Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utveckling av en teoretisk elektrokemisk apparatur för vattentransport i hjärnvävnad
KTH, School of Technology and Health (STH).
KTH, School of Technology and Health (STH).
2013 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Development of an theoretical electrochemical device for the transfer of excessive water in human brain tissue (English)
Abstract [sv]

Varje år i Sverige sker ca 24 000 skallskador på grund av yttre trauma och 30 000 strokeskador. Ett betydande antal får sekundära skador på grund av den ökade vattenhalten kring den skadade hjärnvävnaden. Föreslagen metod är att inducera vattenflöde från skadad till frisk vävnad baserat på teorin om elektroosmotiskt flöde. Teorin bakom elektroosmotiskt flöde är att ett flöde induceras då en spänning läggs över ett medium. Elektroosmotiskt flöde tillämpas i industrin och kallas då electro-osmotic dewatering (EOD). Tekniken används för avvattning av biomaterial, leror, tofu ark samt inom tumörbehandling. I arbetet har utförts flera experiment på hjärnfantomer av agarosgel för att undersöka om metoden kan användas för att leda bort vatten. Första experimentet gjordes för att bevisa att ett flöde induceras vid pålagd spänning över fantom. Andra experimentet undersöker förhållandet mellan flödet, spänningen och strömmen. Resultatet blev linjära förhållanden mellan flödet och spänningen, flödet och strömmen samt mellan spänningen och strömmen. Med litteraturkällor och experimentella resultat härleddes ett samband för att kunna bestämma flödet vid pålagt elektriskt fält. Arbetet avslutades med litteraturstudie i elektrodens material, utformning och placering. Rekommendationerna blev att använda platta elektroder med en strömtäthet under 25 mA/m2. Placeringen optimeras genom förbestämda Finite Element (FE) simuleringar av typskador. 

Abstract [en]

Every year in Sweden there is about 24,000 head injuries due to external trauma and 30,000 strokes. A significant number may develop secondary damage because of the increased water content around the damaged brain tissue. The proposed method is to induce water flow from damaged to healthy tissue based on the theory of electroosmosis. The theory behind the electroosmosis is that a flow is induced when a voltage is applied across a medium. The theory of electroosmosis is applied in industry and called electro-osmotic dewatering (EOD) which is used as a drying technique for the dewatering of bio-materials, clays, tofu sheets and electroosmosis is also applied in clinical treatment of tumors. Several experiments were performed on brain phantoms consisting of agarose gel to examine whether the method can be used to divert water. The first experiment was done prove that a flow can be induced when a voltage is applied over the phantom. The second experiment was to investigate the relationship between the flow rate, voltage and current. The result showed linear correlation between flow rate and voltage, flow rate and current, and between the voltage and current. The literature sources and experimental results were referred to a relationship which is developed to determine the flow induced by electrical field. The work was completed with recommendations in electrode material, design and placement. The recommendations are to use plate electrodes at a current density under 25 mA/m2. Electrode placement is predetermined by Finite Element (FE) simulations of different types of injuries.

Place, publisher, year, edition, pages
2013.
Series
Trita-STH, 2013-64
Keyword [en]
electroosmosis, flow, relationship, electro-osmotic dewatering, brain edema, brain damage, brain surgery
Keyword [sv]
elektroosmosis, flöde, elektroosmotisk avvattning, hjärnödem, hjärnskador, hjärna, operation
National Category
Medical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-126014OAI: oai:DiVA.org:kth-126014DiVA: diva2:641498
Subject / course
Medical Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Medical Engineering
Presentation
2013-05-22, 13:15 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-08-29 Created: 2013-08-17 Last updated: 2013-08-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1282 kB)493 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1282 kBChecksum SHA-512
4f6944a1fc40148d07e0590f1c3f6b642165da3e700474e67f71f0c03016e477bcd4fe745db48023739badb77f428f370dabcbd71261320a4c32f9643b15eacd
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Technology and Health (STH)
Medical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 493 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 376 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf