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以濕度結合電阻抗作為偵測血液凝固過程之參數
Other Title
Using humidity combined with electrical impedance as parameters to detect blood coagulation process
Type
thesis
Date Issued
2021-01-04
Author(s)
張尚元
Advisor
Subjects
系所名稱:生醫光機電研究所碩士班
Description
學位別:碩士
語文別:中文
指導教授:黃豪銘
口試委員:馮聖偉 Feng, Sheng-Wei;陳祥和 Chen, Hsiang-Ho;劉健群 Liou, Jian-Chiun;蕭宇成 Hsiao, Yu-Cheng;黃豪銘 Huang, Haw-Ming
電子論文連結:https://handle.ncl.edu.tw/11296/wzbxbf
語文別:中文
指導教授:黃豪銘
口試委員:馮聖偉 Feng, Sheng-Wei;陳祥和 Chen, Hsiang-Ho;劉健群 Liou, Jian-Chiun;蕭宇成 Hsiao, Yu-Cheng;黃豪銘 Huang, Haw-Ming
電子論文連結:https://handle.ncl.edu.tw/11296/wzbxbf
Abstract
血液對於人體的養分運送、體內平衡調節、保護身體具有很重要的作用,藉由體內循環將養分傳送至全身各個器官,並且將細胞產生的代謝物帶走。當人體受傷時,傷口處的血液會產生一連串複雜的連鎖反應,使的血液開始由表面漸漸向內凝固,進而達到封閉傷口、阻止血液流失的功能。凝血過程所需的時間會受到傷口大小、個人體質(血小板數量、凝血酶反應時間)、用藥(抗凝血劑、助凝血劑)和外在環境(溫度、濕度)等變因影響。在現有的醫療檢測中,臨床凝血量測往往無法在極短時間內、即時的反應出檢測結果。
本研究設計以雙精密濕度感測器(SHT30)為接收端,可在電阻抗分析晶片上進行同步檢測。使用玻璃片做為血液貼附之基材,Polydimethylsiloxane (PDMS)製作密閉隔間以及將血液侷限,以減少外界空氣流動影響檢測結果。將不同濃度之氯化鈣(CaCl_2)溶液、肝素(Heparin)加入,觀察凝血過程濕度數據的變化。為了要找出特徵點,所以將兩感測器所測得的數值相減,除以兩個感測器間的距離,得到TEWL圖,並由此得到以下五個特徵點:1. 最大值; 2. 最大值到達之時間; 3. 開始一分鐘以內的上升斜率; 4. 開始至達到最大值之斜率;5. 10-20分鐘的斜率。當以此五個特徵點進行判讀時,發現最大值、開始測量到達最大值的斜率、開始測量前一分鐘以內的斜率彼此差異不大。而使用開始量測到達平衡所需的時間為依據,發現生理食鹽水和加入Heparin的血液樣本數值接近,但與只有血液以及加入CaCl_2的樣品之間有明顯差別,故判斷這個參數可以作為對延遲凝血的樣品進行判讀的依據。此外,利用開始量測後10-20分鐘的斜率為依據,發現加入CaCl_2的血液樣本和單純的血液樣本數值有統計上的差異,故判斷此參數可以作為對容易凝血的樣品進行判讀的依據。利用此雙參數,可以對少量血液樣品在10分鐘之內測得其凝血的特徵與狀況。
本研究設計以雙精密濕度感測器(SHT30)為接收端,可在電阻抗分析晶片上進行同步檢測。使用玻璃片做為血液貼附之基材,Polydimethylsiloxane (PDMS)製作密閉隔間以及將血液侷限,以減少外界空氣流動影響檢測結果。將不同濃度之氯化鈣(CaCl_2)溶液、肝素(Heparin)加入,觀察凝血過程濕度數據的變化。為了要找出特徵點,所以將兩感測器所測得的數值相減,除以兩個感測器間的距離,得到TEWL圖,並由此得到以下五個特徵點:1. 最大值; 2. 最大值到達之時間; 3. 開始一分鐘以內的上升斜率; 4. 開始至達到最大值之斜率;5. 10-20分鐘的斜率。當以此五個特徵點進行判讀時,發現最大值、開始測量到達最大值的斜率、開始測量前一分鐘以內的斜率彼此差異不大。而使用開始量測到達平衡所需的時間為依據,發現生理食鹽水和加入Heparin的血液樣本數值接近,但與只有血液以及加入CaCl_2的樣品之間有明顯差別,故判斷這個參數可以作為對延遲凝血的樣品進行判讀的依據。此外,利用開始量測後10-20分鐘的斜率為依據,發現加入CaCl_2的血液樣本和單純的血液樣本數值有統計上的差異,故判斷此參數可以作為對容易凝血的樣品進行判讀的依據。利用此雙參數,可以對少量血液樣品在10分鐘之內測得其凝血的特徵與狀況。