ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Oct 29/9 30/9 # Rohde supersquare
6/2-15/5 # Period: start idag om möjligt 6/2—15/5 egen prenannons, över- och  underdeldel

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Ziphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Mar Apr May Jun # Farnell sajt skyskrapa
Mar 1-9/4 # Ansys sajt
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Univaikeuksista otetta liikeantureilla

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 11.08.2016
  • Sulautetut

Univaikeudet yleistyvät yhteiskunnassamme ja niillä voi olla hoitamattomina haitallinen vaikutus ihmisen terveyteen ja elämänlaatuun. Perinteinen PSG-unianalyysi eli polysomnografia on kallista, hankalaa ja aikaavievää. Sen voi korvata ballistokardiografialla eli BKG:llä.

Artikkeli perustuu Murata Electronics Oy:n testisuunnitteluinsinööri Sami M. Nurmen diplomityöhön. Lisäksi artikkelia ovat olleet kirjoittamassa Murata Electronicsin tuotepäällikkö Joonas Mikkonen, MEMS-sovelluskehittäjä Ulf Meriheinä ja liiketoiminnan kehityksestä vastaava johtaja Marika Juppo. Nrmi työskentelee testaussuunnitteluinsinöörinä Muratalla. Hän tuli yhtiön palvelukseen vuonna 2013 ja on tehnyt diplomityönsä BSG-antureista unianalyysin hyödyntämisestä. Mikkonen toimii puolestaan tuotepäällikkönä ja hänellä on kokemusta sekä laite- että ohjelmistosuunnittelusta. Ulf Meriheinällä on yli 35 vuoden kokemus mittaustekniikasta ja puolijohdealasta. Marika Juppo vastaa tällä hetkellä Murata Electronicsin terveydenhuollon tuotteiden kehityksestä.

Usein univaikeuksien syy voidaan tunnistaa helposti – työstressi tai kuolemantapaus perheessä – tai ne ovat väliaikaisia. On olemassa myös sellaisia univaikeuksia, jotka vaativat tarkempaa unen analyysiä, jotta taustalla oleva syy selviäisi. Vakiintunut keino unen analyysiin on PSG-tutkimus (polysomnografia), joka tehdään yön aikana erikoislaboratoriossa, ja jossa potilaan kehoon asetetaan useita antureita. Koulutetut teknikot ja lääkärit valvovat potilaan unta ja analysoivat saatua dataa, jossa unen vaiheet analysoidaan yleensä visuaalisesti tallennetusta datasta. Koko prosessi on kallis toimenpide ja lisäksi se on potilaan kannalta monin tavoin hankala. Meidän kaikkien olisi vaikea nukkua oudossa sängyssä jossakin vaiheessa.

Viime vuosina on kehitetty vähemmän potilaaseen kajoava ja edullisempi vaihtoehto PSG:lle. Ballistokardiografia (BKG) toimii mittaamalla vartalosta syntyviä mekaanisia voimia unen aikana. Pitkäaikaiseen käyttöön ajateltu BKG kerää dataa kiihtyvyysanturista, jonka ei tarvitse olla fyysisesti potilaaseen kiinnitetty. Tuoreet Aalto-yliopiston sähkötekniikan laitoksella yhteistyössä Turun yliopiston kanssa tehdyt kliiniset testit osoittivat, että BKG-anturin kautta kerätty data on standardiin PSG-dataan verrattuna riittävän tarkkaa, jotta sitä voidaan käyttää unen analyysiin kotioloissa. Yön yli kestävä koe toteutettiin kliinisessä unilaboratoriossa 20 terveelle koehenkilölle, joista 17 oli miehiä ja kolme naisia, ja jotka kaikki kuuluivat 24-46 vuoden ikäryhmään. Henkilöt, joilla oli aiemmin todettuja univaikeuksia, kuluttivat suuria määriä alkoholia tai kofeiinia sekä lääkityksen alaiset suljettiin testien ulkopuolelle.


Kuva 1. Kliinisten BKG- ja PSG-testien koejärjestely.

