تصميمي كه بر اساس علائم و اظهارات بيمار گرفته مي‌شود بسيار متفاوت خواهد بود. به ويژه در بيماري‌هاي استخواني و تومورها حائز اهميت است. بنابراين كيفيت تصويرگرفته شده ، تعداد تصاوير ، ابعاد تصاوير ، سرعت انتقال تصاوير براي پزشك معالج و نوع بايگاني تصاوير براي دسترسي سريع و مجدد ، همه فاكتورهاي مهمي هستند كه در تصويربرداري پزشكي مد نظر بوده‌اند. با ظهور تجهيزات پزشكي ديجيتال و پيشرفته و نيز گرايش عرصه علوم پزشكي به جنبش نـرم افـزاري ، همچنيـن لـزوم تلاش بيمارستان‌ها به سوي يكپارچه سازي اطلاعات بهداشتي و درماني در بيمارستان‌هاي كشور ، بخش‌هاي پاراكلينيكي بيمارستان‌ها به ويـژه تصـويـر بـرداري پـزشكـي بـراي كمـك بـه تشخيـص راديـولـوژيسـت‌هـا و درمان متخصصان گام‌هاي اساسي در استفاده از فناوري اطلاعات برداشته است. بي شك تلاش‌هاي مهندسين نرم افزار و سخت افزار ، تحليلگران سيستم‌ها و كارشناسان علوم پزشكي در اين پيشرفت‌ها چشمگير بوده است. بسياري از روش‌هاي تصويربرداري جديد از جمله راديوگرافي ، سونوگرافي و CT-Scan ديجيتالي شده اند. سيستم ارتباط و بايگاني پزشكي (PACS) ، از پيشرفته‌ترين سيستم‌ها در اين عرصه به شمار مي‌رود. براي اولين بار در سال 1982 در كنفرانس تصويربرداري پزشكي IEEE ، سيستمي معرفي شد كه امكان ذخيره ، نمايش و انتقال تصاوير و اطلاعات ديگر را انجام مي‌داد. اين سيستم در همان سال از سوي انجمن راديولوژي امريكا تأييد شد و در سال 1984 نيز در اروپا مورد توجه كنگره راديولوژي اروپا (European Congress of Radiology) (ECR) قرار گرفت. اين سيستم PACS ناميده شد. سيستم بايگاني و بازيافت تصويري مبتني بر رايانه كـه مـي‌تـوانـد تصـاويـر حـاصـل از روش‌هـاي مختلف تصويربرداري تشخيصي را به صورت تصاوير ديجيتالي ذخيره و بازخواني كند. اين سيستم متشكل از ايستگاه‌هاي نمايشي و ويرايشي تصاوير ديجيتالي در شبكه‌هاي داخلي در بيمارستان يا حتي خارج از بيمـارستـان اسـت كـه دستـرسـي پـزشك به تصاوير ذخيره شده و در نتيجه كاهش وابستگي پزشك به متخصصان راديولوژي را فراهم مي‌كند.

سيستم PACS
در اين تحقيق ابتدا به هدف استفاده از سيستم PACS اشاره كرده ، سپس مقايسه‌اي بين اين سيستم با روش‌هاي تصويربرداري آنالوگ ارائه مي‌شود. اجزاي تشكيل‌دهنده سيستم و ساختار آن را تشريح كرده ، مزاياي آن ذكر مي‌شود و نهايتاً به نتيجه حاصل پرداخته مي‌شود.

هدف استفاده از PACS
مشكـلات فـراوان در سيستـم تصـويـربـرداري كليشـه‌اي وجـود دارد كـه عـلاوه بـر نارضايتي پزشكان و راديولوژيست‌ها و نيز بيمار به خاطر كيفيت ، كميت و نياز به تكرار تصاوير ، مديريت بيمارستان را از نظر هزينه و حفظ و نگهداري فيلم‌ها به چالش كشيده اسـت ؛ لـذا هـدف اصـلـي اسـتـفـاده از سيستم PACS ، ارتقاي بازده‌ مؤثر كاري در كنار قابليت‌هاي تشخيصي پزشكان است. استفاده از استانداردهاي روز در نگهداري و انتقال تصاوير نيز از اهداف مهم به شمار مي‌رود. همچنين هزينه خريداري و نگهداري ايـمـن فيلم‌ها از نظر مديريتي قابل ملاحظه است. تكنولوژي سيستم تصويربرداري پزشكي، در كنار دستگاه تصوير برداري ، از تعدادي رايانه تحت يك شبكه تشكيل شده كه به طور اختصاصي براي ذخيره ، بازيابي ، توزيع و نشان دادن تصاوير استفاده مي‌شود. در واقع تصاوير پزشكي در يك استاندارد يا قالب (Format) مستقل ذخيره مي‌شوند كه DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) مهمترين قالب آن است. بـيـشـتـريـن تـصـاويـري كـه از طـريـق PACS آرشـيـو و طـبـقـه‌بـنـدي مـي‌شـونـد ، تـصـاوير اولتراسوند ، MRI ، CT ، اندوسكوپي ، ماموگرافي و اشعه ايكس هستند‌. اين سيستم در واقع جايگزين hardcopy- مانند بايگاني فيلم‌هاي راديولوژي براي مديريت تصاوير پزشكي كه در طول زمان ممكن است خراب ‌شوند ، مي‌شوند و توانايي‌ها و قابليت‌هاي سيستم‌هاي رايج را بالا مي‌برد. ازطرفي هزينه بسيار بالاي فيلم‌هاي راديولوژي و نيز نگهداري آن‌ها هميشه از مهمترين مشكلات مديران بيمارستان‌ها بوده است. بنابراين PACS مي‌تواند با حذف فيلم هزينه خريداري را كم كند و با ايجاد آرشيو الكترونيكي بايگاني فيزيكي را حذف كند.

مقايسه PACS با سيستم كليشه
در سيستم آنالوگ ، تصويربرداري از بيمار انجام و روي كليشه‌هاي راديولوژي چاپ مي‌شود. راديولوژيست كليشه‌ها را مشاهده كرده و گزارشي از تشخيص خود را روي برگه كاغذ ثبت و به پزشك معالج ارسال مي‌كند. گاهي كليشه حاضر براي تشخيص نهائي كافي نبوده و كمكي به پزشك معالج نمي‌كند. برخي اوقات هم اتفاق مي‌افتد كه كليشه بنا به دلايلي گم شده يا دچار مشكل فيزيكي مي‌شود كه براي ادامه درمان بايد تكرار شود. حال با توجه به ورود مقداري اشعه زيانبار در هر نوبت تصوير برداري به بدن بيمار و ايجاد عوارض متعدد ، تكرار تصويربرداري مشكلات خاص خود را دارد و اگر در اين ميان بيمار يك خانم حامله يا يك كودك خردسال باشد ، مشكل عوارض بسيار حاد و خطرآفرين خواهد بود. چه بسا به خاطر جلوگيري از ورود اشعه ايكس به بدن جنين در شكم مادر ، از انجام تصويربرداري از بدن مادر مصدوم صرف نظر شده و سلامت جسمي مادر به دليل ناتواني در تشخيص دچار بحران مي‌شد اما در استفاده از سيستم آرشيو ديجيتالي ، مشكل و خطرات ناشي از پرتونگاري به بيمار نيز در نتيجه عدم لزوم تكرار پرتونگاري ، به مراتب ازبين خواهد رفت. يكي از سيستم‌هايي كه از 25 سال پيش استفاده از آن در اروپا و امريكا و چند سالي است در ايران آغاز شده است ، همين سـيـسـتـم PACS اسـت كـه تـمـامـي ايـن مـشـكـلات را مـرتـفـع سـاخـتـه است. با يك بار تـصــويـربـرداري از اعضـاي بـدن بيمـار چنـديـن تصوير از بعدهاي مختلف و با كيفيت مناسب گرفته شده و در هارد ديسك كامپيوتر ذخيره و بــايـگــانــي مــي‌شــود. تـصــاويـر در مـانـيـتـورهـاي Medical Diagnosis با كيفيت مناسب در معرض ديـد متخصصـان راديـولـوژي قـرار مـي‌گيـرند تا گزارش مناسب و كاملي تهيه كنند. نسخه‌اي از تصاوير نيز به بيمار در يك CD تحويل مي‌شود تا در مــواقــع لــزوم بــه پــزشـك معـالـج ارائـه دهـد. هــمــچــنــيـــن تـصــاويــر گــرفـتــه شــده و گــزارش راديــولــوژيـســت روي آن ، بــه شـكـل online در كمترين زمان ممكن از طريق شبكه در دسترس پزشك معالج در بخش‌هاي بستري يا اتاق عمل است.

اجزاء تشكيل دهنده يا ساختار يک سيستم PACS
اين سيستم براساس ايده و روش هاي جديد كامپيوتري بنا نهاده شده و متشكل از چهار جزء اساسي است. هركدام از اين اجزاء با تجهيزات خاصي كار مي‌كنند. اين اجزاء عبارتند از:

- دستگاه‌هاي تصويربرداري پزشكي
- ايستگاه‌هاي كار (station)
- شبكه كامپيوتري
- پايگاه‌هاي داده و بانك‌هاي اطلاعاتي

اين اجزاء در مجموع تشكيل يك سيستم را مي‌دهند كه وظيفه تصويربرداري ، ايجاد بانك اطلاعاتي ، جريان اطلاعات در شبكه و بايگاني تصاوير پزشكي را بر عهده دارند.

دستگاه‌های تصويربرداری پزشكی
دستگـاه‌هـاي تصـويـربرداري متنوعي وجود دارد. MRI ، CT-Scan ، CR و ... كـه بـا سيستـم PACS ارتــبـــاط دارنـــد. يـــك دســتــگـــاه اســكـــن تـومـوگـرافـي كامپيوتري را در نظر بگيريد. اين دستگاه از يك ميز براي قرار گرفتن بدن بيمار ، يك كانتري كه سر بيمار در آن قرار مي‌گيرد ، يك منبع توليد اشعه ايكس ، سيستمي براي آشكار كردن تشعشع خارج ‌شده از بدن و يك ژنراتور اشعه ايكس تشكيل شده است. همه اين‌ها داخل يك اتاق مخصوصي قرار دارد كه ديوارهاي اين اتـاق عـايـق و درب ورودي آن سـاختـه شـده از لايه‌هاي سربي است.
تصويربرداري از تمام نقاط بدن به كمك اشعه X و بــا پــردازش كــامـپـيــوتـري CT-Scan انـجـام مـي‌گيـرد و اختـلافـات بسيـار جـزئي در جذب اشعـه X را نشـان مـي‌دهـد. ايـن سيستـم قـادر به آشكار ساختن دانسيته‌هاي مختلف در نسوج نـرم اسـت. در تـرومـاهـا ، شكستگي‌هاي حاد و شكستگي‌هاي موئي ، تومورها نقش تشخيصي مهمي ايفا مي‌كند.
اصول كار يك دستگاه تصويربرداري مانند دستگـاه سـي تـي اسكـن به طور خلاصه چنين است: پس از اين‌كه بدن بيمار بر روي ميز و سر آن در كــانـتـري قـرار گـرفـت و شـرايـط دستگـاه بر‌حسب ناحيه مورد تصوير برداري تنظيم شد ، يــك دسـتــه پــرتــو ايـكــس تــوســط كــولـيـمــاتــور (محدودكننده دسته اشعه) به صورت يك باريكه در آمــده و از بــدن بـيـمــار رد مــي‌شــود (پــالــس مي‌شود). مقداري از انرژي اشعه هنگام عبور از بـدن جـذب و بـاقـيـمـانـده اشـعـه بـا عـنـوان پـرتـو خـروجـي كه از بدن بيمار عبور مي‌كند ، توسط آشكـار سازي كه مقابل دسته پرتو ايكس قرار دارد ، اندازه‌‌گيري شده و بعد از تبديل به زبان كامپيوتري در حافظه كامپيوتر ذخيره مي‌شود. بلافاصله پس از اين‌كه اولين پالس اشعه به طرف بيمار فرستاده و اندازه‌گيري شد و لامپ اشعه ايكس يك حركت چرخشي بسيار كم انجام داد ، دسـتـه پـرتـو ايكـس دوبـاره پـالـس شـده ، مجـدداً انــدازه‌گـيـري مـي‌شـود و در حـافـظـه كـامـپـيـوتـر ذخيره مي‌شود. اين مرحله بسته به نوع دستگاه چند صد يا چند هزار بار تكرار مي‌شود تا تمام اطلاعات مربوط به عضو مورد نظر در حافظه كامپيوتر ذخيره شود. كامپيوتر ميزان اشعه‌اي را كــه هـر حجـم معينـي از بـافـت جـذب مـي‌كنـد ، اندازه‌‌گيري مي‌كند. اين حجم بافتي را واكسل (Voxel) مي‌نامند كه مشابه چند ميليمتر مكعب از بافت بدن است. در سي ‌تي ‌اسكن يك لايه مـقـطـعي از بدن به اين واكسل هاي ريز تقسيم مي‌شود كه با توجه به مقدار جذب اشعه‌اي كه تـــوســط هــر كــدام از ايــن واكـســل‌هــا صــورت مـي‌گـيرد ، يك شماره نسبت داده مي‌شود. اين شـمــاره‌هـا نـيـز بـر روي تـصـويـر كـه بـر صـفـحـه تلويزيون مانند كامپيوتر مي‌افتد ، يك چگالي با معيـار خـاكستـري (از سفيـد تـا سيـاه) اختصاص داده مي‌‌شود. نمايش هر كدام از واكسل‌ها را بر روي مانيتور يك پيكسل (Pixel) مي‌گويند. يعني واكسل‌ها حجم سه بعدي و پيكسل‌ها دو بعدي هستند و هر چه تعداد پيكسل‌ها بر روي مانيتور بيشتر باشد ، تصوير واضح‌تر و قابل تفكيك‌تر است. اعدادي كه با توجه به مقدار جذب اشعه به هر بافت اختصاص داده مي‌شود را اعداد سي ‌تي يا اعداد هانسفيلد مي‌نامند. به طور مثال بافت چربي كمتر از بافت عضلاني و بافت عضلاني كمتر از بافت استخواني اشعه را جذب مي‌كند. بنابراين به طور مثال استخوان 400+ ، آب صفر و چربي 50 و هوا 500 است كه هر چه مقدار اين اعداد كمتر باشد ، بر روي فيلم سي‌تي اسكن آن قسمت طبق معيار خاكستري بيشتر به سمت سياهي تمايل دارد و برعكس هرچه عدد سي‌تي مثل استخوان بالا باشد ، تصوير به سمت سفيدي تمايل دارد. گاهي براي مشخص‌‌تر شدن اعضايي كه داراي چگالي شبيه به هم هستند ، از مواد كنتراست‌زا استفاده مي‌شود. از كاربردهاي تصوير برداري با اين دستگاه‌ها به مواردي اشاره مي‌شود.
تشخيص بيماري‌هاي مغز و اعصاب ، بيشترين استفاده از سيستم PACS را در بين بخش‌هاي بيمارستاني بخش اعصاب دارد. چون سي ‌تي اسكن مي‌تواند تفاوت بين خون تازه و كهنه را به تصوير بكشد ، به همين دليل براي نشان دادن موارد اورژانس بيماري‌هاي مغزي بهترين كاربرد را دارد.
بيمارهاي مادرزادي مانند بزرگي يا كوچكي جمجمه -تشخيص تومورهاي داخل جمجمه‌اي و خارج مغزي- خونريزي در قسمت‌هاي مختلف مغز و سكته‌هاي مغزي‌ تشخيـص بيمـاري اعضـاي داخـل شكمـي مانند كبد ، لوزالمعده ، غدد فوق كليوي و بررسي بيماري‌هاي ريه.
اتاق كنترل: ‌در كنار اتاقي كه دستگاه تصويربرداري در آن وجود مستقر هست ، يك اتاقك ساخته شده كه مانند اتاق فرمان عمل مي‌كند. اين اتاق از طريق يك پنجره كاملا شيشه‌اي كه شيشه آن از جنس مخصوص بوده و عايق اشعه است ، مشرف به اتاق تصويربرداري است. كارشناس راديولوژي براي ايمن بودن از اشعه بايد در خارج از اتاق تصويربرداري و در همين اتاقك مستقر شود و ضمن مشاهده بيمار و ارتباط صوتي با بيمار ، كنترل دستگاه تصويربرداري را در دست داشته و عمل تصويربرداري را انجام مــي دهــد. يــك دسـتـگــاه كــامـپـيــوتــر بــراي بـازسـازي تصـويـر و كنسـول عمليـاتـي كـه تكنولوژيست راديولوژي بر آن قرار مي‌گيرد ، در اين اتاق وجود دارد. اين كامپيوتر متصل به دستگاه تصويربرداري ونيز از طريق شبكه متصل به server مخصوص PACS جهت استفاده از بانك اطلاعاتي و همچنين بايگاني تصاوير گرفته شده در آن است. متصدي اين كامپيوتر همزمان مي‌تواند تصاوير گرفته شده را در بانك اطلاعاتي اضافه و علاوه بر بايگاني فايل‌ها در server و كپي روي CD در صورت نياز از تصاوير گرفته شده و حتي بايگاني در server ، به وسيله پرينترهاي مخصوص روي كليشه چاپ كند.

ايستگاه های كار (Work Stations)
هر ايستگاه كار عبارت از يك دستگاه كامپيوتر با مختصات مناسب است كه مسئول نمايش اطلاعات و تصاوير پزشكي از طريق شبكه داخلي بيمارستان است. براي دو محل ايستگاه‌هاي كاري تعريف شده است. يكي براي راديولوژيست در بخش راديولوژي ، جهت مشاهده تصاوير و نوشتن گزارش پيوستي و يافته‌هاي خود روي تصاوير و ديگري براي بخش‌هاي بستري و اتاق عمل كه با يك دستگاه كامپيوتر در هر بخش ، پزشك معالج مـقـيـم در بـخـش بـسـتـري يـا اتـاق عـمـل تـصـاويـر خـواسـتـه شـده از بيمار و نيز گزارش راديـولوژيست را مشاهده براي درمان بيمار اقدامات درماني را انجام مي دهد. براي راديـولـوژيست‌ها استفاده از مانيتورهاي مخصوص (Medical Diagnosis Monitor) كه داراي قابليت نمايش تصاوير با كيفيت بهتر هستند ، ضروري است. اين ايستگاه‌هاي نمايشي و ويرايشي تصاوير ديجيتالي در هر يك از بخش‌هاي متصل به شبكه‌هاي محلي يا داخلي در بيمارستان يا حتي شبكه اينترنت خارج از بيمارستان دسترسي پزشك به تـصـاويـر ذخيره شده و در نتيجه كاهش وابستگي پزشك به متخصصان راديولوژي ، دسترسي همزمان جراحان در بيمارستان‌هاي مختلف و مشاوره متمركز درباره مقايسه روش‌هاي درماني متعدد را فراهم مي‌كند. يك دستگاه از اين ايستگاه‌هاي كاري در اتاق گـزارش واقـع در بـخـش راديـولوژي وجود دارد كه مخصوص راديولوژيست جهت مشاهده تصاوير گرفته شده است ، ويرايش تصاوير با tools نرم افزار PACS و درج گزارش از يافته‌هاي خود روي تصاوير يا پيوست تصاوير است. ايستگاه كاري ديگري در بخش راديولوژي در قسمت پذيرش است كه متصدي پذيرش مي‌تواند از تصاويرگرفته شده براي بيمار CD تهيه و تحويل دهد. ايستگاه‌هاي كاري متعددي در قسمت‌هاي مختلف يك بيمارستان بسته به سياست‌هاي مديريتي مي‌تواند تعبيه شود.

شبكه كامپيوتری
امروزه در كشورهاي پيشرفته تقريباً هر بيمارستاني و در كشورهاي در حال توسعه بيمارستان‌هاي درجه يك مجهز به يك شبكه داخلي جهت استفاده كليه بخش‌ها و واحدهاي بيمارستاني از سيستم يكپارچه اطلاعات بيمارستاني (HIS) در كنار شبكه جهاني اينترنت هستند. در كشور ايران نيز گام‌هاي اساسي در اين راستا برداشته شده و علي رغم مشكلات خاص اين قضيه بيمارستان‌ها تا حدودي مجهز به شبكه داخلي و استفاده از HIS شده‌اند يا به دنبال راه اندازي آن هستند. يكي از قسمت‌هاي پاراكلينيكي HIS سيستم راديولوژي است كه مي‌تواند سيستم PACS را به طور كامل پشتيباني كند. بنابراين در يك بيمارستان وجود يك شبكه حتي در صورت نبود HIS براي سيستم PACS ضـروري اسـت تـا ارتـباط بين بخش راديولوژي با بخش‌هاي بستري و ساير قـسمت‌هاي مرتبط را براي استفاده از تصاوير پزشكي برقرار نمايد. البته اين شبكه مي‌تواند از طريق اينترنت با بيرون از بيمارستان نيز ارتباط برقرار كند عملكرد شبكه PACS از دستگاه‌هاي تصويربرداري شروع مي‌شود. اين تجهيزات تصاوير را به وسيله نرم افزار PACS PLUS به Server منتقل مي‌كنند. شبكه داخلي تصاوير را از سيستم PACS به مراكز مختلف داخل بيمارستاني منتقل و در اختيار افراد مجاز قرار مي‌دهد. از طرفي همين سيستم به شبكه جهاني اينترنت مي‌تواند وصل شده و تصاوير گرفته شده را به خارج از بيمارستان منتقل و در اختيار افراد بي شماري كه بتوانند به اين سيستم دسترسي داشته و مجوز استفاده از آن را بگيرند ، قرار مي‌گيرد. هرشبكه ، داراي اجزائي است و هـمـيـشه يك دستگاه Server براي ارائه خدمات به كليه دستگاه‌هاي Client در نقاط مختلف شبكه بايد وجود داشته باشد كه عبارت از يك دستگاه كامپيوتر با مشخصات بسيار بهتر و توانائي پردازش بالاي اطلاعات است كه محل ذخيره اطلاعات نيز است. Server بـه وسـيـلـه چـنـد دستگاه switch كه به صورت ترمينال خطوط ارتباطي عمل مي‌كنند ، ارتباطات را با قسمت‌هاي ديگر شبكه برقرار مي‌كند. اين در حالي است كه سرعت انتقال به نوع رايانه‌ها و رسانه برقراركننده ارتباط بين اجزاي سيستم بستگي دارد. نوع كابل شبكه مورد استفاده كه فيبر نوري بهترين آن است ، نوع سويچ‌ها ، نوع كــارت شـبـكــه بــه كــار رفـتــه در كــامپيـوتـرهـاي ايـسـتـگـاه‌هـاي كاري ، كيستون‌ها و ... از جمله فــاكـتــورهــايــي هـسـتـنــد كــه در سـرعـت انـتـقـال اطلاعات بسيار مؤثر هستند. سيستم PACS در يـك شبكـه به طور اوليه از يك وسيله دريافت كـنـنــده تـصــويـر (دروازه الكتـرونيكـي) ، سيستـم مـديـريـت اطـلاعـات (يـك رايانه مخصوص كه جريان ورود اطلاعات را به درون شبكه كنترل مـي‌كـنند) ، وسيله ذخيره تصاوير (بايگاني‌هاي بزرگ و كوچك) ، شبكه انتقال (كه مناطق پهن و مـحـلي را پوشش مي‌دهد) ، پايگاه‌هاي نمايش (شـامـل يـك رايـانـه ، نـمـايـشـگـر مـتـن ، نـمـايشگر تصاوير و يك خط اتصال‌براي استفاده كننده به منظور استفاده از آن‌ها) و گاهي در مواقع لزوم ، تجهيزاتي كه تصاوير را روي hard-copy ذخيره كند ، تشكيل شده است. البته امروزه PACS هاي تحت وب بيشتر رايج هستند ؛ به اين صورت كه از ايـنـتـرنـت بـه عنوان مرتبط كننده اصلي خود استفاده مي‌كنند. در شبكه اينترنت نيز سرعت انتقال به فاكتورهاي مهم ديگري بستگي دارد. پـهـنـاي بـانـد شـبـكـه ايـنـترنت ، شكل استفاده از Dial-up يا ADSL از مهمترين فاكتورها است.

پايگاه‌های داده و بانک‌های اطلاعاتی
نكته مهم در مورد سيستم PACS ، شبكه انتقال آن اسـت كـه از يـك Server مـركـزي (كه پايگاه داده‌ها را ذخيره مي‌كند) تشكيل شده است. اين پــايـگـاه حـاوي اطـلاعـات تـصـاويـري اسـت كـه تـــوســـط دسـتـگــاه هــاي تـصــويــربــرداري  MRI ، CT-Scan ، CR و ... مـرتبـط بـا سيستم PACS ، گرفته شده و از طريق (LAN (Local Area Network يــا (WAN (Wide Area Network روي Server ذخـيـره و در طـول شـبكه دريافت مي‌شوند كه اطلاعات اصلي در Server در بانك اطلاعاتي وجـــود دارد. ســـاخـتــار ايــن بــانــك اطــلاعــاتــي مي‌تواند به صورت Access و SQL و ... باشد. روي Server تـصـاوير با فرمت خاص خود كه مطابق با استاندارد DICOM است و معمولا با نام تـاريـخ اخذ تصوير همراه با يك شماره پرونده بستري يا سرپائي بيمار ذخيره مي‌شود. علاوه بر آن فـايـل‌هـاي مـورد نـيـاز بـراي نـرم افزار PACS PLUS نـيـز وجـود خـواهـد داشـت. از امـكانات بــانــك اطــلاعــاتـي مـانـنـد ايـجـاد Account بـراي كاربران مجاز نيز استفاده مي‌شود.

ساختار سيستم PACS
تجهيزات مدرن راديولوژي ، امروزه به طور مستقيم تصاوير بيماران را وارد سيستم PACS در قالب تعريف شده مي‌كند. يك سيستم كامل PACS ، بايد شامل يك نقطه دسـتــرســي (Access Point) بــه تـصــاويــر و اطــلاعـات همـراه بـاشـد. همچنيـن بـايـد بـا سيستم‌هاي اطلاعاتي بيمارستاني ديگر HIS و به ويژه به سيستم‌اطلاعاتي راديولوژي (RIS) نيز مرتبط باشد. ارتباط PACS با RIS بسيار حائز اهميت است چرا كه اين دو سيستم ، مكمل هم در كامل كردن ‌سيستم مكانيزه كل بخش راديولوژي هستند. هرچه ارتباط ميان سيستم‌هاي اطلاعاتي مختلف گسترده‌تر باشد ، اطلاعات قوي‌تر و قابل اعتمادتر مي‌شوند. به طور مثال ، خطر ورود اشتباه اطلاعات بيماران را كم مي‌كند ؛ زيرا قالب استاندارد DICOM كه براي اين منظور به كار مي‌رود ، مي‌تواند مشخصات بيمار را نيز دريافت كند. استاندارد DICOM يك استاندارد جهاني در انتقال تصاوير پزشكي است و سيستم‌هاي مورد استفاده در بيمارستان‌ها و مراكز بهداشتي مانند HIS و PACS بايد از اين استاندارد استفاده كنند تا فرمت تصاوير در نرم افزار مورد استفاده قابل فهم و استفاده باشد. سيستم PACS از نرم افزار PACS PLUS بهره مي‌برد كه از استانداردهاي لازم بـرخوردار هست. زماني كه دريافت اطلاعات يك بيمار كامل شد ، سيستم ‌PACS ، داده‌هاي تصويري جاسازي شده را با فهرست سوابق برنامه‌ريزي شده روي شبكه مـقـايـسـه مـي‌كـنـد و در صـورت وجـود هـرگونه تناقضي ، آن را مشخص مي‌كند. هر اطلاعاتي ، تنها با مشخصات همان فرد ، ذخيره مي‌شود. وقتي راديولوژيست خواندن تصاوير بيمار مفروض را به پايان رساند ، سيستم  PACS آن را به عنوان «خوانده شده» علامت‌دار مي‌كند كه به اين ترتيب از دوباره‌خواني جلوگيري مي‌شود. گزارش پزشك به عكس متصل شده و از طرف ديگر خط اتصال ديده مي‌شود. در بيشتر موارد سيستم PACS با سيستم اطلاعاتي بيمارستان (HIS) و سيستم اطلاعاتي راديولوژي (RIS) مرتبط است تا برقراري ارتباط بين تصاوير با اطلاعات مربوط به بيماران و امكان استفاده از سيستم‌هاي تله راديولوژي براي انتقال و دريافت تصاوير و اطلاعات بيمار از مناطق دور را تسهيل كند. همكاري اين سيستم‌ها مي‌تواند ارتباط بين بخش‌هاي مختلف درماني را بهبود بخشيده و كارايي و كيفيت مراقبت از بيمار در بيمارستان‌ها را افزايش دهد. سيستم‌هاي ذخيره و بازيابي تصويري به طور كلي از ابزارهاي ارتباطي رايانه ميزبان ، ابـزارهـاي بـايگاني تصوير و ايستگاه‌هاي نمايش كه به شبكه ارتباطي متصل است ، تـشـكـيــل شـده اسـت. اسـتـفـاده از سـيـسـتـم‌هـاي ذخـيـره و بـازيـابـي تـصـويـري تـنـهـا بـه تصويربرداري محدود نخواهد بود ، بلكه از سيستم‌هايي كه براساس PACS عمل مي‌كند در جراحي هم استفاده مي‌شود و به اين ترتيب شبكه‌هاي اطلاعاتي كه معمولا از خطاها و اشتباهات كمتري برخوردار است ، راه اندازي مي‌شود. يك PACS خوب كاملا به طور قطعي ، به راديولوژيست اجازه مي‌دهد تا تصاوير پي در پي را با كمترين حركت و جنبش نسبت به حالتي كه بايد در حالت آزاد نمونه‌هاي دقيق را مورد بررسي قرار دهد ، به وسيله ابزارهاي ديجيتالي كه ازطريق صفحه كليد هدايت مي‌شود و با انگشتان به اجرا در مي‌آيد تفسير كند.
براي راه اندازي سيستم در يك مركز ، توجه به ساختار يك سيستم PACS بسيار حائز اهميت است. در اين ساختار بايد موارد مهمي را مد نظر قرار داد كه به نمونه‌هائي از آن اشاره مي‌شود.

بررسی فضای فيزيكی مورد نياز جهت نصب

سخت افزار و لوازم جانبی سيستم PACS
در اين جهت دستگاه‌هاي تصويربرداري موجود بررسي مي‌شوند. اگر اين دستگاه آنالوگ باشد ، بايد از كيت مخصوصي كه شبيه يك كارت شبكه نسبتاً بزرگ است در كــامـپـيــوتــر مـتـصــل بــه دستگـاه تصـويـربـرداري اســتـفــاده كــرد. دسـتـگــاه‌هــاي تـصــويــربــرداري ديجيتال كامل بوده و نياز به كيت مذكور ندارد. دستگاه‌هاي ديجيتال بهترين گزينه براي استفاده از سيستم PACS است.

- بـررسـي تـجـهـيـزات پـزشـكـي و گـروه‌هـاي كاري  Groups Work كه توسط كميته استاندارد جهاني فرمت دايكام DICOM ارائه داده شده در اين مركز درماني از قبيل دستگاه CR راديولوژي RI ، CT-Scan ، US ، آندوسكوپي ، ميكروسكوپي و ...
- سيستم PACS بايد امكان ارسال و دريافت تصاوير ديجيتال پزشكي با فرمت دايكام DICOM را بـه ايستگـاه‌هـاي Work Stations داخـل مـركـز درماني داشته باشد (از قبيل بخش‌ها، اطاق عمل و غيره ... ) در ايستگاه‌هاي  Work Stations از دو نوع Viewer استفاده مي‌شود:

الف) Viewer كه اين نرم افزار فقط تصاوير را نشان مي‌دهد و در اكثر ايستگاه‌هاي Work  Stations نصب مي‌شود.
ب) Viewer كــــه اجــــازه پـــردازش تــصـــاويـــر ديـجـيـتـال پـزشكـي بـا فـرمـت دايكـام DICOM را مــي‌دهــد كــه ايــن نــرم افــزار بــر اســاس نـيــاز و ضرورت تهيه مي‌شود.

- سيستم PACS بايد امكان ارسال و دريافت تصاوير ديجيتال پزشكي با فرمت دايكام DICOM را بـه خـارج مركز درماني را از طريق اينترنت داشته باشد.
- سيستم PACS بايد امكان اتصال به HIS/RIS تـحـت پـروتـكـل HL7 (پـروتكل استاندارد انتقال اطلاعات علوم پزشكي) را بر اساس گروه كاري داشته باشد.
- سيستم PACS بايد امكان پروتكل آموزش باليني براي دانشجويان و كاركنان علوم پزشكي را داشته باشد.
- سـيـسـتـم PACS بـايـد امـكـان رايـت بـر روي CD يا DVD را براي ارائه به بيمار به جاي كليشه داشته باشد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

با بهره برداري از اين سيستم مشكلات مرتبط با تصويربرداري مرتفع مي‌شود. بايگاني و ذخيره فيلم‌ها در انبارهاي مخصوص نياز به فضاي فيزيكي مخصوص دارد. اين فضا بايد داراي نور مناسب و غير مضر براي فيلم‌ها و دما و حرارت مناسب باشد. سيستم ايمني مناسب نيز براي جلوگيري از آتش سوزي و از بين رفتن فيلم‌ها بايد در نظر گرفته شود. گم شدن فيلم‌ها يا خراب شدن آن‌ها و نياز به درخواست مجدد فيلم از طرف پزشك معالج يا نياز به اين فيلم‌ها براي آموزش دانشجويان علوم پزشكي از مشكلات سيستم كليشه‌اي است. از طرفي حجم و هزينه بالاي فيلم‌ها همواره مديران را نگران مي‌كند. سيستم PACS با الكترونيكي كردن تصاوير ، سيستم Film Less را معرفي و از اين مشكلات جلوگيري مي‌كند.

يكي از دغدغه‌هاي مديران بيمارستان هزينه مـادي و مـعـنـوي حـضـور راديـولـوژيـست‌ها در بـيـمـارستان ، در ساعات غير اداري است كه به شكل آنكالي انجام مي‌گيرد. در مواقع اورژانس يا قبل از عمل جراحي حتي در نيمه شب ، از بيمار تصاويري اسكن شده و بايد توسط متخصص راديولوژي تفسير شود. براي اين كار يا بايد با پزشك متخصص راديولوژي تماس گرفته شود تـا در هـمان موقع در بيمارستان حضور يابد يا ايـنـكـه فـيـلـم‌هـاي گـرافي توسط فردي به منزل راديولوژيست ارسال شود و فرد مذكور منتظر بـمـاند تا راديولوژيست تفسير خود را گزارش كرده و توسط آن فرد به بيمارستان عودت داده شود. در اين مدت پزشك معالج و تيم جراحي در انتظار هستند و گاهي مشكلاتي در تأخير عمل بـراي بـيـمـار پيش مي‌آيد كه تبعات قانوني هم دارد. سيستم PACS اين مشكل را حل كرده و فقط به راديولوژيست تلفني اطلاع داده مي‌شود تا ايشان در منزل خود از طريق خط اينترنت وارد سيستم بيمارستان شده و از روي مانيتور خود تـصــاويــر مـربـوطـه را مـشـاهـده و حـتـي بـا ابـزار نرم‌افزار PACS PLUS روي تصوير مانور داده و يـافتـه‌هاي خود را تايپ كند. در كمترين زمان ممكن پزشك معالج در اتاق عمل يا اورژانس گزارش را مشاهده و با توجه به تشخيص حاصل به درمان يا عمل مي پردازد. سيستم PACS امكان آموزش از راه دور يا تشخيص از طريق اينترنت و تلويزيون را فراهم مي‌سازد و به پزشكان كمك مي‌كند كه در هر كجا كـه هستنـد ، هـم‌زمـان به اطلاعات مشابه و به روز شده دست يابند كه در اصطلاح ، تله‌راديولوژي ناميده مي‌شود. سيستم‌هاي PACS ، با كاهش هزينه‌هاي ذخيره‌سازي كه به صورت الكترونيكي انجام مي‌شود (نسبت به بايگاني‌هاي فيلم) ، مزاياي زيادي دارنـد. بـا ‌استفـاده از سيستـم‌هـاي انفورماتيك تصويربرداري PACS مي‌توان تصاوير راديولوژي را بايگاني و از آن براي ارسال تصاوير به هر نقطه اي از دنيا استفاده كرد ؛ بنابراين بايد از سيستم‌هايي استفاده كرد كه در آن‌ها خروجي تصوير به صورت ديجيتال اسـت. گستـرش استفـاده از سيستـم PACS از بزرگ شدن مراكز و جاي‌گيري بيشتر بايگاني فيلم‌ها جلوگيري مي‌كند كه اين مزيت ، به نفع مراكز كوچك است. تهيه تصوير روي CD يا DVD و ارائه آن به بيمار ، كمك مي‌كند تا بيمار ادامه درمان خود را به مراكز ديگري ببرد و اين درحالي است كه حمل و نگهداري فيلم و كليشه براي بيمار بسيار مشكل است و گاهي مفقود يا مخدوش شدن فيلم اتفاق مي‌افتد. گاهي اتفاق مي‌افتد كه بـراي درمـان بيمـار از مشـاوره متخصصـي در خـارج از كشـور استفـاده مـي‌شـود. تلـه راديـولـوژي و سـيـسـتـم PACS تصاوير را سريع و در بهترين حالت ممكن در اختيار متخصص مربوطه در آن سوي كشور قرار داده و روند بهبود بيماري را بهتر مي‌كند. در واقع با پيشرفت علم پزشكي و تجهيزات وابسته به آن كه هر كدام دنيايي از تصاوير را ايجاد مي‌كنند ، نياز به سيستم‌هايي مانند PACS كاملا احساس مي‌شود تا به اقتصاد دنـيــاي پــزشـكــي نـيـز كمـك رسـانـد. از طـرفـي ، تــشــخــيـــص ســـريـــع‌تــر و دقـيــق‌تــر بـيـمــاري را امــكـــان‌پـــذيــر مــي‌ســازد و در وقــت و هــزيـنــه صـرفـه‌جـويـي بـسياري مي‌كند. در واقع هدف اصــلـــي اســتــفـــاده از ســيـسـتــم PACS ، ارتـقــاي بازده‌ مؤثر كاري در كنار قابليت‌هاي تشخيصي پزشكان است.

ارتباط اين سيستم با HIS
اين سيستم نيز همانند بسياري از برنامه‌هاي اقـماري HIS بايد قابليت اتصال به آن را داشته بـاشـد تـا در خـدمت پزشكان و تيم پزشكي در بـيـمـارسـتـان قـرار گيرد. در اين يكپارچه‌سازي سيستم PACS اطلاعات هويتي و شماره پرونده بيمار را از HIS دريافت كرده و ذخيره مي‌كند تا براي تيم پزشكي قابل تشخيص باشد.
تــصــــويــــربــــرداري ديــجــيــتـــالـــي مـــوقــعــيـــت خارق‌العاده‌اي داشته و بر بسياري از موانع اوليه مـثـل كـارهـاي صنعتـي نـاكـافـي ، تنگنـاي تـوليـد ، قيمت فوق العاده به ويژه فيلم و ميل كم مشتريان غـلـبـه كـرده اسـت. افـزايـش تـصـاويـر بايگاني و سـيـسـتـم‌هـاي ارتـبـاطـي (PACS) مـحـركي براي پذيرش تكنولوژي ديجيتالي تكميلي است كه در نـصـف كـردن قـيـمـت‌هـا و افـزايـش كـيـفـيت تصاوير مؤثر خواهد بود و به راحتي مي تواند جـــايــگـــزيـــن فــيــلـــم در تـصــويــربــرداري شــود. هـمـين‌طور تأخير زماني و ناكارآمدي ذاتي در توليد فيلم را حذف كرده و به بيمارستان اجازه مي‌دهد تا در فضا و كاركنان راديولوژي صرفه جـــويـــي كــنـــد. مـشـكــلات تــأخـيــر در گــزارش راديـولـوژيـسـت روي فـيـلـم‌هـا عـلاوه بـر ايـجاد تــأخـيــر در تـشـخـيـص پـزشـك و درمـان بـيـمـار ، مــوجــب تــأخـيــر در پــرداخــت هـزينـه از طـرف سازمان‌هاي بيمه نيز مي‌شود كه سيستم PACS اين مشكلات را حل مي‌كند. اخذ رضايت تيم تشخيص و درمان پزشكي ، بيمار و سازمان‌هاي ذيـربـط ، مـديـريـت هزينه‌هاي مالي و انساني و روي آوردن بــه سـيـسـتــم‌هــاي مـكــانـيــزه ، هـمـه عواملي هستند كه امروزه مديران بيمارستان‌ها و حتي مراكز كوچك را به چالش كشيده و استفاده از سيستم PACS را يك ضرورت اجتناب ناپذير كرده است.

تصوير برداری و ارتباط ديجيتالی در پزشكی DICOM
 DICOMمخفف Digital Imaging and Communications in Medicine است كه به معناي تصويربرداري و ارتباط ديجيتالي در پزشكي است و نمايانگر سال‌ها تلاش براي خلق استانداردي اساسي و جهاني در مورد تصاوير ديجيتال پزشكي است. همچنين اين محصول تمام ابزار ضروري براي ارائه دقيق تشخيص و پردازش اطلاعات حاصل از تصاوير پزشكي را تهيه مي‌كند. DICOM فقط يك تصوير يا فرمت فايلي نيست بلكه يك انتقـال دهنـده ، ذخيـره كننـده و نمـايـش دهنـده سـاختـار پـروتكـل‌هـا است و به منظور پوشش‌دهي تمام جنبه‌هاي عملي تصاوير ديجيتال پزشكي ، طراحي شده است.
PACS در سيستم‌هاي پزشكي شامل نرم افزارها و سخت افزارهاي ضروري است كه به منظور كنترل و اداره تصاوير پزشكي طراحي و استفاده مي‌شوند. اين سيستم شامل وسايل تصويربرداري ديجيتال (از قبيل اسكنرهاي توموگرافي كامپيوتري و اولتراسوند و حتي راديوگرافي ديجيتال) ، آرشيوهاي ديجيتالي تصاوير (فضايي كه تصاوير گرفته شده ذخيره مي شوند) و Workstation (امكان هاي مشاهده تصاوير) است. سيستم هاي PACS در ارتباط مستقيم با DICOM هستند. هر نرم افزار PACS با DICOM مخصوص به خود قابليت اجرا دارد.
استاندارد DICOM كه حدود 20 سال پيش طراحي شد ، نقشي اساسي در ارزيابي هاي پزشكي ، تضمين بهترين تشخيص و بهترين ارائه را بازي مي‌كند. DICOM ، با تدارك و تهيه موارد زير نمادي از پزشكي معاصر را ايجاد مي‌كند:

1- ايجاد يک استاندارد جهانی از پزشكی ديجيتال
دستگـاه‌هـاي تصـويـربـرداري ديجيتـالـي ، تصـاويـر DICOM را تهيـه كرده و از طريق شبكه‌هاي PACS ارتباط برقرار مي‌كنند.

2- ايجاد كيفيت بالا در تصاوير
براي مثال DICOM تا ميزان 65536 (16 بيت) رنگ سايه از خاكستري را براي نمايش تصاوير تك رنگ پشتيباني كرده و در نتيجه تفاوت بسيار كوچكي در تصاوير پزشكي قابل مشاهده خواهد بود.

3- پشتيبانی كامل پارامترهای گرفتن تصاوير و اطلاعات متفاوت
DICOM نه تنها تصاوير را ذخيره مي‌كند ، بلكه پارامترهاي متفاوت در رابطه با تصوير را ثبت مي‌كند. مثال: وضعيت بيمار ، ضخامت تصوير ، پارامترهاي اكسپوزر تصاوير و ...

4- رمز گذاری كامل داده‌های پزشكی

5- ايجاد شفافيت در توصيف وسايل تصويربرداری پزشكی و عملكرد آن‌ها
كار با وسايل پزشكي از طريق DICOM ، جايي براي خطا باقي نخواهد گذاشت.

توصيف تمام موارد مثل مشخصات بيمار از جمله نام ، زمان تولد ، سن ، جنس ، وزن ، وضعيـت كشيـدن يـا نكشيـدن سيگـار و نـوع بـررسـي نيـز بر طبق اطلاعات DICOM استـانـدارسازي مي‌شوند. بعد از اين‌كه اطلاعات به عنوان داده‌هاي DICOM گرفته شدند ، اين اطلاعات مي‌توانند بين دستگاه‌ها و نرم افزار‌هاي مختلف انتقال يافته و پردازش شوند. به عبارت ديگر انسان جهان اطراف خود را در حالت آنالوگ درك مي‌كند ولي كامپيوتر‌ها تصاوير را به فرمت ديجيتال كه نخستين پله مورد نياز براي راه اندازي هر نوع DICOM است ، شناسايي مي‌كنند.
تمـام سيستـم‌هـاي تصـويربرداري امروزي تصاوير را به صورت ديجيتال تحويل مي‌دهند. چنين مدل‌هايي شامل CT، MRI ، اولتراسوند و پزشكي هسته‌اي و راديوگرافي ديجيتال است.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

هدف اوليه از تدوين و ارائه استاندارد انتقال تصاوير پزشكي به روش ديجيتال ، تأمين امكان بازيابي تصاوير و اطلاعات همراه آن‌ها از تجهيزات تصويربرداري در يك قالب استاندارد بود كه ميان سازندگان تجهيزات تصوير برداري مشترك باشد. تحقق اين امر امكان بازيابي تصوير و اطلاعات آن را براي متخصصان مستقل از نوع تجهيزات و شركت سازنده فراهم مي‌آورد.

نـخـسـتـيـن دسـتـاورد در ايـن زمينه استاندارد مشترك كالج راديولوژي آمريكا و اتحاديه ملي تـولـيـد‌كنندگان الكتريك بود كه در سال 1985 ميلادي انتشار يافت و مختصات ارتباط نقطه به نقطه براي انتقال تصاوير را مشخص مي‌كرد.
تــحـــول ســريــع شـبـكــه‌هــاي كــامـپـيــوتــري و سيستم‌هاي بايگاني و ارسال تصاوير خيلي زود نشان داد كه استاندارد نقطه به نقطه كاربرد بسيار مـــحــــدودي خــــواهــــد داشــــت. بــــا تــــوجــــه بــــه اسـتـانـداردهـاي شبكه و اصول حاكم بر انتقال اطـلاعـات در شـبـكه‌هاي كامپيوتري و نيز مبنا قـرار دادن اسـتـاندارد ACR-NEMA ، كار بر روي اسـتــانــدارد ادامــه يــافــت تــا در نـهــايــت نـمــونــه استاندارد تصويربرداري و ارتباطات ديجيتال در پزشكي DICOM از سال 1993 ميلادي شروع به ارائه شد. در حال حاضر جديدترين نگارش اين استاندارد كه با عنوان 3 DICOM شهرت يافته و مـحـصـول سـال 2000 مـيـلادي اسـت ، گـسـترش كامل در سطح بين المللي يافته و از سوي سازمان استاندارد اروپا با عنوان اختصاري medicom به عنوان استاندارد شناخته شده است. در ژاپن نيز اتحاديه صنايع تجهيزات پرتو نگاري ژاپن اين استاندارد را براي ذخيره سازي و بازيابي تصوير به خدمت گرفته است.
هر چند كه استاندارد DICOM به دليل رواج كامل آن در جهان از سوي سازندگان تجهيزات تـصــويــربـرداري ، پـردازش تـصـويـر و مـديـريـت پرونده‌هاي پزشكي كاملا شناخته شده است و متخصصان راديولوژي و پزشكان در كشورهاي پيشرفته صنعتي نيز با آن آشنايي دارند ، اما در كشورهاي در حال توسعه هنوز هم بسياري از متخصصان و دانش آموختگان رشته پزشكي تا حدودي با استاندارد DICOM و كاربرد گسترده آن در جهان امروز و تسهيلاتي كه استفاده از اين استاندارد مي‌تواند به امر فراهم آوردن بستر مناسب براي بهبود تشخيص و مشاوره پزشكي عرضه كند بيگانه‌اند.
شايد علت اصلي آن باشد كه اين استاندارد نيز همانند ساير استانداردهاي موجود به تجهيزات به زبان تخصصي براي كارشناسان توليد كننده تجهيزات يا به عبارت ديگر براي مهندسان نوشته شده است و نه متخصصان تصوير برداري و پزشكان مجرب.
اصـولا استـانـدارد DICOM دو مبحـث اسـاسي را در مورد تصاوير پزشكي پوشش مي‌دهد:

1- خود تصوير و اطلاعات همراه آن و نحوه سامان دهی آن‌ها در قالب يک پرونده كامپيوتری
2- قراردادها و نحوه ارسال و دريافت پرونده‌های كامپيوتری بين اجزای مختلف سيستم در شبكه‌های كامپيوتری

مبحـث سـازگـاري نسبـي ميـان روش ذخيـره سـازي و بازيابي تصاوير پزشكي در تجهيـزات سـاخـت تـوليـد كننـدگان مختلف را تضمين مي‌كند و موضوع دوم انتقال صحيح اين پرونده‌هاي كامپيوتري حاوي تصاوير بر روي شبكه‌هاي كامپيوتري را اطمينان بخش مي‌سازد.
بر اساس استاندارد ، پرونده كامپيوتري حاوي تصوير مشتمل بر چهارگونه اطلاعات است:

1- مشخصـات بيمـار كـه شـامـل اطـلاعاتي كه نظير نام و نام خانوادگي ، سال تولد ، جنسيت ، شماره پرونده و مواردي نظير آن را در بر مي‌گيرد.
2- اطلاعات تفسيري نظير نوع تصويربرداري ، تفسير متخصص تصويربرداري از محتـواي تصـويـر و مشخصـات مـركـز تصـويـربرداري ، تاريخ تصويربرداري را شامل مي‌شود‌.
3- اطلاعات مربوط به تصوير همانند سياه و سفيد بودن يا رنگي بودن تصوير ، ثابت بودن يا متحرك بودن تصوير و ابعاد تصوير
4- اطلاعات شدت روشنايي نقاط مختلف تصوير است.

در هر چهار بخش ، هر يك از اجزاي اطلاعاتي برچسب شناسايي منحصر به فرد خود را دارد كه با آن شناخته مي‌شود و مشخص مي‌كند مشخصات ثبت شده مربوط به كدام جزء اطلاعاتي است.
استـانـدارد DICOM انعطاف پذيري قابل ملاحظه‌اي را براي سازندگان تجهيزات تصويرپردازي در نظر گرفته است. زيرا اين آزادي عمل را به آن‌ها مي‌دهد كه به صورت اختياري برخي اطلاعات را همراه تصوير ذخيره كنند و از ذخيره سازي مابقي اطلاعات صـرف نظـر كننـد. بـر هميـن اسـاس بـراي اطـلاع رسـاني مناسب به كاربران در مورد قابليت‌هاي هر دستگاه توليد كننده تصاوير DICOM و مقايسه مناسب ميان تجهيزات مختلـف ، مطـابـق استـاندارد سازندگان تجهيزات ملزم هستند اطلاعات سازگاري با بخش‌هاي مختلف استاندارد را در قالب گواهي يا بيانيه انطباق با استاندارد در اختيار مشتريان قرار دهند.

تسهيلات
ذخيـره‌سـازي تصـاويـر پـزشكـي بـه صـورت پـرونـده كـامپيـوتـري بـه ويـژه در قالب استاندارد DICOM تسهيلات بسياري را براي متخصصان فراهــم مي‌آورد.

1- امكان نسخه‌برداري دقيق و سريع به هر تعداد از تصوير بدون قرار دادن مجدد بيمار در فرايند تصويربرداري پزشكي.
2- بايگاني تصوير در محل‌هاي مختلف (نزد بيمار ، پزشك ، مركز تصوير برداري و مركز درماني)
3- ارسال تصوير از طريق شبكه‌هاي ارتباطي بدون افت كيفيت
4- فراهم كردن امكان پردازش كامپيوتري تصاوير
5- بسترسازي براي بهره گيري از نظر تشخيصي و مشاوره‌اي متخصصان ساكن در ساير شهرها و كشورها از جمله اين تسهيلات محسوب مي‌شود.

به دلايل فوق ، استاندارد DICOM بخش تفكيك ناپذير سيستم‌هاي بايگاني و انتقال تصوير (PACS) ، راديولوژي از دور (Teleradiology) و پزشكي از دور (Telemedicine) به شمار مي‌آيد. امروزه در اغلب كشورهاي پيشرفته صنعتي نه تنها تصاوير پزشكي بيمـاران كـه بـر اسـاس استـانـدارد DICOM تهيـه مـي‌شـود در هر مركز درماني بر روي شبكه‌هاي كامپيوتري قرار دارد و از بخش‌هاي مختلف مركز قابل دسترسي است ، بلكه در بسياري موارد شبكه‌هاي شهري و ملي وجود دارند كه امكان دسترسي به تصاوير از مراكز درماني مختلف را فراهم مي‌سازند. تمامي اين قابليت‌ها موجب شده است كه در جوامع پيشرفته صنعتي استاندارد DICOM در امور پيشگيري از بيماري ، درمان ، آموزش و تحقيقات پزشكي نقش به سزايي را ايفا كنند.

‌تاريخچه DICOM
حالت استاندارد در سال 1983 توسط كميته مشتركي از دانشكده راديولوژي آمريكا (ACR) و انجمن توليدكنندگان بين المللي الكتريكي (NEMA) شكل گرفت. هدف اوليه در ايــن پــروژه دســت يــابــي بــه تـصــاويــر ديـجـيـتــال پــزشكـي مستقـل از دستگـاه‌هـاي تصويربرداري بود.
انـجـمـن فـيـزيـك پـزشـكي آمريكا (AAPM) استانداردي براي ثبت تصاوير بر روي نوار‌هاي مغناطيسي توليد كردند. اولين نسخه از اين استاندارد كه ACR-NEMA ناميده مي‌شد ، در سال 1985 منتشر شد. همانند هر نسخه ابتدايي 1.0 ACR-NEMA خطـاهايي داشت و خيلي زود آشكار شد كه اين استاندارد به كار و تلاش مداوم بيشتري نيازمند است.
بــه هـمـيــن دلـيــل گــروهــي بــه مـنـظـور بهبـود قـسـمـت‌هـايي خاص از اين استاندارد در حال پـيـشـرفـت تـشكيل شد كه نتيجه آن نسخه دوم 2.0 ACR-NEMA بود كه در سال 1988 منتشر شد. توانايي اين وسيله براي ارتباطات پزشكي بسيار مـحـدود بـود. بـراي پـاسـخ بـه اين نيازمندي ها ، نسخه سوم استاندارد ACR-NEMA تهيه شد و در سال1992 به فرم ساده اي ارائه شد. اين نسخه سوم ACR-NEMA DICOM يا 3.0 DICOM ناميده شد و اين نسخه با نام DICOM معروف شد.

جزئيات DICOM
به دليل اين‌كه تمام DICOM در فرمت ديجيتال است ، داده‌هاي كامپيوتر همانند زندگي روزمره با يك سيستم اعشاري مواجه است. يعني در يك فـــرمـــت دوتـــايــي (Binary) ذخـيــره و پــردازش مي‌شوند. دوتايي يا بر پايه 2 ، به اين معنا است كه هر مقداري تنها با 2 رقم ارائه مي‌شود: 0 و 1. يك بيت ، رقمي است در سيستم دو تايي ، در نتيجه هر بيت تنها مي‌تواند يكي از دو تا مقدار ممكن را دارا باشد: 0 و 1. يك بايت  به سادگي از 8 بيت تشكيل شده است. اگر تمام تركيب‌هاي ممكن از 8 رقم دو تايي نوشته شود ، 256 رقم دوتايي خواهد شد. به عبارت ديگر يك بايت مي‌تواند مـقادير 0 تا 255 را ذخيره كند. هر سخت افزار كامپيوتر داده‌ها را به صورت بايت ذخيره كرده ، مـي‌خواند و مي‌نويسد. مانيتورها از يك بايت براي هر رنگ اصلي (قرمز ، آبي  يا سبز) استفاده مي‌كند تا 26 سايه خود را ارائه دهند. در نتيجه فــقـــط يـــك بـــايــت ، بــراي ارائــه Gray Scale در راديولوژي در دسترس است.
اين بدان معنا است كه 256 سايه از خاكستري را بر روي هر مانيتور از انواع ‌قديمي خـواهـيـد داشـت. مـانـيتورها و سخت افزارهاي مخصوص راديولوژي با اختصاص بايت‌هاي بيشتر به سايه رنگ‌هاي Gray Scale ، بر اين محدوديت‌ها غلبه كرده است.
يك بايت همچنين گزينه‌هاي كافي را در اختيار گذاشته تا تمام كاراكتر لاتين را ذخيره كنيد ؛ پس يك بايت اغلب به عنوان يك واحد كاراكتر منفرد نمايش داده مي‌شود. براي مثال ، به منظور ذخيره 12 كاراكتر ، يك كامپيوتر از 12 بايت حافظه استفاده مي‌كند ، يك بايت به ازاي هر كاراكتر. حجم‌هاي بزرگ داده مثل تصوير ، مي‌تواند نيازمند ميليون‌ها بايت براي ذخيره سازي باشد. در نتيجه سيستم دوتايي ، بايت‌ها را در تعداد بزرگتر شمارش مي‌كند. 1024 = 102 ‌به صورت 1 كيلو بايت يا  KB نوشته مي‌شود و 1024 كيلو بايت يعني 1 مگا بايت و به همين ترتيب ادامه دارد.

فرمت متنی در مقابل فرمت دو تايی
بر طبق فرمت داده‌ها ، هر داده مي‌تواند هم به صورت متن و هم به صورت فرمت دوتايي ذخيره شود. فرمت متني عمدتاً براي اسامي ، تاريخ‌ها و ديگر متن‌ها به كار مي‌رود. فرمت دوتايي به منظور رمز گذاري مقادير عددي تكي يا ترتيب‌هاي عددي (پيكسل‌هاي تصاوير و مشابه آن) مورد استفاده قرار مي‌گيرد. فرمت دو تايي اين مزيت را دارند كه اعداد را با حالت فشردگي بيشتر و به صورت كامپيوتر گرا ذخيره كنند و اين عامل باعث مي‌شود تا انتخاب‌هاي بيشتري براي داده‌هاي ديجيتالي وجود داشته باشد. به عبارت ديگر رمزگذاري داده‌هاي دو تايي مرتبط با يك مسئله جدي و نامناسب است كه اين رمز گذاري وابسته به سخت افزار كامپيوتر است.
كامپيوترهاي مختلف از ترتيب متفاوتي در بايت‌ها به منظور ارائه يك سري اعداد مولتي بايت استفاده مي‌كنند. در مقايسه با مقادير عددي ، اطلاعات يا داده‌هاي متني هر كاراكتر بايت به طور مستقلي ذخيره مي‌شوند و در نتيجه بدون توجه به نوع سخت افزارشان هميشه به يك ترتيب خواهد ماند. بر اساس نوع داده ، DICOM از هر دو فرمت متني و دوتايي استفاده مي‌كند. اگر فايل DICOM را به هر روش به طور مثال Word باز كنيد ، با مخلوطي عجيب و سمبول‌هايي ناخوانا از زنجيره متني كه قبلا داشته ايد ، مواجه خواهيد شد كه قسمتي از اطلاعات عددي و رمزگذاري شده دو تايي در DICOM است.

تصاوير پزشكی در DICOM
حال نوبت به آن رسيده است تا دانسته شود كه DICOM چگونه با تصاوير پزشكي برخورد خواهد كرد. قطعاً تصاوير از خصوصيات معروفي شامل پهنا ، ارتفاع ، بيت‌هاي به ازاي هر پيكسل تشكيل يافته اند.
DICOM مـحـدوده گسترده اي از فرمت تصاوير را پشتيباني مي‌كند. اين فرمت‌ها مي‌تواند در دو گروه جاي داده شوند:

1- فرمت‌های ويژه DICOM: اين فرمت‌ها تنها تـوسـط DICOM مـورد استفـاده قـرار مي‌گيرند. آن‌ها عمدتاً از قديمي ترين‌ها تشكيل شده اند. آن‌هـا مشـابـه رديـف BMP بـا بستـه‌هاي پيكسل بايت‌هاي متفاوت هستند.
2- فــرمــت‌هـای اسـتـانـدارد مــسـتـقـل و پذيرفته‌شده توسط DICOM: اين فرمت‌ها شامل فـرمـت‌هـاي معـروفي از جمله JPEG , RLE , ZIP هـسـتـنـــد. هـمـــه ايـــن اسـتـــانـــداردهــا مــرتـبــط بــا تكنيـك‌هـاي فشـرده سـازي تصـاوير هستند كه آن‌هــا را در تـصــاويــر پــزشـكــي قــابــل اسـتـفــاده مي‌سازد.

