شبیه سازی پالس اکسی متری بازتابی جنین به روش مونت کارلو

پالس اکسی متری و مانیتورینگ اشباع اکسیژن موجب بهبود مراقبت های پزشکی شده و نسبت به روش پایش نرخ ضربان قلب جنین برتری دارد، زیرا طی آن امکان بررسی مستقیم وضعیت اکسیژن خون جنین فراهم می شود. همچنین در پالس اکسی متری بازتابی امکان اندازه گیری پیوسته درصد اشباع اکسیژن خون جنین فراهم است. به دلیل حساسیت بالای دستگاه پالس اکسی متر بازتابی نسبت به عمق و اندازه پالس دهی شریانی، کالیبراسیون دستگاه اهمیت ویژه ای دارد. این تحقیق به کمک روش مونت کارلو، برهم کنش نور و بافت را در طول موج های مختلف شبیه سازی کرده و با استفاده از 106 فوتون و 49 آشکارساز انجام گرفته است.
ابتدا یک مدل 10 لایه با ضخامت های متفاوت که شامل اطلاعات پالس سرخرگ در دو فاز سیستول و دیاستول می باشد، در نظر گرفته شد. در این شبیه سازی ضمن بررسی برهم کنش نور با بافت، جداسازی اطلاعات مادر و جنین صورت گرفت. در ادامه با تعیین طول موج های بهینه اثر شات نویز و نویز الکترونیکی دستگاه ها نیز به مدل اعمال گردید.
نتایج و بحث: با توجه به بهترین محل آشکارساز، به روش سعی و خطا طول موج های بهینه، 675 و800 نانومتر به دست آمد. پس از اعمال شات نویز و نویز الکترونیکی به مدل مشاهده گردید که هر کدام از آنها به تنهایی موجب بروز اختلاف زیادی بین درصد اشباع اکسیژن به عنوان ورودی و نتایج می گردد ولی با اعمال هم زمان دو نویز، اختلاف کمتر می شود. درصد اشباع اکسیژن به دست آمده نسبت به اطلاعات ورودی 2% خطای انحراف از صفر دارد. نتایج این تحقیق می تواند برای طراحی و کالیبراسیون دستگاه پالس اکسی متر مفید واقع شود.