Sängyn patjan alle teipattu Muratan BKG-anturi SCA11H keräsi kuvassa 1a näkyvät BKG-mittaustulokset. Kannattaa huomata, että kokeessa käytettiin kahta anturisolmua, joista toinen tuotti prosessoitua dataa elintoiminnoista ja toinen raakaa kiihtyvyysanturisignaalia. Kuvassa 1b näkyy PSG-mittausanturien monimutkaisuus. Järjestelmä tuottaa mittausdataa yhteensä 18 anturista, joihin kuuluu kuusi aivojen aktiivisuutta mittaavaa EEG-anturia, silmän liikkeiden mittaaminen EOG:lle (elektro-okulografia) ja hengitystiheyden mittaaminen rintakehävyöllä ja nenäkatetreilla. Sydämen toimintaa mitattiin ECG:llä. Keskeiset indikaattorit eli syke ja hengitystiheys laskettiin ECG:stä ja rintavyön lukemista.

Kuva 2. Muratan BKG-anturisolmu SCA11H ja sen lohkokaavio.

Kontaktoimaton Muratan BKG-anturi SCA11H koostuu Muratan SCA10H-anturimoduulista, joka sisältää yksiakselisen kiihtyvyysanturin, IEEE 802.11b/g/n-yhteensopivan WiFi-tietoliikennemoduulin ja isäntämikroprosessorin (ks. kuva 2). Kiihtyvyysanturi operoi 1 kilohertsin näytteistystaajuudella ja sen havaintoresoluutio on 90 mikrogrammaa. Muratan kehittämällä algoritmilla havaittu signaali voidaan prosessoida raportoimaan useita parametreja joka sekunti. Näihin kuuluvat syke, hengitystiheys, sydämenlyönnin suhteellinen iskuvolyymi ja sykkeen vaihtelu. Lisäksi anturi raportoi useita ei-kliinisiä arvoja, kuten potilaan läsnäolo sängyssä, signaalinvoimakkuus ja aikaleima.

Kuva 3. Esimerkkitulokset yhden yön kokeesta.

Testien tulokset vahvistivat, että BKG:n tulokset olivat tarkkoja ja korreloivat hyvin PSG-tulosten kanssa. Esimerkki yhden yön syke- ja hengitystiheyslukemista on nähtävissä kuvassa 3. BKG-tekniikka osoittautui näin luotettavaksi menetelmäksi unianalyysiin. Kuvasta 3 voidaan nähdä, että syke oli tyypillisesti korkea valveilla ollessa ja REM-unen vaiheessa syvään ja kevyeen uneen verrattuna. Sykkeenvaihtelu oli suurinta syvässä unessa ja vähiten syke vaihteli valveilla ollessa ja REM-unen vaiheessa. Hengitystiheys ei juuri vaihdellut eri univaiheissa. Hengitystiheys vaihteli tyypillisesti vähiten syvässä unessa ja eniten REM-unesssa ja valveilla.

BKG-anturi kykeni myös tallentamaan henkilön liikkeet mittausprosessin aikana, mihin PSG-mittauksessa pystytään vain näköhavainnon perusteella. Nämä univaiheet rekisteröitiin mitatusta PSG-datasta ja ne luokiteltiin AASM:n (American Academy of Sleep Medicine) kriteerien mukaisesti.

Vain 83,7 x 40,7 x 17,6 millin kokoinen SCA11H-solmu on pakattu IP55-määritysten mukaiseen vesitiiviiseen muovikoteloon. Teholähde on nimellisjännitteeltään 9 VDC. Solmuun päästään paikallisesti kiinni TCP/IP-yhteydellä tai se voidaan konfiguroida lähettämään data suoraan asiakkaan pilvipalveluun.

Kuva 4. BKG-solmun liitäntävaihtoehdot.

Kuva 4 esittää BKG-anturisolmun suositeltuja kiinnityskohtia. Paikka 1 on patjan alla, mielelään patjan pintakerroksen ja varsinaisen patjan välissä. Paikka 2 osoittaa sängyn laidan yläosaa ja paikka 3 sängynlaitaa.

SCA11H-anturisolmun ytimessä on Murata SCA11H-kiihtyvyysanturimoduuli, jossa on 1-akselinen kiihtyvyysanturi. Yhteys MEMS-moduuliin tapahtuu standardin UART-liitännän kautta. Yksityiskohtainen binääritason kuvaus protokollasra keskittyy data- ja viestikehysformaatteihin, joita moduuli käyttää UART-liikenteeseen. Sekä SCA11H- että SCA10H-moduuli ovat laajasti saatavilla. SCA11H on tarkoitettu järjestelmävalmistajille, kun SCA10H-moduuliin kohdistuu eniten kiinnostusta erilaisilta laitevalmistajilta.

Kuva 5. Muratan SCA10H-moduuli.

Kliiniset vertailutestit sykemittaamisen PSG- ja BKG-menetelmien välillä todistavat, että BKG-pohjainen mittaus on edullinen ja potilaaseen kajoamaton tapa mitatta sykettä unianalyysin aikana. Tämän ansiosta unta voidaan analysoida potilaan kodissa usean yön ajan. Tulosten mukaan BKG-tekniikalla mitatut syke- ja sykkeenvaihtelulukemat olivat tarkkoja ja korreloivat hyvin PSG-mittausten kanssa. Loppupäätelmä on, että Muratan BKG-tuotteet ovat riittävän luotettavia unianalyysiin.

back to top
MORE NEWS

Kontron lisäsi nopean ethernetin postimerkin kokoiseen moduuliin

Sulautettujen laitteiden moottorien kehitys on välillä hämmästyttävän nopeaa. Hyvä esimerkiksi kehityksestä on saksalaisen Kontronin uusi moduuli. Mitoiltaan vain 30 x 30 millimetrin sirulle on saatu istutettua kaksi gigabitin ethernet-liitäntää, viiden ytimen Arm-prosessori ja tuki verkon reaaliaikaisten toimintojen ohjaamiseen.

Canatu kasvatti tuotantonopeutensa kaksinkertaiseksi

Hiilinanomateriaalien kehittäjä Canatu on päivittänyt hiilinanoputki- eli CNT-kalvon valmistustaan vastatakseen ADAS-lämmitintuotteiden kasvavaan kysyntään autoteollisuudessa. Canatu lisännyt CNT-linjalleen uutta reaktorikapasiteettia ja nostanut samalla automaatiotasoa.

ChatGPT oppi selaamaan nettiä

OpenAI kertoo ryhtyneensä lisäämään ChatGPT-bottiinsa lisäosia eli plugineja. Niiden avulla chattibotti voi liittyä kolmansien osapuolten lähteisiin ja tietokantoihin. Tärkein lienee lisäosa, jolla botti voi hyödyntää Microsoftin Bing-hakukoneen hakuja.

Mystiikka pois valotutkasta!

Edistyneet kuljettajaa avustavat järjestelmät (ADAS) ja autonominen ajo voivat onnistua, kun ajoneuvoa ympäröivä ympäristö tunnistetaan tehokkaasti autonomisen navigoinnin mahdollistaviin algoritmeihin. Tässä käytetään useita anturimenetelmiä, joiden tiedot yhdistetään yhteen täydentämään toisiaan ja tarjoamaan redundanssia. Näin jokainen tekniikka voi hyödyntää omia vahvuuksiaan ja tarjota paremman yhdistetyn ratkaisun.

Matlab sai parannellun testityökalun

MathWorks on esitellyt uudet versiot Matlab- ja SImuLink-työkaluistaan. Tuttuun tapaan päivitykset sisältävät molempiin uusia ominaisuuksia. Ehkä tärkeimmät uudet toiminnot on tuotu Matlabin testaustyökaluihin

Terveysteknologia ennätysvientiin viime vuonna

Terveysteknologian tuotevienti oli viime vuonna 2,65 miljardia euroa. Kasvua edellisvuodesta oli 6 prosenttia. Terveysteknologia ry:n toimitusjohtaja Saara Hassisen mukaan viime vuonna ala palasi normaalin kasvun aikaan.

Embedded World ylitti järjestäjien odotukset

Sulautetun elektroniikan ammattilaiset kokoontuivat viime viikolla Nürnbergiin alan tärkeimmille messuille. Järjestäjän mukaan Embedded World oli menestys ja kävijämäärä ylitti järjestäjän odotukset.

Piirit alkavat tukea uutta Bluetoothia

Bluetooth Special Interest Group on julkaissut Bluetooth-tekniikan uusimman version. Tekniikan versio 5.4 tuo erityisesti IoT-käyttöön tärkeitä uusia ominaisuuksia, joita piirien valmistajat haluavat nyt hyödyntää. Infineon on yksi ensimmäisiä 5.4-versiota siruissaan tukevia.