تسهيل دوطرفه برای بيمار و پزشک با سيستم PACS
سيستم نرم افزار پكس (PACS) آرشيو و تبادل تصاوير ديجيتال پزشكي را به عهده دارد. اين نرم افــزار طــي بيسـت سـال گـذشتـه در كشـورهـاي پيشرفته جهان مورد بهره برداري قرار گرفته و استفاده از آن نتايج مثبتي را به همراه داشته است. از مـحــاســن ايــن نـرم افـزار آن اسـت كـه سـبـب صـرفـه‌جـويـي زمـانـي و مـالـي در گردش كاري بـيـمــارسـتـان مـي‌شـود. نكتـه مهـم‌تـر آن كـه ايـن سيستم يك تسهيل دوطرفه براي بيمار و پزشك ايجاد مي‌كند ؛ بيمار جهت ثبت سوابق قبلي و تـاريـخ‌هـاي مـراجـعـات گـذشـتـه اش بـه پزشك دغدغه اي نخواهد داشت و پزشك نيز در مدت زماني كوتاه به سوابق بيمار دست پيدا خواهد كرد و امكان مقايسه آزمايش روزانه بيمار با ساير آزمايشات گذشته او را خواهد داشت و طبيعتاً تـوان تـشـخيص صحيح تر و جامع تري را پيدا خواهد كرد.
فــرمـــت دايـــكـام ، فـــرمـت اســـتــانــدارد تصويربرداري پزشكي با ورژن‌ها و نسخه‌هاي مـتـفـــاوت اســت. ايــن فــرمــت سـبــب مــي‌شــود دستگاه‌هاي تصويربرداري مختلف از هر نوع و هر ماركي به راحتي تصوير دلخواه را از بيمار بگيرند و امكان پردازش تصوير بدون وابستگي به سخت افزار را فراهم كنند.
فــايــل‌هــاي بــا پـســونــد دايـكــام حــاوي كـليـه اطـلاعـات دسـتـگـاه‌هاي تصويربرداري ، بيمار ، بيمارستان و ... تحت عنوان هدر هستند و بدين تـرتـيب تصويري كه از بيمار گرفته مي‌شود به همراه اطلاعات فوق روي سيستم پكس آرشيو مي‌شود.
در فـرمـت دايـكـام كـليه جنبه‌هاي استاندارد لـحـاظ شـده اسـت. يـكـي از جـنـبـه‌هـا استاندارد مشاهده Viewing تصاوير است كه بايد با توجه به روش تــصـــويــربــرداري ، رزولــوشــن (تـفـكـيــك پذيري) خاصي را براي هر تصوير لحاظ كرد. به عــنـــوان مــثـــال تــصـــويــري كــه از يــك دسـتـگــاه ماموگرافي با آن حساسيت گرفته مي‌شود ، بايد از كـيـفـيـت بـالايـي بـرخوردار بوده تا پزشك قادر باشد به راحتي نقاط مشكوك را از نقاط نرمال تـشخيص دهد و اين امكان پذير نيست جز با كمك استانداردي كه قادر به اين تفكيك پذيري در كيفيت باشد.
هـدف از راه‌انـدازي نرم افزار پكس ، حذف چـرخـه‌ي پـرهـزيـنـه و كـم بـازده فـيـلـم و كليشه filming و گـزارش نـويسي ديجيتال است. نكته مهم آن است كه گزارش (Report) پزشك بايد به صـورت ديـجـيـتـال در سـيـسـتم ذخيره شود. در بيمارستاني كه از يك گردش كاري استاندارد در خصوص تصويربرداري پزشكي بيماران بهره مـــي‌بـــرد ، تــصـــاويـــر بـــه صـــورت ديــجــيــتــال از دسـتـگــاه‌هــاي تـصـويـربـرداري در اخـتـيـار قـرار گـرفتـه ، سپس روي تصاوير خام پردازش‌هاي مورد نياز توسط تكنولوژيست صورت مي‌گيرد (Modification) و در ســيــســتــــم پــكــــس آرشـيـــو مي‌شود. در ادامه پزشك راديولوژيست پس از رويت تصاوير روي مانيتورهاي مخصوص پزشكي با تفكيك‌پذيري به خصوص ، نظر اوليه خود را در قالب يك فايل صوتي (Dictation) به تصوير مي‌افزايد. فرايند تبديل فايل صوتي به متن و ذخيره سازي آن در سيستم پكس توسط كاربر منشي (Transcriber) صورت گرفته و در نهايت پزشك راديولوژيست مجدداً گزارش را بررسي و نهايي مي‌كند. مهم‌ترين دليل براي نصب نرم‌افزار پكس در سيستم‌هاي بيمارستاني ، سرعت عمل و ايجاد يك چرخه استاندارد است.
نرم افزار پكس يك نرم افزار پزشكي است و بسياري از كمپاني‌هاي بزرگ تجهيزات پزشكي ، در زمينه توليد و ارائه نرم افزار پكس فعاليت و رقابت مي‌كنند كه هركدام ويژگي‌هاي مختص خود را دارند.

از ويژگي‌هايي كه بايد درباره اين نرم افزار در نظر گرفته شود ، نگهداري است و اين مسئله مهم تر از خريد آن است ؛ چرا كه بدترين اتفاقي كه ممكن است براي يك نرم افزار پكس رخ دهد ، گم شدن اسناد يك بيمار است.
بعد از نصب نرم افزار پكس ، عملا دستگاه‌هاي تصويربرداري وابسته به سيستم پكس شده اند و آرشيو و دسترسي به تصاوير تنها از طريق پكس محقق مي‌شود. بدين ترتيب اگر به هر دليلي نرم افزار دچار وقفه شود ، پيامدهاي منفي بسياري خواهد داشت. در ايـن زمـان نقـش ديتـابيـس و چگـونگـي دسترسي به نرم‌افزار پكس حياتي است ؛ به‌گونه‌اي كه بازيابي اطلاعات را تضمين كند و نيز در صورت رخ دادن هر مشكل نرم افزاري ، قادر به دسترسي از طريق وب به عنوان سريع ترين راه دسترسي باشد. در اين حالت به‌راحتي رفع خطا صورت مي‌گيرد و سيستم مجدداً استارت مي‌شود.
بنابراين بحث پايگاه داده (Data Base) و دسترسي فراگير (Web Based) از اهميت بالايي برخوردار است. نكته ديگر آن كه يك نرم افزار پكس استاندارد بايستي قابل گسترش بوده و پاسخگوي نيازها و ماژول‌هاي مختلف تصويربرداري پزشكي باشد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

MIPS ، نرم افزاری جهت پردازش تصاوير پزشكی

نرم افزار ارائه شده با عنوان Medical Image Processing Software) MIPS) نرم افزاري ويژه براي پردازش تصاوير پزشكي است. اين تصاوير توسط دستگاه هاي تصويربرداري نظير CT , PET , MRI , X-Ray تهيه مي شوند.

گــاهــي ايــن تـصــاويــر دسـتـخــوش تـغـييـرات نـامـطـلـوب مـي شـونـد كه سبب كاهش كيفيت تـصـويـر و در نـتـيجه كاهش دقت در تشخيص تـوسط پزشكان مي شود. لذا نياز به استفاده از نـرم‌افـزارهـايـي جـهـت بـهـبـود كـيفيت و تسهيل تشخيص و افزايش دقت احساس مي شود.
نرم افزارهاي موجود كه به اين منظور استفاده مي شوند، عمدتاً بسيار ساده بوده و قابليت هاي زيـادي بـراي پـردازش تصاوير پزشكي ندارند. MIPS بـــه گـــونـــه اي طـــراحـــي شـــده كــه داراي قـابـلـيت‌هايي متفاوت از نرم افزارهاي معمول نظير Paint Picture Manager، Photoshop و ... اســـت كـــه آن را بــراي كــاربــردهــاي پــزشـكــي اخـتـصــاصــي تـر  و اسـتـفـاده را بـراي پـزشـكـان راحت تر و مناسب تر كرده است.
صفحـه اصلـي ايـن نـرم افـزار داراي ظـاهري ساده و در عين حال گويا است و كاربر مي تواند بر حسب نياز ، از منوهاي در نظر گرفته شده در منوبار به راحتي استفاده كند.

File
مورد اول در منوبار File است كه با كليك بر روي آن ، زيرمنويي باز مي شود كه در داخل آن عنـاويـن Import data , Dicom read , Exit وجـود دارد.
در داخــــــل Import data ، Load first image و Load second image قرار دارند كه با كليك بر هر كدام كادري باز مي شود كه مي توان مسير تصوير مورد نظر را در آن انتخاب كرد. در برخي موارد نياز به دو تصوير است تا بر روي آن ها عملياتي از قبيل جمع و تفريق و .... انجام شود. در اين گونه موارد  علاوه بر تصوير اول ، تصوير دوم نيز بايد  Load شود.
مورد بعدي DICOM read است كه براي Load كردن تصاويري با فرمت dcm به كار مي‌رود.

Edit
منوي بعد Edit است كه با كليك بر آن زير منويي با عناوين Change format , Color bar , Fill image وجود دارد.
با كليك روي Color bar نوار رنگي مربوط به تصوير در كنار آن ديده مي شود. برخي از دستـورات MATLAB بر روي فرمت هاي خاصي انجام مي شوند كه براي اعمال اين دستورات بايد فرمت تصاوير را تغيير داد. در زير منوي Change format مي توان با انتخاب يكي از موارد Gray to indexed RGB to gray , To binary ، فرمت تصاوير را تغيير داد.
در زير منوي Fill image با انتخاب Grayscale image ، تصاوير Grayscale و با انتخاب Binary image تصاوير Binary به طور از قبل تعريف شده پر مي شوند.
با انتخاب Fill in specified polygon مي توان با استفاده از ماوس قسمت هايي از تصوير را تعيين كرد كه پر شوند.

Plot
در اين منو تصاوير Load شده به دو صورت دو بعدي و سه بعدي نمايش داده مي شوند كه اين كار با انتخاب D plot2 و D plot3 امكان پذير است.

Tools
با كليك روي اين منو ، زير منويي باز مي شود كه اكثر دستورات كاربردي كه ممكن است در طول پردازش يك تصوير مورد نياز باشد ، در آن قرار دارد.
مورد اول در اين زير منو Arithmetic operations است كه خود داراي چند بخش است كه عمليات جبري جمع و تفريق و ضرب را بر روي تصاوير انجام مي دهد.
مي توان با انتخاب مثلا Add constant تصوير را با يك عدد ثابت جمع كرد. همچنين با انتخاب Add two images دو تصوير را با هم جمع كرد و حاصل جمع دو تصوير را تحت عنوان added image مشاهده كرد.
مورد بعدي Crop است كه با انتخاب آن مي توان با استفاده ماوس قسمتي از تصوير را چيد و به صورت بزرگ‌تر مشاهده كرد.
عنوان بعدي Adjust intensity است كه با انتخاب يكي از موارد Default يا Manual مي‌توان هم به صورت از قبل تعريف شده و هم به صورت دستي شدت نور يك تصوير را بهبود داد.
مـورد بعدي كه در اين زير منو قرار دارد Display histogram است كه هيستوگرام مربوط به تصوير را نمايش مي دهد.
يكي ديگر از ابزارهايي كه ممكن است كاربرد داشته باشد Negative image است كه عكس ورودي را گرفته و به صورت منفي شده نمايش مي دهد. اين ابزار در تصاويري نظير ماموگرافي كاربرد زيادي دارد.
عنوان بعدي Rotate است كه با كليك روي آن كادري باز مي شود كه از كاربر زاويه چرخش را مي خواهد. با وارد كردن اين عدد، تصوير چرخش يافته تحت عنوان rotated image نمايش داده مي شود.
لبه يابي از مواردي است كه در پردازش تصوير كاربرد زيادي دارد اين امر در مورد تصاوير پزشكي نيز مورد نياز است. ابزاري با عنوان Edge در نظر گرفته شده كه لبه يابي را با روش هاي مختلف بر روي تصوير اعمال مي كند.
Zerocross , Canny, Prewitt , Roberts , Laplacian of Gaussian ازجمله اين روش ها است كه با انتخاب هر يك از موارد هم مي توان به طور دستي و هم از قبل تعريف شده ، لبه هاي تصوير را مشاهده كرد.
در طول تصويربرداري و بعد از آن ممكن است تصوير در معرض انواع نويز قرار گرفته باشد. براي رفع اين مشكل لازم است كه از فيلترهايي مختص هر نويز استفاده كرد. MIPS اين امكان را فراهم كرده كه با انتخاب Filters از منوي Tools و سپس با انتخاب نوع فيلتر تصوير را بازسازي كرد. فيلترهايي كه مد نظر قرار گرفته شده به قرار زير است:
Averaging , Median , Sobel , Laplacian of Gaussian
آخرين ابزار در نظر گرفته شده Extraction است كه شامل دو بخش Brain extraction و Skull extraction است كه با انتخاب هر مورد ، مي توان جمجمه يا مغز را از تصاوير مربوط به سر حذف كرد.

Help
آخرين منو Help است كه در آن توضيحاتي در مورد نحوه استفاده از نرم افزار بيان شده است و نيز با كليك روي About MIPS اطلاعاتي در مورد نرم افزارمشاهده مي شود.

انطباق تصاوير پزشكی
با استفاده از طراحي نرم افزاري انطباق تصاوير پزشكي با نام اختصاري BrainAfics ، تصاوير سيستم هاي PET-CT و PET-MRI و SPECT-CT و  SPECT-MRI قابل بازسازي است كه در اين روش هر يك از انواع تصويربرداري به صورت مستقل انجام شده و در نهايت خروجي آن ها به صورت ورودي به نرم افزار Brain Afics اعمال مي شود و فايل منطبق شده دو بعدي حاصل مي شود.
خروجي اين فايل دو بعدي و قابل چاپ بر روي فيلم راديولوژي است. فايل سه بعدي آن نيز مي تواند به صورت فيلم يا تصاوير ديجيتالي در اختيار پزشك معالج قرار گيرد.
دستگـاه هـاي PET-CT و PET-MRI و SPECT-CT، SPECT-MRI از پيشـرفتـه ترين تجهيزات تشخيصي پزشكي هسته اي هستند كه بـراي تشخيص عملكرد سيستم عصبي به كار برده مي شوند. از آنجايي كه اين سيستم ها علاوه بـر كـاربـردهـاي پـزشكي كاربردهاي نظامي نيز دارند توليد آن در كشور ضروري است.
در فـاز اول ، ايـن سيستـم بـراي بيماري هاي گــوش و حـلـق و بينـي تسـت شـد و همچنيـن اجراي آزمون هاي اوليه بر روي 70 بيمار مبتلا به وزوز گـــوش و تــعــيــيـــن مــيــزان تــأثـيــر پــذيــري درمـان‌هـاي مـخـتـلـف بر بهبود وزوز گوش در مركز تحقيقات گوش گلو بيني و جراحي سر و گردن دانشگاه علوم پزشكي ايران مورد ارزيابي قرار گرفت.
فاز بعدي اين سيستم براي انواع بيماري هاي سرطاني مورد استفاده قرار مي گيرد. نرم افزار كـنـونـي قـابـلـيـت انـطـبـاق تـصـاويـر نـاحـيـه سر و جـمـجـمـه را دارا اسـت. ايـن نـرم افـزار بـا ايجاد تـصـاويـري بـا دقـت بـالاي 94 درصـد مي تواند جراحان را در اتاق عمل در راستاي انتخاب و استفاده از متدهاي جراحي ياري رساند.

نرم افزارهای جديد برای دپارتمان های پزشكی هسته ای
يـك وسـيـله جديد در پزشكي هسته اي كل جريان كاري بيمار را از قديم تا آخرين نتايج به دسـت آمـده از پـزشكي هسته اي آن ، پشتيباني مي‌كند. اين وسيله شامل عملكردهايي خاص به مــنــظـــور تــهــيـــه ، خـــوانـــدن و گـــزارش تـمــامــي روش‌هـاي پزشكي هسته اي ، SPECT، PET و تصاويري از چندين مداليتي است كه تنها با يك كــلــيـــك دكـمــه از طــريــق يــك Workstation در دسترس خواهد بود. تصاوير و تشخيص ها در داخل بيمارستان يا خارج آن در اختيار پزشك مورد نظر قرار مي گيرد.
Impax در پــــزشــكـــي هــســتـــه اي كـــه نـــوع پيشـرفتـه‌اي از سيستـم PACS اسـت ، داده هـا و تصاوير را از ميان محدوده عظيمي از مداليته ها و دپارتمان ها با هم يكي كرده و آن ها را به داخل يك سكويي از فناوري اطلاعات ، تك تركيب مـي كـنـد. ايـن سـيـسـتـم تـأثـيـر زيادي را بر روي دپـارتـمـان پـزشكي هسته اي ، اداره برنامه هاي پيچيده مورد نياز داشته است از جمله يك منبع جـامـع بـراي planning و بـرنـامـه ريـزي در مـيان چندين دپارتمان. اين وسيله مي تواند با راه كار مديريت دپارتمان هاي hot lab براي خودكار و ديجيتالي كردن آماده كردن ، راديو داروها و ثبت ميزان دز تشعشعي نيز تركيب شود.
Impax در زمينه پزشكي هسته اي شامل يك Oasis براي Impax است كه يك بسته ي تركيبي با ويژگي هاي كامل از تصاوير پزشكي هسته اي براي پردازش و نمايش تصاوير در Impax workstation اســت. پــزشـكـان ديگـر مجبـور بـه تغييـر workstation يـا هـمـاهـنـگي ليست گزارش هاي بيماران به صورت دستي نيستند.

