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BioMedicalEngineering in Korea
임상검사
1. 임상검사
1) 환자로부터 채취한 시료를 검사하는 것으로는 일반검사, 임상화학검사, 혈액검사, 세균미생물검사, 병리검사가 있다.
2) 검사들은 임상적으로 각종 특정한 물질이 포함된 양이나 비율이 질병을 진단하는 중요한 요소이다.
3) 분석법으로는 광량측정(광량계)과 색분해에 의한 색깔검사(비색계)가 있다.
2. 분광광도법
1) 임상검사에서 널리 사용되는 방법이다.
2) 수월성, 정확성, 정밀성, 자동화가 쉽고 기술의 안정성과 신뢰도가 증명되어 있다.
3) 사용되는 광선은 자외선, 가시광선, 근적외선으로 임상물질들이 서로 다른 파장의 전자기적인 에너지를 선택적으로 흡수하거나 방출하는 특성을 이용한 검사법이다.
4) 광도계
- 전원장치 : 텅스텐 필라멘트 전구나 백색광 LED를 광원으로 사용하며, 전구의 밝기는 P=IR 2 이고, 저항의 온도효과에 의해 전구의 저항은 온도에 의해 변화함으로 전류를 일정하게 해야 일정한 광량을 유지할 수 있다. 수소, 중수소, 제논등의 가스방전관을 사용하는 시스템에서는 방전전압에 의해 밝기가 결정됨으로 정전압이어야 한다.
- 광원 : 자외선 영역을 증가시키기 위해 전원전압이나 전류를 증가시키면 전구의 특성이 열화되어 검사에 오차가 발생하므로 함으로 사용시간을 준수해야 한다.
- 파장선택기 : 시료에 입사시킬 특정한 파장을 선택하기 위한 것으로 프리즘으로 프리즘을 활용한 단색광기와 유리필터와 간섭필터로 구별된다.
- 큐벳 : 분석할 시료를 담은 용기로 검사의 정확도에 영향을 주므로 스펙트럼을 변형시켜서는 안된다.
- 시료 : Bouguer의 법칙 " 흡수체의 일정 두께는 입사 에너지의 일정비율을 흡수한다."
3. 파장선택기
1) 유리필터 : 색유리를 통과시킴으로써 색유리 파장보다 긴 파역대를 흡수하고 짧은 파장대역을 통과시킨다. 투과율이 낮지만 정확도가 크다
2) 간섭필터 : 연속적으로 반사하게 하여 대역폭 외곽의 파장은 위상이 서로 달라져서 상쇄되도록 하는 간섭효과로 특정 대역의 관선만이 동일 위상이 되도록 한다. 다중 간섭필터를 사용하면 4nm까지와 90%정도의 투과율도 가능하고, 단점으로는 고가이며 50~100nm대의 고조파가 있다.
3) 단색광기
- 프리즘이나 회절격자를 이용하며 대역폭이 아주 좁고 특정 파장을 용이하게 선택할 수 있는 장점이 있다.
- 프리즘 : 스펙트럼 광을 굴절시켜 파장대 별로 분광하는 프리즘을 활용해서 특정 파장만을 얻는 방식
- 회절격자 : 빛이 모서리 부분에서 회절하는 현상을 이용한 것으로 유리나 금속 표면에 평생선을 조밀하게 새긴 격자를 만들어서 제작한다. 회절하는 정도는 파장에 따라 다르므로 각각의 격자선에서 분리되어 스펙트럼을 형성한다. 각 파면의 진행에 따라 보강간섭과 상쇄간섭에 의해 특정 파장광선을 선택할 수 있다.
4. 염광광도계
1) 화염이나 불꽃은 원자가 여기되었다가 다시 기저상태로 되돌아 갈 때 특정 파장의 에너지가 방출하는 원자 에너지 방출 원리이다. 특정 파장으로 방출되는 에너지의 양은 해당원자의 농도에 비례하며 순수금속의 농도만을 측정할 수 있다.
2) 용액소비율, 미립증기발생률, 불꽃의 특성 등을 보상하기 위하여 리튬과 같은 표준시료를 내장하여 보정한다.
3) 소작분무기는 시료를 액체 미립증기로 변환하여 분사하고 LPG나 LNG를 압축공기와 함께 섞어서 연료로 사용한다.