Suomen Yhteisverkko sai uuden toimitusjohtajan

DNA:n ja Telian yhteisesti omistaman Suomen Yhteisverkko Oy:n toimitusjohtaja Antti Jokinen jättää tehtävänsä yhtiön palveluksessa. Uudeksi toimitusjohtajaksi on nimitetty huomisesta alkaen Sami Siiki, joka on aiemmin työskennellyt Telian verkoista vastaavana johtajana ja Suomen Yhteisverkko Oy:n hallituksen varapuheenjohtajana.

Neljä kymmenestä pelkää, että tekoäly vie oman työn

ChatGPT osoittaa, ettei tekoälyn kanssa kannata edes yrittää kisata ainakaan missään rutiinitehtävissä. Esimerkiksi muistioiden yhteenvedot tekoäly tekee paremmin ja nopeammin kuin kukaan. AtlasVPN:n esittämän datan perusteella neljä kymmenestä eli lähes joka toinen pelkää, että lopulta tekoäly vie oman työn.

 2022  # mobilbox
TMSNet  advertisement
6/2—15/5 # egenannons mobilbox ecf
Mar Apr May Jun # Rohde mobilbox
Mar Apr May Jun  # Farnell  mobilbox f skyskrapa
Mar 1-9/4 # Ansys sajt

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Mystiikka pois valotutkasta!

Edistyneet kuljettajaa avustavat järjestelmät (ADAS) ja autonominen ajo voivat onnistua, kun ajoneuvoa ympäröivä ympäristö tunnistetaan tehokkaasti autonomisen navigoinnin mahdollistaviin algoritmeihin. Tässä käytetään useita anturimenetelmiä, joiden tiedot yhdistetään yhteen täydentämään toisiaan ja tarjoamaan redundanssia. Näin jokainen tekniikka voi hyödyntää omia vahvuuksiaan ja tarjota paremman yhdistetyn ratkaisun.

Lue lisää...

OPINION

Poliitikot eivät kykene ratkaisemaan autoalan verotusta

Autoalan tiedotuskeskus järjesti tänään Nollasta sataan -paneelikeskustelun, jossa poliitikot keskustelivat sekä liikenteen päästöistä että sen verottamisesta. Paneeli osoitti ennen kaikkea, että poliitikoilla tulee olemaan suuria vaikeuksia laatia kestäviä, tasapuolisia ja järkeviä ratkaisuja ongelmiin.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Kontron lisäsi nopean ethernetin postimerkin kokoiseen moduuliin
  • Canatu kasvatti tuotantonopeutensa kaksinkertaiseksi
  • ChatGPT oppi selaamaan nettiä
  • Mystiikka pois valotutkasta!
  • Matlab sai parannellun testityökalun

NEW PRODUCTS

  • Lähes gigatavu sekunnissa muistikorteille
  • 65 watin laturiproto nopeasti
  • Intelin ARC-näytönohjaimen saa nyt Rutronikilta
  • Sovellus lataa sähköauton automaattisesti halvimmalla sähkönhinnalla
  • Farnellilta nyt tekoälyä verkon reunalle
 

NEWSFLASH

twitter
ETN_fi @ETN_fi
ETN_fi RT @joeprkns: Last night I used GPT-4 to write code for 5 micro services for a new product. A (very good) dev quoted £5k and 2 weeks. G…
maalis 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi This is why Nokia lost the game in mobile phones - an insiders view https://t.co/NB5Wndkx5p
joulu 12 • reply • retweet • favorite
ETN_fi @OnePlus_FI lahjoittaa Pelastusarmeijalle 50 puhelinta jouluapuun. Iso- Britanniassa samanlainen lahjoitus tehdään… https://t.co/LKdl2Pywie
joulu 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi Finnish PM Sanna Marin: We need to cut our dependence on China. https://t.co/598gQXKvlj #Slush2022 #China #electronics #semiconductors
marras 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi https://t.co/ugg6A09vln Need cm level accuracy in your positioning device? Now you can explore this with #ublox two… https://t.co/5rQNxsAu5V
loka 07 • reply • retweet • favorite
web design services
 

Section Tapet