سيستم هوشمند بازيابی و دسته بندی تصاوير پزشكی بر اساس محتوا
امروزه بخش عظيمي از تصاوير پزشكي به فرم ديجيتال توليد و ذخيره مي شوند. اين امر سـبــب شــده اســت مــديـريـت پـايـگـاه هـاي داده پزشكي بزرگ ، به صورت يك چالش در علم پزشكي نمود پيدا كند. بازيابي تصاوير پزشكي يـك ابـزار ضـروري بـراي مـديـريـت پـايگاه داده تصاوير پزشكي است. يكي از مهمترين مراحل در بازيابي تصاوير ، دسته بندي تصاوير است كه سبب كاهش زمان بازيابي تصوير مي شود.
‌در پياده سازي اين سيستم ، ويژگي هايي از تصاوير استخراج مي شوند كه به بهترين وجه ، متمـايـز كننـده تصـاويـر از هـم بـاشنـد. به منظور دستـه‌بنـدي بهينـه تصـاويـر ، از يـك طبقـه بنـدي كننده استفاده مي شود.
بـازيـابي تصاوير بر اساس محتوا ، سال هاي زيـــادي اســـت كـــه بــه مـنـظــور مــديــريــت رشــد روز‌افزون داده هاي ديجيتال مورد استفاده قرار گرفته است. تصاوير پزشكي بخش بسيار مهمي از فـرايـنـد تـشـخيص بيماري در مراكز پزشكي هستند. در حال حاضر بسياري از بيمارستان ها ، سـوابـق بيماران و همچنين تصاوير آن ها را به صـورت كـامـلا ديـجيتالي نگهداري و استفاده مي‌كنند. رشد روز افزون اين داده هاي رقمي ذخيره شده ، نياز به مديريت اين داده ها و بازيابي اطلاعات از آن ها را به طور هرچه بيشتر قابل لمس مي سازد. امروزه مراكز راديولوژي بزرگ ، سـالانـه در حـدود ده هـا تـرابـايت تصوير توليد مـي‌كـنـنـد. بـه عـنـوان مـثـال ، بـخـش راديـولوژي بيمارستان دانشگاه ژنو ، در سال 2007 به تنهايي بيش از 70000 تصوير در روز توليد كرده است و اين تعداد به طور پيوسته در حال افزايش است. پايگاه هاي داده تصاوير پزشكي فعلي موجود در مراكز پزشكي توسط افراد متخصص با كلمات كليدي شاخص گذاري ، دسته بندي و بازيابي مي شوند. با توجه به اين نكته كه روش هاي بازيابي بر اساس متن ، از توصيف كامل اطلاعات بصري غني مربوط به محتواي تصاوير پزشكي ناتوان هستند ، بنابراين اهميت بازيابي تصاوير پزشكي بر اساس محتوا بيش از پيش احساس مي شود.
بازيابي تصاوير پزشكي بر اساس محتوا با مقايسه تصاوير بيماران متعدد و بازيابي حالت هاي مشابه از ميان آن ها ، مي تواند كمك شايان توجهي به متخصصان پزشكي در تشخيص نوع بيماري بيماران كند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

آشنایی با ديسپنسر (Dispenser)

ديسپنسر وسيله‌ای است كه در خانواده پی پت‌ها و رقيق كننده‌ها قرار می‌گيرد. مدل‌های مختلفی از ديسپنسرها وجود دارد كه شامل مدل‌های مورد استفاده در كارهای شيميايی ، ايمنولوژی ، ميكروبيولوژی و فارماكولوژی می‌شود. در انستيتوها و مؤسساتی كه حجم انجام آزمايش‌ها بالا است ، نياز به روش‌های اتوماتيک بوده و از توزيع كننده‌های اتوماتيک استفاده می‌شود كه ميزان توزيع توسط برنامه‌های كامپيوتری كنترل می‌شود.

در اين مبحث ، در مورد ديسپنسرهای دستی كه به آن‌ها پی پت‌های تكرار كننده (Repeater pipettes) نـيــز اطــلاق مــی‌شــود صـحـبــت خواهیم کرد. بــه طــور معمـول از ديسپنسرهای دستی استفاده می‌شود.
ديسپنسر وسيله‌ای است چند منظوره كه در آزمايشگاه به منظور انجام فعاليت‌های زير مورد استفاده قرار می‌گيرد:

1- برای خارج كردن و توزيع مقداری از مايعات يا محلول‌ها در مواردی كه به دقت بالايی احتياج نيست.
2- برای توزيع مقادير مختلف مايعات و محلول‌ها كه در مخزن ذخيره ديسپنسر وجود داشته و حجم‌های توزيع از پيش تعيين شده است. (توزيع مكرر با مقادير ثابت نهايی)
3- برای مخلوط كردن محلول‌ها با خارج كردن و رها كردن پی در پی آن‌ها ، با استفاده از مكش و تخليه پی در پی آن‌ها
4- براي تيتر كردن محلول‌ها با استفاده از تخليه پی در پی محلول درون ديسپنسر تا رسيدن به نقطه انتهايی تيتراسيون
5- بـرای رقـيـق كـردن غلظت محلول‌ها توسط مخلوط كردن مقادير مشخصی از محلول و رقيق كننده
6- استفاده مشابه با پی پت
7- برای توزيع محيط‌های كشت در ظروف كوچک مخصوص كشت باكتری (پتری ديش)
ديسپنسرهای اتوماتيک مجهز به ابزارهايی بوده كه به حركت ظروف كشت و ذخيره كردن آن ها وقتی محيط‌های كشت توزيع شده ، به كرات مورد استفاده قرار می گيرند. استفاده دقيق (در حجم كم) از محيط‌های كشت با استفاده از سرنگ‌های يک بار مصرف پلاستيكی با سوزن 16 انجام می‌شود.
ديسپنسر معمولا می‌تواند برای برنامه‌هايی مانند فعاليت‌هايی كه سازنده ارائه كرده است ، برنامه ريزی شود.

اصول استفاده از ديسپنسر
به طور كلی ، ديسپنسرهای پيشرفته توسط ريز پردازنده‌ها كنترل می‌شوند و دارای اجزای زير هستند:
1- انتخابگر حجم: اين چرخ شستی برای تنظيم كردن حجم مورد نظر برای توزيع استفاده می‌شود. اين مقدار بر روی صفحه ديسپنسر مشخص می‌شود.
2- صفحه ديجيتال: اين قسمت حجم انتخاب شده ، آلارم‌ها و خطاهای ديسپنسر ، ميزان انرژی باتری و ... را نشان می‌دهد.
3- اهرم تعيين حجم: اين اهرم پيستون متصل به سرنگ را فعال می‌كند.
4- اهرم پر كننده: يک اهرم مكانيكی بوده كه به صورت دستی فعال می‌شود و بدين صورت ، مايع را به سمت مخزن می‌كشد.
5- اهرم تخليه: اين اهرم ، محلول مورد نظر را از ديسپنسر خارج می‌كند.
6- رابــط تــوزيــع: ايــن رابــط شــامــل سـيستـم درزگير و راهنما برای اطمينان از مناسب بودن تنظيمات است.
7- مقياس حجم: حداكثر ميزان توزيع ممكن بـا آداپـتـور مـشـخص شده را نشان می‌دهد. در بـرخـی مـوارد ، مـقـدار حـجـم بـاقـی مـانـده را نيز مشخص می‌كند.
8- مخزن ذخيره: مخزنی است كه مايع مورد نظر را نگهداری كرده و شامل مدل‌های متفاوتی است.
9- نـوک تـوزيـع: ايـن قـسـمـت مـحـلـول‌هـا را عـرضـه مـی‌كنـد. اين قسمت در انتهای آداپتور توزيع واقع شده است و بدون آن ، امكان استفاده از ديسپنسر وجود ندارد.
10- دكمه خاموش و روشن
11- باتری

اجزای ديسپنسر
بــرای انـجــام فـعــالـيــت‌هــای خــاص تــوســط ديسپنسر ، لوازم مناسب مورد نياز است.
- حجـم تـوزيع: ديسپنسرها برای استفاده در محدوده‌های حجمی از پيش تعيين شده ساخته شده‌اند. قبل از استفاده ، بايد نوع محلول استفاده شـده و ميـزان حجـم مـورد نظر برای توزيع نيز مشخص شود. شركت‌ها ، آداپتورها (مبدل)ی متفاوتی را عرضه می‌كنند. جدول زیر ، ظرفيت آداپتورهای مورد نظر برای حجم‌های معين را نشان می‌دهد.

نكات لازم در استفاده از ديسپنسر
بر اساس نوع ديسپنسر ، برخی از حداقل موارد لازم در زير نوشته شده است:

1- دقت شود كه ديسپنسری كه برای محلول مورد نظر طراحی شده است ، استفاده شود.
2- محيط كار پاكيزه ، دارای اندازه مناسب و با تهويه و نور مناسب استفاده شود.
3- دمای اتاق بايد پايدار بوده ؛ به نحوی كه محدوده تغييرات آن 0/5 درجه سانتيگراد بوده و بين 4 تا 40 درجه سانتيگراد باشد. متوسط دمای مورد نياز 20 درجه سانتيگراد است.
4- در صورت كار با مواد سمی و تركيباتی كه دارای خطر بيولوژيک هستند ، نكات ايمنی كاملا رعايت شود.
5- منحصراً از نوک‌های طراحی شده برای آن نوع از ديسپنسر استفاده شود.

نگهداری روزانه
1- تميز كردن ديسپنسر با استفاده از پارچه نم دار و شوينده‌های ملايم
2- ضد عفونی كردن ديسپنسر با ايزو پروپرانول 60%
3- جلـوگيـری از ورود رطـوبـت بـه درون قسمـت كنتـرل الكتـرونيكـی و (يا) ساير قسمت‌های دستگاه

تعويض باتری (در صورت نياز)
1- محفظه باتری باز شود. اين عمل با لغزش ساده كلاهک از موقعيت بسته به موقعيت باز صورت می‌گيرد.
2- باتری كهنه برداشته شده و بر اساس توصيه‌های انجام شده دفع شود.
3- باتری جديد كه دارای مشخصات مشابه باتری اصلی است ، جايگزين شود. قبل از گذاشتن باتری ، محل اتصال را با دستمال تميز كنيد.
4- درپوش محفظه باتری را ببنديد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

خدمات روبات ها ديگر محدود به كارخانه‌ها و پژوهشكده‌های پيشرفته نبوده و می‌توان آن ها را در همه جا مشاهده كرد. يكی از عجيب‌ترين مكان‌ها برای ديدن يک ربات می‌تواند محيط يک بيمارستان باشد ، خدمات روبات ها در علم پزشكی سال‌هاست كه آغاز شده است.
در حوزه مهندسی پزشکی ، روبات هايی اختراع شده‌اند تا با تكيه بر دقت ، خستگی‌ناپذيری و خطای اندک آن ها آينده سالم‌تری به سياره زمين اهدا شود.
علم روباتيک به كمک جراحان ، پزشكان ، پرستاران و از همه مهم‌تر بيماران شتافته است. روبات‌های پزشكی امروزه علاوه بر درمان در پيشگيری از بيماری‌ها نيز به كار می‌آيند. اولين بار سال 1364 هجری خورشيدی بود كه پای روبات مكانيكی به اتاق عمل باز شد. در اين سال از رباتی به نام پوما برای نمونه‌برداری در يک عمل جراحی اعصاب كمک گرفته شد. اين روبات دارای يک بازوی مكانيكی ساده بود و به هيچ وجه پيچيدگی روبات های جراح امروزی را نداشت. امروزه روبات ها از مواد قابل انعطاف‌تری ساخته می‌شوند.

برای وارد كردن روبات در بدن  تا بتواند از داخل بدن انسان عكس برداری كند ، وضعيـت فيـزيـولـوژيـک بـدن را مشخص كند ، دارويي را تزريق كند يا حتی بخواهد جراحی انجام دهد بايد انعطاف‌پذيری آن بالا باشد تا بتواند در بدن مانور داده و به راحتي عمليات مورد نظر را انجام دهد. اندازه اين ميكروروبات ها بايد به حدی كوچک و ظريف باشد كه با كمترين بريدگی وارد بدن شود و حتي برخی مواقع بتواند در داخل شريان‌های خونی حركت كرده و لخته‌ها را پاكسازی كند. به عنوان مثالی ديگر می توان به پزشكان ايتاليايی اشاره كرد كه برای نخستين بار در جهان موفق شدند عمل پيوند كليه را توسط يک ربات انجام دهند. اين عمل جراحی در حالی انجام شد كه پزشكان و جـراحـان نـاظـر عمليـات تـوسـط روبـات جـراح بـودند تا در صورت بروز هر مشكل كوچكی ، ادامه جراحی را خود در دست گيرند.

حضور اشكال مختلف ربات ها در پزشكی
تا به امروز روبات هاي فراوانی در اشكال گوناگون برای خدمت در عرصه پزشكی ساخته و به كار گرفته شده‌اند كه از آن ميان می‌توان به روبات های جراح ، روبات های بـيـمــار ، روبـات هـای پـرستـار و امـداد ، بيـو و نـانـوروبـاتيـک ، روبـات هـای داروسـاز و داروفروش ، روبات پذيرش ، روبات درمانی و خيلی موارد ديگر اشاره كرد.
امروزه ربات بيمار جهت تمرين و آموزش برای دانشجويان و پزشكان جوان طراحی شده‌اند. اين روبات ها می‌توانند عكس‌العمل‌ هايی را كه يک بيمار واقعی در شرايط مشابه ممكن است انجام دهد ، شبيه‌سازی كنند. به عنوان مثال می‌توان به يک روبات بيمار اشاره كرد كه در كشور ژاپن برای آموزش دندان پزشكان طراحی شده است. اين ربات در مقابل درمانی كه دندانپزشک انجام می‌دهد ، واكنش‌هايی از خود نشان می‌دهد. به عنوان مثال ممكن است ربات احساس خفگی كرده يا عطسه يا سرفه كند ، زبانش را حـركت دهد و حتی دچار درد در فک شود و دانشجو بايد خود را با تمامی ‌اين شرايط انطباق دهد. زبان و دست‌های روبات از 2 درجه آزادی حركت برخوردارند. از اين‌رو روبات می‌تواند با آغاز به كار دانشجو ، ناآرامی ‌را‌ كه معمولا در بيماران ديده می‌شود شبيه‌سازی كند.
استفاده از روبات در جراحی مزايای فراوانی دارد كه از آن‌ جمله می توان به مواردی همچون دقت بالا و سرعت زياد كه بالطبع آن بيمار درد كمتری تحمل می‌كند و بهبود‌سريع‌تر حاصل مــی شــود اشــاره كــرد. در كـنــار آن مــی‌تــوان از صرفه‌جويی در وقت ، خونريزی و عفونت كمتر نيز نام برد. اما از ديگر سو جراحی به كمک علم روبـاتيـک تكنـولـوژی جـديـدی اسـت كـه هنوز توسط بيماران به رسميت شناخته نشده و هراس زيــادی بـرای سپـردن جـان خـود بـه دسـت يـک آدم‌آهـنـی وجـود دارد. بـه همين خاطر بيماران معمولا ترجيح می دهند جراحی به طور مستقيم تـوسـط پـزشـک انـجـام شـود. گران قيمت بودن روبات ها نيز يكی ديگر از معايب اين فناوری نوين به حساب می‌آيد.

