قانون أوم هو قانون أساسي في الكهرباء ينص على أن التيار المار في دائرة كهربائية يساوي فرق الجهد مقسومًا على المقاومة. يُستخدم هذا القانون في العديد من التطبيقات الطبية الحيوية ، بما في ذلك:
- تخطيط القلب (ECG): يستخدم ECG لتسجيل النشاط الكهربائي للقلب. يتم استخدام قانون أوم لحساب الجهد بين الأقطاب الكهربائية على سطح الجلد ، والذي يرتبط بنشاط الخلايا العضلية للقلب.
- تخطيط الدماغ (EEG): يستخدم EEG لتسجيل النشاط الكهربائي للدماغ. يتم استخدام قانون أوم لحساب الجهد بين الأقطاب الكهربائية على فروة الرأس ، والذي يرتبط بنشاط الخلايا العصبية في الدماغ.
- تخطيط القلب الكهربائي (EKG): يستخدم EKG لتسجيل النشاط الكهربائي للقلب. يتم استخدام قانون أوم لحساب الجهد بين الأقطاب الكهربائية على سطح الجلد ، والذي يرتبط بنشاط الخلايا العضلية للقلب.
- تخطيط السمع (ABR): يستخدم ABR لقياس استجابة السمع. يتم استخدام قانون أوم لحساب شدة الصوت من التحفيز الكهربائي ، والذي يرتبط بنشاط الخلايا العصبية في الأذن الداخلية.
- التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI): يستخدم MRI لتوليد صور للأعضاء والأنسجة الداخلية. يتم استخدام قانون أوم لحساب قوة المجال المغناطيسي من التيار المتردد ، والذي يرتبط بكثافة العناصر المعدنية في الجسم.
في كل هذه التطبيقات ، يتم استخدام قانون أوم لتحويل قياسات التيار أو الجهد إلى معلومات قابلة للتفسير حول وظائف الأعضاء أو الأنسجة.
فيما يلي مثال محدد على كيفية استخدام قانون أوم في جهاز طبي حيوي:
- جهاز تخطيط القلب (ECG): في جهاز تخطيط القلب ، يتم قياس الجهد بين الأقطاب الكهربائية على سطح الجلد. يتم استخدام قانون أوم لحساب هذا الجهد ، والذي يرتبط بنشاط الخلايا العضلية للقلب.
V = IR
حيث:
- V هو الجهد بين الأقطاب الكهربائية
- I هو التيار المار في الدائرة
- R هي المقاومة بين الأقطاب الكهربائية
في جهاز تخطيط القلب ، يتم استخدام مصدر جهد خارجي لتوفير التيار المار في الدائرة. يتم تحديد المقاومة بين الأقطاب الكهربائية من خلال خصائص الجلد والعضلات.
يمكن استخدام قانون أوم لحساب معدل ضربات القلب وحجم الانقباض القلبي من قياسات الجهد من جهاز تخطيط القلب.
هذه مجرد أمثلة قليلة على كيفية استخدام قانون أوم في الأجهزة الطبية الحيوية. يُستخدم هذا القانون في العديد من التطبيقات الأخرى ، بما في ذلك:
- أجهزة تنظيم ضربات القلب
- أجهزة إزالة الرجفان
- أجهزة الزرع
- أجهزة التصوير الطبي
- أجهزة العناية المركزة
قانون أوم هو أداة أساسية لفهم وقياس الخصائص الكهربائية للأنسجة والأعضاء البشرية. يتم استخدامه في مجموعة واسعة من الأجهزة الطبية الحيوية لتوفير معلومات قيمة حول صحة الإنسان.