اما يكی ديگر از كاربردهای جذاب روبات ها ، موضوع جراحی روباتيک از راه دور است كه اولـيـن بار توسط سازمان‌های فضايی دنيا و به منظور امدادرسانی فوری به فضانوردانی كه دور از سياره مادريشان در حال كشف فضا هستند ، مورد بررسی و آزمون قرار گرفتند. 
بنابراين با پيشرفت فناوری جراحی از راه دور مـی‌تـوان امـيـدوار بود كه بيماران ساكن مناطق محروم بتوانند خدمات جراحی پيشرفته مورد نـيـاز خـود را در دورافـتـاده‌تـرين روستاها و در خانه‌های بهداشت ، زير تيغ جراحی يک ربات متصل به ماهواره به دست آورند.
ربات كه توسط تيمی ‌از پزشكان جراح مستقر در شـهــرهــای بــزرگ هـدايـت مـی‌شـود ، حـكـم دستـان تـوانمنـد جراحان را خواهد داشت و با نظـارت بهيـاران و پـزشكـان عمـومی ‌مستقر در خــانــه‌هــای بـهــداشــت ، خــدمــات بـی‌نظيـری بـه بيماران روستايی ارائه خواهند داد.
پــيــشــــرفــــت هــــر روزه دانـــش روبـــاتــيـــک و كوچک‌تر و دقيق‌تر شدن پزشک های روباتيک بـاعـث شـده اسـت تـا امروزه برای تزريق دارو ، عــكــــس بــــرداری از احــشــــای داخـلـــی بـــدن و نمونه‌برداری از بافت‌ها از روبات هايی استفاده ‌شود كه اندازه آن ها بسيار كوچک و در حد يک يا چند سلول است كه به آن ها نانوربات می‌گويند. زيست سازگاری نانوروبات ها از اهميت بسياری برخوردار است ؛ به عبارتی اگر نانوروباتی وارد بدن می‌شود ، بايد از موادی تشكيل شده باشد كه به اعضای داخلی بدن آسيبی نرساند ، واكنش شيميايی با محيـط اطـراف خـود نـداشتـه و در دمای بدن قادر به انجام فعاليت باشد. محيط بدن مرطوب است ، بنابراين روبات ها بايد از موادی ساخته شوند كه كاملا با محيط بدن انطباق داشته باشند.
به عنوان مثال امروزه ربات هايی وجود دارند كه اندازه آن تنها يک ميلی‌متر است و در رگ‌های خونی شنا می‌كند و هرجا سلول‌های سرطانی پيدا كند ، با استفاده از بازوهای روباتيک خود به ديواره رگ وصل می‌شود تا پزشكان بتوانند از طريق رديابی مغناطيسی محل وقوع توده‌های سرطانی را به راحتی شناسايی كنند.
در ادامه آن ها می‌توانند با ارسال فرامين راديويی از روبات بخواهند تا سلول‌های سرطانی را محاصره كرده و از بين ببرد. ساخت اين ميكروروبات مهاجم در مرحله تحقيق و نمونه‌سازی اوليه قرار دارد.
اتـصــال روبــات هــای پــزشــک بــه شبكـه جهـانـی اينتـرنـت و آگـاه شـدن از آخـريـن دسـتـاوردهـای دنـيای تحقيقات پزشكی ، توانايی كار كردن در 24 ساعت شبانه‌روز ، دسـتـرسـی بـه خـدمـات پـزشـكـی در دورافتاده‌ترين مناطق مسكونی ، دقت و سرعت فوق‌العاده ، توانايی فيزيكی بالا در جابه‌جايی بيماران سنگين و خيلی موارد ديگر باعث می‌شود كه دنيای خدمات پزشكی خود را به دستان سرد و بی‌روح روبات ها بسپارد.

استفاده از روبات در جراحی مزايای فراوانی دارد كه از آن‌جمله می توان به مواردی همچون دقت بالا و سرعت زياد اشاره كرد كه در نتيجه آن بيمار درد كمتری تحمل می كند و بهبودی سريع‌تر حاصل می‌شود. استفاده از روبات ها هنگام جراحی موجب افزايش دقت جراح حين عمل می‌شود. روبات ها قادرند بدون لرزش و با دقت بالا برش‌های مورد نظر جراح را ايجاد كنند ، از جهتی ديگر استفاده از اين روبات ها موجب صـرفـه‌جـويـی در وقـت مـی‌شود. از مزايای اين روش برای بيمار می‌توان به كاهش دردهای بعد از عمل ، اسكار كمتر ، خونريزی كمتر و خطر كمتر عفونت و همچنين كوتاهی دوره بستری در بيمارستان و تسريع دوره بهبودی و بازگشت سريع‌تر به فعاليت روزمره اشاره كرد. سيستم روباتيک از 3 قسمت اصلی تشكيل شده است:
1- روبات اصلی كه دركنار بيمار قرار می‌گيرد و 4‌‌ بازو و يک دوربين اندوسكوپ با قدرت بزرگنمايی بالا كه در خدمت دست و چشم جراح هستند.
2- محلی براي نشستن و كنترل ربات توسط جراح.
3-  يک رايانه كه آنچه را دوربين می‌بيند به تصاوير سه بعدی تبديل می‌كند.
يكی از مزايای اين دستگاه اين است كه جراح در وضعيت نشسته و با راحتی بيشتر جراحی را دنبال می‌كند.
محققان در حال كار روی روبات های جراحی هستند كه قادرند به دور از اتاق عمل و با كمک يا بدون كمک انسان كار خود را انجام دهند. از اين روبات های مجهز به هوش مصنـوعـی مـی‌توان برای درمان فضانوردان استفاده كرد. همچنين اين روبات ها قادر خواهند بود در ميدان‌های جنگ جابه‌جا شوند و هر جا سربازی زخمی يافتند ، وی را مداوا كنند. ربات آزمايشی از فناوری سونوگرافی سه بعـدی بـه همـراه يـک نـرم‌افـزار هـوش مصنوعی استفاده می كند. اين روبات می تواند داخل بافت ارگان‌ها را مشاهده كند ، در حالی كه تــاكـنـون فقـط ظــاهــر ارگــان‌هــايــی كــه در مقــابــل دوربين قرار می‌گيرند ، قابل مشاهده بودند.
ايـن ربـات دوربـيـنـی دارد كه قادر است 30‌‌ تـصـوير سه بعدی را در ثانيه به پردازنده رايانه ارســال كـنــد. بــه عـنــوان مـثـال هـنـگـام جـراحـی پـروستـات ، رايـانه با كمک تصاوير جمع‌آوری شـــده ، تـصـــاويـــری ســـه‌ بـعـــدی از پـــروسـتـــات مـی‌سـازد. سـپـس ايـن تـصاوير را برای ربات و جـراح ارسال می‌كند. پس از پردازش تصاوير رايانه دستورات لازم را به مغز ربات می‌فرستد. نـكـتــه حــائــز اهـمـيــت ايـن اسـت كـه ايـن ربـات می تواند جراحی را در يک دهم زمان و با دقت 10 برابر نسبت به انسان جراح به پايان برساند.

جراحی روباتيک در ايران
بحث جراحی روباتيک به كمک رايانه ، پديده نسبتاً جديدی در دنيا است اما در عين حال رشد قـــــابـــــل تـــــوجــهـــــی داشـتــــه اســــت و تـحـقـيـقـــات دانـشـکــده‌هــای مهنـدسـی پزشکی دانشگاه‌های معتبـر دنيـا بـه ايـن سمت جهت گرفته است. در ايــران نـيــز پــروژه‌ای از طــرف وزارت صـنــايع با مضمون هدف‌گذاری و تدوين استراتژی براي حــوزه تـجـهـيــزات پــزشـکــی در بخش ابزارهای جراحی توسط دكتر فرزام فرهمند انجام شد. در آ‌ن پـــروژه ، طـــی مـطـــالـعـــه جــامـعـی دربـاره ابـزار جـــراحـــی ، حــوزه ابــزارهـای جـراحـی و كـاربـرد روبـــاتـيـــک و سـيـسـتــم‌هــای رايــانـه‌ای بـه عـنـوان زمينــه‌ای بــرای سـوق دادن تحقيقـات آتی به آن برگزيده شد.
روبــولـنــز يـک نگهـدارنـده دوربيـن جـراحـی لاپاراسكوپيک است كه به عنوان اولين محصول كـامـل ايـن آزمـايـشـگاه ، وارد بخش بالينی شده است. چيزی كه اهميت دارد ، اين است كه توليد ايـده و فكر نبايد متوقف شود و اين افكار بايد عـمـلــی شــده و مــورد آزمــايــش قـرار گـيـرنـد تـا دستگاهی جديد ساخته و به كار گرفته شود. با توجه به پيشرفت‌هايی كه تاكنون صورت گرفته است ، استفاده از روبات های پيشرفته جراح در اتـاق‌هـای عمـل  كشورمان در آينده‌ای نزديک ، دور از انتظار نخواهد بود.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

جــراحــی لاپــاروسـكــوپــی يكـی از مصـاديـق جـراحی بـا حـداقـل آسـيـب اسـت كـه در حفره شـكـمــی انـجــام مـی‌شـود. وظـيـفـه‌ ايـن روبـات نگه‌داشتن دوربين لاپاراسكوپ و قرار دادن آن در موقعيت‌های مناسب است تا ديد خوبی برای جراح فراهم كند. اين روبات سرعت جراحی را افزايش و زمان آن را به ميزان قابل توجهی كاهش می‌دهد.
كار كردن با روبات كمک جراح لاپاراسكوپی بـسـيــار راحـت اسـت ؛ در حـدی كـه كسـانـی كـه دوره‌هـــای فـــوق تـخـصـصــی لاپــاراسـكــوپــی را می‌گذرانند ، می‌توانند خيلی سريع با نحوه كار ايــن روبــات آشـنــا شــونــد و كــار كـردن بـا آن را بيـامـوزنـد ؛ البتـه مـراحـل طـراحـی و سـاخت اين روبات تجربيات جالبی را در بردارد كه در مراكز دانشگاهی فنی مهندسی قابل ارائه است.
در اين روش به منظور دسترسی به ناحيه مورد نظر براي عمل جراحی در داخل شكم ، از دو يا ســه شـكــاف كــوچــک ابـزارهـای جـراحـی و از شكاف ديگر دوربين يا لاپاروسكوپ وارد بدن شده و از طريق تصوير ايجاد شده ، عمل جراحی انجام می شود.

كوچک ترين روبات جراح
دانشمندان روباتی به شكل سوسک اختراع كرده‌اند كه با ورود به بدن از طريق يک شكـاف ،‌ نيـاز بـه عمـل جراحی را تا حد چشمگيری كاهش می‌دهد. اين روبات دو سانتی‌متر طول و 5 گرم وزن دارد كه با دارا بودن وسايل پزشكی متنوع بسيار كوچک شامل يک دوربين كوچک ، حسگرها و تزريق‌گر دارو می‌تواند از يک شكاف ايجاد شده توسط جراحان در پوست، وارد بدن شده و اقدامات پزشكي را در داخل بدن به انجام برساند.
زمان زيادی از توليد روبات‌هايی كه برای عكسبرداری داخل بدن انسان ها ساخته شده است نمی‌گذرد و اكنون محققان توانسته‌اند اين روبات را كه مزيت‌های بسيار بيشتری دارد ، اختراع كنند.
 چندی پيش ، گروه تحقيقاتی ديگری در راستای گسترش هرچه بيشتر از روبات‌ها برای كمک به انسان‌ها در زمينه‌های پزشكی ، در نمايشگاه روباتيک ژاپن روباتی را در معرض نمايش قرار دادند كه به عنوان يک جراح واقعی عمل می‌كرد.
اين روبات وارد رگ‌های خونی می‌شد و با هدايت اين روبات ، دانشجويان رشته پـزشكـی و سـايـر پـزشكـان مـی‌تـوانستند طريقه ورود به رگ‌های خونی بدن بيمار و مراقبت‌های قلبی عروقی را به صورت عملی آموزش ببينند. البته اين روبات ، فقط جنبه آموزشی ندارد و با آن می‌توان بدون انجام جراحی‌های باز بيمار را درمان كرد.
در تحقيقات گذشته برای انتقال سيگنال‌های مغز به روبات معمولا از عمل جراحی برای قراردادن سيم‌های رابط الكترونيكی درون بدن انسان استفاده می‌شد و در برخی ديگر نيز افراد استفاده‌كننده بايد در زمينه ارسال سيگنال‌های خود به روبات آموزش می‌ديدند كه نتايج كار نيز معمولا در زمينه خواندن سيگنال‌های مغزی چندان دقيق نبود.
پژوهشگران هم در راستای گسترش استفاده از روبات‌های پزشک ، اعلام كرده‌اند كه در حال كار روی روبات كوچكی هستند كه از طريق يک شكاف وارد بدن شده و مشكـلات قلبـی را درمـان مـی كنـد و همـاننـد ديگر روبات‌ها به افزايش مهارت‌های پزشكان در اتاق عمل كمک می‌كند.
روبات ديگری نيز مدتی قبل با مهارت فيلمبرداری كه يک گروه از محققان در مركز تحقيقات پزشكی آن را ساخته‌اند ، معرفی شد كه می‌تواند در درون معده يا شكم بيمار حركت كند و زوايای مختلف قسمت‌هايی را كه بايد معالجه شوند ، به جراح نشان دهد. اين روبات كه ماه‌ها از معرفی آن می‌گذرد ، همچنين مجهز به يک سوزن قابل جمع شدن است كه به آن امكان می‌دهد از درون بدن بيمار نمونه‌برداری كند.
يكـی از ايـن دستـاوردهـا مـربـوط به روبات پرآوازه داوينچی می شود. اين روبات می‌‌تواند با ايجاد يک شكاف كوچک در گردن ، عمل جراحی تيروئيد را با موفقيت كامل انجام دهد. ‌طی سال‌های اخير روبات‌ها در اعمال جراحی اورولوژی و بيماری‌های زنانه حضور يافته‌‌اند ، اما اين نخستين باری است كه از آن ها در عمل جراحی تيروئيد استفاده می‌‌شود.
بيماری تيروئيد در پی نوعی اختلال صورت می‌گيرد كه به موجب آن در گردن فرد برجستگی به اندازه ميوه كيوی ايجاد می‌شود. اين بيماری تاكنون از طريق يک شكاف بزرگ در قسمت تحتانی گردن جراحی می شد اما جای بخيه‌ها روی گردن فرد بيمار باقی می‌‌ماند. ‌روبات جديد قادر است جراحی مورد نياز برای درمان اين بيماری را از طريق ايجاد يک شكاف كوچک در گردن به وجود آورد تا در نهايت اثری از بخيه‌های جراحی باقی نماند.
غده تيروئيد ميزان سوخت‌وساز بدن را كنترل می‌كند و بيماری مربوطه به 2 حالت خوش‌ خيم و بدخيم رخ مي‌دهد.

استفـاده از روبـات‌هـای جـراح در امـور پـزشكـی نظـامـی نيز در سال های اخير با سـرمـايـه‌گـذاری‌هـای كـلانـی همراه بوده است. روبات‌ها در آينده‌ای نه چندان دور جايگزين پزشكان نظامی خواهند شد. در همين راستا گروهی از دانشمندان سيستم جــراح روبــاتــی را ابــداع كــرده اســت كــه مــی تــوانــد در آيـنـده‌ای نـزديـک جـايگـزيـن بيمارستان‌های متحرک و پزشكان نظامی در ميادين جنگ شود.
از اين رو می‌توان پيش‌بينی كرد به‌زودی بيمارستان‌های متحرک نظامی توسط ترونا پاد يا همان جراح و پرستار روباتيک اداره شوند. اين ابزار كه در حال حاضر تحت آزمايش‌های اوليه قرار دارد ، به جراح كنترل از راه دور با 3 بازوی روباتيک مجهز است.
روبات جراح به 12 سيستم ديگر از جمله سيستم فعال‌سازی صوتی تجهيز شده است. همچنين يک تک‌بازو وظيفه حمل ابزار جراحی مورد نياز را به جراح روباتيک داشته و در عين حال ابزاری را كه نيازی به آن ها نيست جا به جا می‌كند.
روبات پرستار سياری نيز وظيفه توزيع ابزار مناسب را در حين كنترل علائم حياتی به عهده خواهد داشت. در حقيقت می توان ديد كه همه اعمالی كه در يک بيمارستان صحرايی يا نظامی صورت خواهد گرفت ، تحت كنترل سيستم‌های روباتيكی خواهد بود.
محققان هدف اصلی از توليد اين سازه يكپارچه روباتيک جراح را ارائه خدمات درمانی سريع و مطمئن به سربازان مجروح قبل از انتقال آن ها به بيمارستان‌ها عنوان می‌كنند. در نتيجه اين روبات بايد توانايی انجام فرايندهای احيای افراد را نيز داشته باشد.
اين سيستم روی حداقل فرايندهايی كه علائم حياتی مجروحان را به حالت پايدار خواهد رساند ، تمركز دارد. از جمله اين فرايندها ، فراهم ‌كردن مسير جريان هوا و ارائه درمان‌های سريع برای جراحت‌ها مانند كنترل خونريزی در افراد است. روبات جراح توسط پزشكی از راه دور كنترل شده و می‌تواند با ديگر روبات‌ها ارتباط برقرار كرده و آن ها را هدايت كند.
يكی از 3 بازوی روبات ، آندوسكوپی را نگه مـی‌دارد تـا كنتـرل‌كننـده قـادر بـه مشاهده بيمار بـاشـد و ايـن در حـالـی اسـت كه 2 بازوی ديگر عمليات درمانی را بر روی فرد انجام می‌دهند.
هـمـچـنـيــن ايــن روبـات اجـازه انجـام بـرخـی عمليات ساده از قبيل بخيه‌زدن را بدون نياز به هدايت انسان‌ها دارد.
هـمـان طـور كـه كـاملا مشخص است هزينه طراحی و ساخت اين دسته از روبات‌ها بسيار قابل توجه است و معمولا شركت‌های كوچک تحقيقاتی توان تأمين آن ها را ندارند.
در ميان تمامی روبات‌های جراحی كه با تكيه بر فناوری‌های نوين طراحی و ساخته می‌شوند ، آن دســتـــه از اهــمــيـــت و جـــذابــيـــت بــيــشـتــری بــرخــوردارنــد كــه كـمـتـريـن نـيـاز را بـه حـضـور نيـروهـای متخصـص انسـانـی داشته باشند. اين روبات جراح بدون كمک گرفتن از انسان موفق بـه انجام جراحی ظريف و يافتن تركش فلزی شده است. اين فناوری می‌تواند هزينه و زمان مــورد نـيــاز بــرای نـمـونـه‌بـرداری و ديگـر انـواع جراحی را كاهش دهد. يافتن تراشه‌های فلزی آخـريـن دسـتـاورد روبـات‌هـای جراح به شمار نمی‌رود.
مـحققان معتقـدنـد سوزن موجود در روبات جراح جديد را می‌توان به ‌وسيله ابزاری متعدد جايگزين كرد تا روبات بتواند در انجام عملياتی ديگر از قبيل بيهوشی بيمار شركت داشتـه بـاشد. دانشمندان بر اين باورند گسترش كامل استفاده از روبات‌ها به عنوان جراحی قابل اطمينان تا 10 سال آينده امكان‌پذير خواهد بود كه با وجود هزينه بالا ، دقت بالای انجام جراحی و ايمنی آن می‌تواند استقبال از اين فناوری جديد را با گسترش مواجه سازد.

ساخت دو بازوی روباتيک جراح 5 درجه آزادی
محققـان مـوفـق بـه سـاخـت دو بـازوی روباتيک جراح 5 درجه آزادی برای انجام جراحی‌های از راه دور شدند.
قابليت كنترل به صورت پايه و پيرو كه امكان سازی يک سيستم جراحی از راه دور را فراهم می‌كند ، از ويژگی‌های اين بازوها است كه با گرفتن فرامين از سيستم پايه و انتقال آن توسط پروتكل های اينترنتی به سيستم پيرو ، قابليت عملكرد در فواصل چندين هزار كيلومتری را فراهم می‌كند. اين بازوهای روباتيک هم می‌توانند به صورت جراح اصلی برای انجام عمل جراحی و هم به صورت كمک جراح برای نگهداری دوربين های آندوسكوپ مورد استفاده قرار گيرد. اين بازوهای روباتيكی با بهره گيری از يک سيستم مختصات كروی قابليت پوشش فضای كاری مورد نظر جراحان در جراحی از راه دور را كه بر پايه جراحی لاپاراسكوپی انجام می پذيرد ، دارد. عملگر نهايی اين روبات به راحتی در همه نقاط مورد نياز در اختيار جراحان قرار می‌گيرد. اين سيستم دارای 5 درجه آزادی بـوده كـه 3 درجـه آن متشكـل از دو چـرخش و يک حركت انتقالی مربوط به قرارگيری عملگر نهايی در موقعيت مورد نظر جراح بوده ، يک درجه آزادی مربوط به چرخش ابزار جراحی و يک درجه آزادی نيز مربوط به گريپر ابزار جراحی است.
استفـاده از اين بازو به يک ابزار جراحی محدود نمی شود و طيف گسترده‌ای از ابزارهای جراحی را پوشش می دهد. اين بازو همچنين امكان استفاده از اكثر ابزارهای جراحی كه دارای قطرهای بين 5 تا 15 ميليمتر هستند را فراهم می‌كند كه از جمله مزيت های مهم اين بازو به شمار می‌رود.
نـرم افـزار سيستـم كنتـرلـی روبـات جـراح بـه صورت تطبيقی است ، داده های حركتی روبات پـايـه كـه تـوسـط جـراح داده می شود ، ابتدا وارد كـامـپـيـوتـر مـی‌شـود و سپس با اعمال الگوريتم كنترلی برای دنبال نمودن مسير دست جراح و حذف لرزش دست به سيستم پيرو وارد می شود كه يكی از اهداف مهم اين پروژه ، بررسی عملی روش‌هـــای مــخــتــلـــف كــنــتــرلــی در عـمـلـكــرد روبات‌های جراح با كنترل از راه دور است.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

بـه كمـک گـروهی از دانشمندان ، طراحان و نـويسنـدگان كتاب ها و مقالات علمی تخيلی ، تحقيقات گسترده ای در اين زمينه انجام شده و در نهايت 18 روبات به عنوان برترين روبات ها در صنعـت روبـاتيـک معـرفـی شـده اند. از سال 2003 ميلادی تا سال 2010 ميلادی اين گروه از داوران كـــه مـســـؤلـيـــت مـعــرفــی و تـجـلـيــل از روبات‌های تأثيرگذار بر پيشرفت فناوری را بر عهـده داشتـه انـد ، فهـرستـی از ايـن روبـات هـا را تدوين كرده اند و جالب اين كه نام روبات جراح داوينچی در رتبه اول اين فهرست قرار دارد. اين روبـات حـركـت هـای يـک جراح را در ابعادی بـسـيـار كـوچكتر انجام می دهد و به اين ترتيب اعمال انجام جراحی با كمترين آسيب احتمالی برای فرد بيمار را امكان پذير می سازد و جالب تر اين كه در حال حاضر بيش از 200 سامانه جراحی روبـاتـيـک داويـنـچـی ، انجام جراحی های بسيار حساس مانند ترميم دريچه قلب را بر عهده دارند و مـحـقـقـان و پـژوهـشگران در تلاش هستند با ارتـقـای سـيـسـتـم نـرم افزاری كنترل اين سامانه جراحی روباتيک ، بتوانند امكان استفاده از داوينچی بدون نياز به كنترل آن توسط يک جراح را نيز در آينده ای نه چندان دور امكان پذير سازند. استفاده از ربات ها در هنگام جراحی نه تنها دقت عمل جراح را افزايش می دهد ، بلكه می تواند در صرفه جويی در وقت نيز تأثيرگذار باشد.

جايگاه جراحان
محل ويژه ای نيز برای استقرار جراحان در نظر گرفته شده است كه جراح از آن محل می تواند كنترل روبات را در حين انجام عمل جراحی عهده دار شود. علاوه بر اين ، سامانه جراحی روباتيک مجهز به رايانه ای است كه تصاوير ثبت شده در دوربين آندوسكوپيک را به تصاوير سه بعدی تبديل می كند.
بی شک اگر روبات داوينچی را درحالی كه مشغول انجام عمل جراحی روی يک بيمار است نگاه كنيد ، تصور می كنيد يک عنكبوت بزرگ و عظيم الجثه فولادی ، چهار بازوی خود را در بدن فرد بيمار فرو برده است كه در حال جستجو ناگهان يک بافت خونی را از بدون فرد بيمار خارج می كند ، اما عنكبوت همان روبات معروف يعنی داوينچی است كه در سال های اخير همراه گروه جراحی راهی بسياری از اتاق های عمل جراحی می‌شود و پزشک جراح به كمک آن می تواند بدون دخالت دست ، بسياری از اعمال جراحی را به راحتی انجام دهد.

كاهش خونريزی با روبات 
به ‌تازگی روباتی ساخته شده كه به كاهش خونريزی هم كمک می‌كند ، محققان با آزمايش روبات جراح توانستند ميزان خونريزی بيمار در عمل جراحی را به حداقل برسانند.
اين روبات جراح موسوم به Altair در عمل جراحی كبد آزمايش شد. اين روبات كه با فركانس پايين الكترونيكی كار می‌كند ، باعث می‌شود تا خون فرد سفت و جامد شود. اين امر به پزشكان كمک می‌كند تا برای انجام عمل جراحی نيازی به برش رگ‌های خونی نداشته باشند. اين روبات با موفقيت در 14 عمل جراحی كبد آزمايش شد.

روبات جراح مغز
مغز انسان مركز اصلی هدايت و كنترل انسان است ، اين ساختار پيچيده و دقيق بسيار حساس است ، به‌همين دليل عمل‌های مغز و اعصاب دقت بسيار بالايی نياز دارند. روباتی در سال‌های اخير ساخته شده كه به اين جراحی‌ها كمک بسياری كرده است. اين روبات جراح مغز مبتنی بر هدايت با تصاوير (Image-Guided) بوده است. انواع اين روبات‌ها تاكنون در نه هزار عمل جراحی به كار گرفته شده‌اند و در نوع خود تنها روباتی هستند كه تأييديه مؤسساتی نظير سازمان غذا و داروی ايالات متحده (FDA) و استاندارد CE اروپا و تأييديه وزارت سلامت ژاپن را دارند. اين روبات تــاكـنــون در اعـمال جــراحــی گــونــاگـونـی نظيـر DBS ، MCS ، SEEG ، endoscopy , radio-surgery ، TMS به كار گرفته شده است.

روبات جراح جايگزين متخصصان پزشكی در لحظات حساس و خطرناک
بلند پروازی های جسورانه دانشمندان در نفوذ و حضور هرچه طولانی مدت تر در اعمـاق فضـا پـايانی ندارد. ساخت روبات قابل حمل جراح كه در فضا جراحی كند ، تازه‌ترين نقشه دانشمندان برای فضا است.
روبـاتـی كـه سـاختـه شـده اسـت ، از هـر حيث در دنيا بی نظير است. هدف ارتقای مراقبت‌های پزشكی و درمانی در محيط های سخت نظير ميدان جنگ و فضاست و اين پروژه با نظر ناسا انجام گرفته است.

استفاده از روبات برای بازكردن عروق
محققان به تازگی برای كاهش دادن خطرات برخی تجهيزات اتاق عمل جراحی قلب ‌، شيوه ای را با استفاده از يک روبات دستيار برای كمک به پزشكان در جراحی های قلب ابداع كردند.
در حالی كه پيشرفت های نوين در جراحی قلب ، اين شيوه درمانی را بسيار پيشرفته تر و ساده تر از نسل قبل كرده است اما در برخی از اين تجهيزات از پرتو استفاده می شود كه می تواند برای بيمار و تيم پزشكان و پرستاران حاضر در اتاق عمل بسيار خطرناک باشد.
اين سيستم يک روبات-دستيار كاتتر برای بازكردن عروق مسدود است كه به جراح عروق اجازه می دهد از يک كابين حفاظتی سرب اندود ، عمل فنر گذاری يا بالون گذاری در رگ را انجام دهد.
در عمل جراحی عروق (PCI) يا دستكاری عروق كرونر از راه پوست ، آسيب ديدگی ها يا انسداد عروق ترميم می شود تا آسيبی به قلب نرسد.
اين كار با استفاده از فنر (استنت) و يا تزريق بالون در انتهای يک كاتتر به يكی از عروق اصلی در پا صورت می گيرد و تا قلب هدايت می‌شود. روش PCI يک روش موفق و رايج است. اما تنها مشكل آن استفاده از تصويربرداری اشعه ايكس بـرای نظـارت و كنتـرل حـركـت كـاتتـر و مـابقی جراحی است. از آنجا كه جراح درست در كنار بيمار قرار دارد ، در معرض اين پرتوها است. در حال حاضر جراحان از يک پيشبند و لباس سربی سنگين برای محافظت خود استفاده می كنند اما اين شيوه ، حفاظت كامل ايجاد نمی كند و می تواند به خاطر وزن زياد ، برای جراح مشكل زا شود. از اين رو محققان به اين نتيجه رسيدند اگر قـرار گرفتن در معرض پرتوها خطرناک است ، پس بايد كنار ايستاد و كارهای خطرناک و آلوده را به روبات ها سپرد.
سـيـسـتــم CorPath نـخـستيـن سيستـم دستيـار جـراح روبـاتـيـک بـرای جـراحی های استنت و بالون گذاری عروق مسدود است. اين سيستم به جراح كمک می كند تا از يک كابين سرب اندود در همان اتاق عملی كه بيمار در آن قرار دارد ، به جـراحـی بـپردازد. در اين حالت هيچ آسيبی از پرتو ايكس به جراح نمی رسد.
در اين شيوه جراح از دو جوی استيک استفاده می كند كه كاتر و ديگر ابزارهای مورد استفاده جـراح را كـنـترل می كنند. همچنين تعدادی از نمايشگرها در اين كابين وجود دارد كه جراح مـی تـوانـد از طـريـق آن هـا عـمـل را مـشـاهـده و حـركـات روبـات را بـا دقـت كنتـرل كند. با اين سيستـم جـراح كـامـلا نيـروی وارد شده به بدن بيمار را در هنگام ورود و حركت كاتتر در رگ حس می كند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی