FI120988B - Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI120988B
FI120988B FI20075266A FI20075266A FI120988B FI 120988 B FI120988 B FI 120988B FI 20075266 A FI20075266 A FI 20075266A FI 20075266 A FI20075266 A FI 20075266A FI 120988 B FI120988 B FI 120988B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
change
force
coil
signal
sensor
Prior art date
Application number
FI20075266A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20075266A0 (fi
FI20075266A (fi
Inventor
Jarmo Alametsae
Original Assignee
Jarmo Alametsae
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jarmo Alametsae filed Critical Jarmo Alametsae
Priority to FI20075266A priority Critical patent/FI120988B/fi
Publication of FI20075266A0 publication Critical patent/FI20075266A0/fi
Publication of FI20075266A publication Critical patent/FI20075266A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI120988B publication Critical patent/FI120988B/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L25/00Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1102Ballistocardiography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061Force sensors associated with industrial machines or actuators
    • G01L5/0066Calibration arrangements

Description

MENETELMÄ JA LAITE ELEKTREETTIKALVOON PERUSTUVAN VOIMA-ANTURIN KALIBROIMISEKSI
Nyt esillä oleva keksintö liittyy ihmisen tai eläimen elintoimintojen mo-5 nitoroimisessa käytettävän elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseen.
TAUSTAA
10 Ballistokardiografiassa (BKG) tallennetaan sydämen supistuessa liikkuvan veren aiheuttamat kiihtyvyysvoimat ajan funktiona. Tallennettujen voimien avulla voidaan määrittää esimerkiksi verimäärä jonka sydän pumppaa yhden sydämenlyönnin aikana.
15 Viitaten kuvaan 1, sydämen toiminnasta aiheutuvia voimia F2 voidaan monitoroida esimerkiksi asettamalla elektreettikalvoanturi 50 alustan 60 päälle, pyytämällä potilasta 10 istumaan anturin 50 päälle, ja tallentamalla BKG-signaalia. Mitattua signaalia voidaan tarkastella esimerkiksi käyttöliittymän 260, esimerkiksi näytön avulla.
20
Kuvan 1 mukaisessa järjestelyssä voimat F2 aiheutuvat pääasiassa verestä, joka syöksähtää supistuvan sydämen 20 vasemmasta kammiosta 22 aorttaan 25. Oikeasta kammiosta 24 keuhkovaltimorunkoon (ei esitetty) siirtyvällä verellä sekä laskimoverenkierrolla on myös pienehkö 25 vaikutus BKG-signaaliin. Hetkellinen voima F2(t) on ensimmäisenä approksimaationa yhtä suuri kuin hetkellisen kiihtyvyyden a(t) sekä kiihtyvän tai hidastuvan massan m tulo: F2{t) - m a(t) (1) 30
Kuvassa 1 on lisäksi esitetty sydämen 20 vasen eteinen 21 ja oikea eteinen 23.
Viitaten kuvaan 2, elektreettikalvoanturi 50 käsittää sähköisesti eristä-35 vän kokoonpuristuvan elektreettikalvon 53. Kalvon 53 kokoonpuristuvuus aikaansaadaan kalvossa olevilla kaasukuplilla 57. Kalvossa 53 on pysyvä polarisaatio, jolloin kuplien 57 ja kalvomateriaalien rajapinnoilla 2 on pysyviä positiivisia ja negatiivisia sähkövarauksia + ja Kalvon 53 ensimmäisellä puolella on ainakin ensimmäinen elektrodi 51 ja kalvon 53 toisella puolella on ainakin toinen elektrodi 52. Kalvon 53 kokoonpuristuminen siirtää kalvon sisällä olevia sähkövarauksia, mikä indusoi 5 elektrodeissa 51 ja 52 peilivarausmuutoksen. Peilivarausmuutos voidaan puolestaan mitata elektrodien välisenä sähkövirtana ja/tai elektrodien välisen jännitteen VEmf muutoksena. Elektreettikaivoanturin 50 pintaan vaikutusalalle A2 kohdistuvat voimat F2(t) ja Fwt aiheuttavat siis kokoonpuristuvan elektreettikalvon 53 paksuudessa d1 paikallisen 10 muutoksen, joka muuttaa elektrodien 51, 52 välistä jännitettä VEmf-Elektrodien 51, 52 tuottama sähköinen signaali voidaan vahvistaa esi-vahvistimella joka on jännitevahvistin tai varausvahvistin. Elektrodit 51, 52 voidaan yhdistää vahvistimeen johtimilla 55, 56.
15 Elektreettikalvoanturiin perustuvan mittausjärjestelmän taajuusvasteella on tyypillisesti alaraja, joka voi olla esimerkiksi välillä 0,1 - 1 Hz. Tämän vuoksi potilaan 10 painosta aiheutuva suuri staattinen voima FWT ei ensimmäisen approksimaationa vaikuta vahvistettuun signaaliin. Vahvistettu mittaussignaali on pääasiassa verrannollinen sydämen 20 toiminnasta aiheutuvaan heikkoon voimaan F2(t).
Elektreettikalvoanturi 50 on ensisijaisesti voima-anturi. Voima F2(t) välittyy anturin pintaan paineena joka kohdistuu vaikutusalalle A2. Mittaussignaali on verrannollinen paineen ja vaikutusalan A2 tuloon. Voimaa 25 F2 vastaava mittaussignaali on ensimmäisenä approksimaationa riippumaton sen vaikutusalan A2 laajuudesta johon mainittu voima F2 kohdistuu.
Elektreettikalvoanturi 50 voi olla mm. joustava, ohut ja/tai helposti 30 muokattava. Elektreettianturin 50 voimaa mittaava ala voi helposti olla suurempi kuin tutkittava kohde, jolloin esimerkiksi kaulavaltimolle asetettua anturia ei tarvitse asemoida tarkasti.
Elektreettikalvoantureita on kaupallisesti saatavana esimerkiksi suo-35 malaiselta yhtiöltä Emfit Ltd.
3
Viitaten kuvaan 3, elektreettikalvoanturiin 50 perustuva elintoimintojen tutkimuslaitteisto 200, erityisesti ballistogardiografinen tutkimuslaitteisto voi käsittää elektreettikaivoanturin 50, vahvistimen 210, AD-muuntimen eli analogia-digitaalimuuntimen 230, muistiyksikön 240 signaalien tal-5 lentämiseksi, ja signaalinkäsittely-yksikön 250 signaalien käsittelemiseksi.
Tutkimuslaitteisto 200 voi lisäksi käsittää optoisolaattorin 220, joka on kytketty vahvistimen 210 ja AD-muuntimen välille. Optoisolaattori mah-10 dollistaa anturin 50 sähköisen keilumisen, mikä voi parantaa laitteiston 200 häiriösietoisuutta ja/tai potilasturvallisuutta.
Mittaussignaali Semf voidaan saada esimerkiksi anturin 50 johtimista, vahvistimen 210 jälkeen, optoisolaattorin 220 jälkeen tai AD-muunti-15 men 230 jälkeen.
Tutkimuslaitteisto voi käsittää käyttöliittymän 260 tulosten tarkastelemiseksi sekä laitteiston 200 ohjaamiseksi. Käyttöliittymä 260 voi käsittää esimerkiksi näytön tulosten graafiseksi esittämiseksi ja/tai näppäimis-20 tön ohjauskomentojen vastaanottamiseksi.
Potilaan 10 aiheuttamat voimat välittyvät elektreettikalvoanturille 50. Potilas 10 kohdistaa siis anturiin 50 ajasta riippuvia voimia F2.
25 Anturi 50 voidaan asettaa tuen 60 päälle. Tuki 60 voi olla esimerkiksi tuoli tai vuode.
Laitteisto 200 voi lisäksi käsittää välineet esimerkiksi EKG-signaalin (elektrokardiografia) vastaanottamiseksi BKG-signaalin ajoittamista 30 varten. Mainitut välineet voivat olla esimerkiksi liittimiä, sensoreita tai vastaanottimia.
Kuvassa 4 on esimerkinomaisesti esitetty potilaasta 10 mitattu BKG-signaali ajan funktiona, t tarkoittaa aikaa, ja vaaka-akselilla olevat lu-35 kemat ajanhetkeä sekunteina. SEMf tarkoittaa anturisignaalin hetkellistä arvoa. Pystyakselilla olevien lukemien yksikkö on toistaiseksi tuntematon. Pystyakselin positiiviset arvot liittyvät kuitenkin voimiin jotka 4 suuntautuvat potilaan 10 sydämestä 20 ylöspäin päätä kohden. Kuvassa 4 on esimerkinomaisesti esitetty kolmeen perättäiseen sydämenlyöntiin liittyvät BKG-signaalin piirteet. Näistä ensimmäiseen sydämenlyöntiin liittyvän signaalijakson paikalliset maksimi- ja minimi-5 kohdat on merkitty kirjaimilla F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, ja P. Piirteet F, G ja H liittyvät sydämen esisupistumisvaiheeseen. Piirteet I, J ja K liittyvät supistumisvaiheeseen. Piirteet L, M ja N liittyvät sydämen veltos-tumisvaiheeseen. Supistumisvaiheen piirteiden H, I, J ja K aikavälien lyhentyminen voi olla merkkinä valtimonkovetustudista.
10
Huipun J ja minimikohdan I välinen signaalin muutos ASy kuvaa sydämen 20 vasemman kammion 22 maksimaalista supistumisvoimaa. Vertaamalla mitattua signaalimuutosta ASy viitearvoihin voidaan pyrkiä diagnosoimaan sydänsairauksia kuten esimerkiksi aortan läpän saira-15 uksia ja sepelvaltimotautia.
Jotta signaalin Semf amplitudiarvojen muutoksia voitaisiin mielekkäästi verrata muilla mittauslaitteistoilla määritettyihin viitearvoihin, on tunnettava anturiin 50 kohdistuvan voimamuutoksen AF2 ja sitä vastaavan 20 signaalin muutoksen ASemf välinen verrannollisuuskerroin k2. joka määritellään seuraavasti: k2=-^~ (2) ASemf 25 Verrannollisuuskerroin k2 voidaan määrittää esimerkiksi nostamalla kalvon 50 päällä lepäävä tunnetun massan omaava kappale nopeasti pois, ja rekisteröimällä vastaava signaalin muutos. Verrannollisuuskerroin k2 voidaan periaatteessa määrittää myös asettamalla kalvon 50 päälle tunnetun massan omaava kappale, ja rekisteröimällä vastaava 30 signaalin muutos. Muutosta määritettäessä voidaan signaalinkäsittelyl-lisin keinoin poistaa kappaleen hidastumisesta aiheutuva hetkellinen iskuvoima ja ottaa huomioon vain kappaleen staattinen paino.
5
Elektreettikalvon 53 polarisaatio heikkenee ajan myötä. Tästä syystä voi olla tarvetta seurata verrannollisuuskertoimen muutosta, ja voi olla tarvetta määrittää verrannollisuuskerroin uudestaan.
5 Patenttijulkaisussa US 2001/0024712A1 esitetään eräitä tapoja toteuttaa elektreettikalvoanturi.
Patenttijulkaisussa US2003/0233034A1 esitetään potilaan elintoiminnoista aiheutuvien voimien monitoroimiseen soveltuva mittaustuoli.
10
Artikkelissa "Air mattress sensor system with balancing tube for unconstrained measurement of respiration and heart beat movements", Physiol. Meas. 26 (2005) sivut 412-422 esitetään ilmapatja elintoimintojen monitoroimiseksi.
15
YHTEENVETO
Nyt esillä olevan keksinnön tavoitteena on järjestää laite ja menetelmä 20 elektreettikalvoanturiin kohdistettavan voiman muutoksen ja mainitun elektreettikalvoanturin tuottaman signaalin muutoksen välisen verrannollisuuskertoimen määrittämiseksi.
Ihmisten tai eläinten elintoimintojen mittaamiseen sovitetussa laitteis-25 tossa voima-anturina käytettävä elektreettikalvoanturi kalibroidaan käyttämällä kalibrointivoiman tuottamiseksi dynaamisen kaiuttimen pu-hekelaa. Kelaan johdetaan amplitudiltaan tunnettu vaihtovirta, jolloin magneettikentässä olevan kelan kehittämän voiman muutos tunnetaan. Anturisignaalin muutoksen ja anturiin kohdistuvan voiman muutoksen 30 välinen verrannollisuussuhde voidaan tällöin määrittää tunnetun voiman muutoksen sekä tätä vastaavan mittaussignaalin muutoksen avulla.
Keksinnön ensimmäisen aspektin mukaan järjestetään menetelmä 35 elektreettikalvoanturin kalibroimiseksi patentti vaati m u ksen 1 mukaisesti.
6
Keksinnön toisen aspektin mukaan järjestetään menetelmä elektreetti-kalvoanturin kalibroimiseksi patenttivaatimuksen 2 mukaisesti.
Keksinnön kolmannen aspektin mukaan järjestetään menetelmä poti-5 laan tai eläimen elintoimintojen aiheuttamien voimien mittaamiseksi patenttivaatimuksen 10 mukaisesti.
Kalibrointi voidaan suorittaa esimerkiksi johtamalla kaiuttimen kelaan vaihtovirtaa jonka taajuus on välillä 2-10 Hz. Tällöin kalibroinnissa 10 käytettävä taajuus vastaa likimäärin ballistokardiografisen signaalin taajuusspektrin voimakkainta komponenttia.
Kaiuttimen kelan kehittämä voima kytketään mekaanisesti kalibroitavan elektreettikalvoanturin pintaan. Kalibrointi voidaan näin suorittaa taa-15 juudella, joka on olennaisesti kaiuttimen akustisen -10dB alarajataa-juuden alapuolella. Kaiuttimen ei näin tarvitse olla suurikokoinen riittävän alhaisen kalibrointitaajuuden järjestämiseksi. Erässä suoritusmuodossa kaiuttimen kalvon ripustuksen läpimitta voi olla esimerkiksi pienempi tai yhtä suuri kuin 250 mm.
20
Kalibroinnissa käyttökelpoisia sarjavalmisteisia kaiuttimia on saatavissa kaupallisesti edulliseen hintaan. Eräässä suoritusmuodossa kaiuttimen rakennetta ei tarvitse muuttaa.
25 Keksintö ja sen keskeiset ominaisuudet sekä keksinnön avulla saavutettavat edut käyvät alan ammattimiehelle paremmin ilmi patenttivaatimuksista sekä seuraavasta kuvauksesta, jossa keksintöä selostetaan tarkemmin muutamien valikoitujen esimerkkien avulla.
30
KUVIEN LYHYT KUVAUS
Kuva 1 esittää kolmiulotteisena näkymänä elektreettikalvoanturin päällä istuvaa potilasta, kuva 2 esittää kolmiulotteisena näkymänä elektreettikalvoanturia, 35 7 kuva 3 esittää sivukuvantona elintoimintojen aiheuttamien voimien tutkimiseen soveltuvaa laitetta, kuva 4 esittää esimerkinomaisesti ballistokardiografiasignaalia, 5 kuva 5a esittää kolmiulotteisena näkymänä dynaamista kaiutinta, kuva 5b esittää sivukuvantona dynaamista kaiutinta, 10 kuva 6a esittää sivukuvantona mittausjärjestelyä kaiuttimen kelavoi-mien mittaamiseksi, kuva 6b esittää sivukuvantona mittausjärjestelyä kaiuttimen kelavoi-mien mittaamiseksi, jolloin kelavoima on järjestetty siirty- 15 mään voimamittarille kaiuttimen ripustuksen kautta, kuva 7 esittää sivukuvantona mittausjärjestelyä jossa elektreettikal-voanturin päälle on asetettu dynaaminen kaiutin, 20 kuva 8 esittää esimerkinomaisesti kaiuttimeila tuotettua signaalia, kuva 9a esittää sivukuvantona kaiutinta jossa kaiutinkartion ripustus ulkonee suhteessa kehykseen, 25 kuva 9b esittää sivukuvantona kaiutinta jossa on kehykseen liitetty korotuskappale, kuva 9c esittää sivukuvantona kaiutinta jossa on ripustukseen liitetty korotuskappale, 30 kuva 10a esittää sivukuvantona elektreettikalvoanturin päälle asetettua kaiutinta jonka kartioon tai pölysuojaan on liitetty välikappale voiman välittämiseksi anturille, 35 kuva 10b esittää sivukuvantona kaiuttimen ja elektreettikalvoanturin yhdistelmää jossa välikappaleen ja elektreettikalvoanturin välissä on kytkentäainetta, 8 kuva 11 esittää bailistokardiografiasignaalia jossa kuvan 4 mukaiset elektreettikalvoanturin signaaliarvot on muutettu voima-arvoiksi, 5 kuva 12a esittää elektreettikalvoanturia johon on liitetty kalibrointikai-utin, ja kuva 12b esittää alustaa johon on liitetty kalibrointikaiutin.
10
YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS
Elektreettikaivoanturiin 50 kohdistuvan anturiin 50 kohdistuvan voiman 15 muutoksen AF2 ja sitä vastaavan signaalin muutoksen ASemf välinen verrannollisuuskerroin k2 määritetään käyttäen apuna dynaamista kaiutinta 100.
Viitaten kuvaan 5a, dynaaminen kaiutin käsittää magneettikentässä B1 20 liikkuvan kelan 110, johon on kytketty kalvo 120. Kelaan 110 kytketty virta Icoil aiheuttaa kelaan magneettikenttää vastaan kohtisuoran voiman Fcoil, joka pyrkii liikuttamaan kelaa 110 ja siihen liitettyä kalvoa 120. Kaiutin 100 tuottaa ihmiskorvin kuultavissa olevaa ääntä ainakin yhdellä taajuudella joka on välillä 16 - 20 000 Hz silloin kun kalvo pää-25 see liikkumaan ja kelan 110 kautta johdetaan vastaavan taajuuden omaava vaihtosähkövirta Icon·
Kuvassa 5b on esitetty tarkemmin dynaamisen kaiuttimen 100 tyypillinen rakenne. Kaiuttimessa on magneetti 130, joka voi käsittää kesto-30 magneetin 131, keskitapin 133, pohjakiekon 134 ja aukollisen kiekon 132. Keskitapin 133 ja aukollisen kiekon 132 välissä on magneettikenttä B1. Magneettikenttään on sijoitettu kela 110, joka on mekaanisesti kytketty kalvoon 120 ja pölysuojaan 150. Kelaa 110 kutsutaan myös puhekelaksi. Kalvo 120 voi olla esimerkiksi pahvia, muovia, im-35 pregnoitua kangasta, kuitulevyä tai metallivaahtoa. Kalvo 120 on tyypillisesti katkaistun kartion muotoinen. Pölysuoja on tyypillisesti muodoltaan kupu. Magneetti 130 liittyy kehykseen 140 tyypillisesti kehysrivoilla 9 142. Kalvo 120 on liikkuvasti kiinnitetty kehykseen 140 joustavan ja/tai taipuisan ripustuksen 160 (engl. surround) avulla. Ripustus 160 on il-matiivis rengasmainen kaivorakenne, joka keskittää kaiutinkartion 120 ja mahdollistaa kaiutinkartion 120 liikkumisen ääntä tuotettaessa. Ri-5 pustus on esimerkiksi kumia, muovia tai pahvia.
Viitaten kuvaan 6a, kelaan 110 johdettua sähkövirtaa Icoil vastaava kelan 110 kehittämä voima FCoil voidaan mitata konventionaalisella voimamittarilla 910, joka voi olla esimerkiksi jousivaaka. Kaiuttimen 100 10 kalvo 120 tai pölysuoja 150 voidaan asettaa työntämään voimamittarin tuntoelintä 912. Jos mitataan vetovoimaa, niin tuntoelin 912 on ainakin tilapäisesti kiinnitettävä kaiuttimeen 100 esimerkiksi liimaamalla. Kaiutin 100 ja voimamittari 910 voidaan kiinnittää kehykseen 920.
15 Kuvan 6a mukaisella järjestelyllä voidaan määrittää kelan 110 ohjaus-virran Icoil muutoksen AIref ja tätä vastaavan voiman FCOil muutoksen AFref välinen verrannollisuuskerroin k^ kl=^ML· (3)
^REF
20
Verrannollisuuskerrointa määritettäessä sähkövirta ICOil voi olla vaihtovirtaa, ja voiman FCoil hetkelliset arvot tallentaa mainittua vaihtovirtaa vastaavan voimamuutoksen AFref määrittämiseksi. Vaihtovirran taajuus voi olla esimerkiksi välillä 2-10 Hz. Vaihtovirran taajuus voi olla 25 olennaisesti yhtä suuri kuin 6 Hz. Ballistokardiografiasignaalin tärkein taajuuskomponentti on tyypillisesti noin taajuudella 6 Hz.
Kuvan 6a mukainen mittausjärjestely voidaan toteuttaa siten, että kelan liike keskiasennosta ei ole niin suuri, että ripustuksen aiheuttama kal-30 voa keskiasentoon palauttava olennaisesti vaikuttaisi mittaustulokseen.
Kuvan 6a mukaisessa järjestelyssä voidaan käyttää myös tasavirtaa Iref, jolloin verrannollisuuskerroin ki voidaan määrittää kaavalla: 10 k,=^SL· (4)
* REF
FRef on ohjausvirtaa Iref vastaava voima. Kaavaa (4) käytettäessä on varmistuttava että voimamittarin lukema on nolla silloin kun kelan virta 5 on nolla. Kaava (3) redusoituu siis kaavaksi (4) silloin kun muutoksen vertailukohtana on noliavirta ja nollavoima.
Kuvan 6a järjestelyn sijasta voidaan verrannollisuuskertoimen ki määrittämiseksi käyttää myös kuvassa 6b esitettyä järjestelyä, jossa voi-10 mamittarilla 910 mitataan kaiuttimen ripustuksen 160 kautta välittyvää kelavoimaa FCoil· Ripustus 160 asetetaan työntämään levyä 914, joka edelleen välittää voiman Fcoil voimamittarille 910. Verrannollisuuskertoimen ki määrittämiseksi tehtävät voimanmuutosmittaukset voidaan suorittaa myös siten, että voimamittariin 910 ei kohdistus vetovoimia. 15 Määritetty verrannollisuuskerroin ki vastaa tällöin erityisesti kuvan 7 mukaista kalibrointitilannetta.
Viitaten kuvaan 7, dynaamista kaiutinta 100 voidaan käyttää suuruudeltaan tunnetun vaihtelevan voiman Fcoil kohdistamiseksi elektreetti-20 kalvoanturiin 50. Kalibrointijärjestely käsittää mittauslaitteiston 200 lisäksi ainakin kaiuttimen 100, kaiuttimen ohjauslaitteen 180 ja virtajoh-dot 182. Kalibrointijärjestely voi lisäksi käsittää kytkimen 190, kytkimen johtimet 192, sekä liitynnän 185 ohjauslaitteen 180 ja signaalinkäsittely-yksikön 250 välillä.
25
Kaiutin 100, ohjauslaite 180 ja/tai kytkin 190 voivat olla mittauslaitteiston 200 osia.
Kaiuttimen 100 ripustuksen 160 ulkoneva osuus voi puristua elektreet-30 tikalvoanturia 50 vasten. Ripustuksen 160 ja anturin 50 välinen kontaktipinta on tyypillisesti renkaanmuotoinen. Renkaanmuotoiseen kontaktipintaan välittyvä puristuspa!ne P1 välittää anturiin 50 kelan 110 kehittämän voiman Fcoil· 11
Anturi 50 voi olla olennaisesti vaakasuoralla alustalla 60. Kaiuttimen 100 magneetilla 130 on yleensä huomattava massa, joten kaiuttimen 100 painoa voidaan käyttää hyväksi kaiuttimen 100 puristamiseksi anturia 50 vasten.
5
Ohjauslaite 180 voi tuottaa kaiuttimen 100 kelalle 110 suuruudeltaan vaihtelevaa ohjaus virtaa Icoil- Tunnetun verrannollisuuskertoimen k1 avulla voidaan nyt määrittää ohjausvirran ICoil muutosta AICoil vastaava kelan voiman FCoil muutos AFCoil- 10
Ohjauslaite 180 voi erityisesti olla sovitettu tuottamaan vaihtovirtaa tai vaihtojännitettä jonka taajuus on välillä 2-10 Hz, sopivimmin 6 Hz.
Ohjauslaitteen 180 tuottaman vaihtovirran taajuus voi vaihtoehtoisesti 15 myös olla välillä 3 - 10 kertaa tutkittavan potilaan 10 sydämen 20 lyön-titaajuus. Jos potilaan sydämen lyöntitaajuus on esim. 2 Hz (=120 lyöntiä minuutissa), niin vastaava kalibrointitaajuus voi olla 6 - 20 Hz. Tätä samaa kalibrointitaajuutta voidaan käyttää myös kuvan 6 mukaisessa verrannollisuuskertoimen ^ määrityksessä.
20
Ohjauslaite 180 voi olla sovitettu tuottamaan amplitudiltaan vakiona pysyvää vaihtovirtaa, joka on olennaisesti riippumaton kelan 110 impedanssista. Esimerkiksi kelan 110 lämpiäminen voi olennaisesti vaikuttaa kelan resistanssiin.
25
Ohjauslaite 180 voi olla sovitettu tuottamaan amplitudiltaan vakiona pysyvää vaihtojännitettä. Tällöin ohjausvirta riippuu kelan 110 ja johtimien 182 impedanssista, joka voi riippua toimintalämpötilasta.
30 Ohjauslaite 180 voi olla sovitettu tuottamaan samaa vaihtelevaa ohja-usvirtaa Icoil kuin mitä käytettiin kuvan 6a tai 6b mukaisessa järjestelyssä.
Eletreettikalvon kalibroimiseksi voidaan siis järjestää kaiuttimen 100 ja 35 ohjauslaitteen 180 yhdistelmä, jolloin mainittu ohjauslaite 180 on sovitettu tuottamaan mainitun kaiuttimen kelalle 110 vaihteleva ohjausvirta Icoil jonka taajuus on välillä 2-10 Hz, ja jolloin mainittua vaihtelevaa 12 ohjausvirtaa Icon, vastaava kelan 110 kehittämän voiman FCoil muutos AFcoil on tunnettu. Lisäksi, mainittu tunnettu voimamuutos AFCoil on voitu mitattu voimamittauslaitteella 910.
5 Kuvassa 8 on esimerkinomaisesti esitetty vaihtelevaa ohjausvirtaa Icoil, siis toisin sanoen ohjausvirran muutoksia AICoil vastaavat mittaussignaalin SEmf hetkellisarvot ajan funktiona. Mittaussignaalista SEmf voidaan määrittää signaalimuutoksia kuten esimerkiksi maksimi- ja minimiarvojen välinen erotus ASemf· 10
Kalibroinnin tavoitteena on määrittää elektreettikalvoanturiin 50 kohdistuvan voiman muutoksen AF2 ja vastaavan signaalin muutoksen ASemf välinen verrannollisuuskerroin k2. Verrannollisuuskerroin k2 voidaan määrittää kaavalla (5), jos tunnetaan signaalimuutoksen ASEmf 15 aiheuttanut kelavoiman muutos AFCoil: k2=—C-QIL (5) ASemf
Ohjausvirran muutoksen AICoil aiheuttama kelavoiman muutos AFCoil 20 voidaan puolestaan määrittää kaavan (6) tai (7) avulla: AFCoil =kj -ΔΙC0IL (6) 25 mcoil=^S2!L&Fref (7)
A1REF
Määritetty kelavoiman muutos AFCoil sijoitetaan kaavaan (5) verrannol-lisuuskertoimen k2 määrittämiseksi. Kaavat (6) ja (7) perustuvat lineaa-risuusoletukseen.
30
Ohjausvirran Icoil muutoksen AICoil suuruus verrannollisuuskerrointa k2 määritettäessä (kuva 7) voi olla yhtä suuri tai erisuuri kuin ohjausvirran Icon muutos AIref verrannollisuuskerrointa ^ määritettäessä (kuvat 6a ja 6b).
13
Jos tiedetään että ohjausvirran toinen muutos AICoil on yhä suuri kuin ohjausvirran ensimmäinen muutos AIrEF, niin silloin stabiilisuusoletuk-sen perusteella voidaan määrittää että kelavoiman toinen muutos 5 AFcoil on yhtä suuri kuin kelavoiman ensimmäinen muutos AFref. Tällöin ei siis ole välttämätöntä mitata ohjausvirran muutosta AICoil- Kuvien 6a, 6b ja 7 tilanteissa voidaan esimerkiksi käyttää samaa ohjauslaitetta 180, joka on sovitettu tuottamaan amplitudiltaan vakiona pysyvää vaihtovirtaa tai vaihtojännitettä.
10
Mittaussignaali SEMf voi olla esimerkiksi AD-muuntimen 230 tuottamaa digitaalista signaalia. On edullista jos verrannollisuuskerroin k2 kompensoi mahdollisimman monta mittausketjun potentiaalisista virhelähteistä. Verrannollisuuskerroin k2 voidaan määrittää anturin 50 signaa-15 liite, signaalille joka on vahvistettu esimerkiksi vahvistimella 210, ja/tai optoerottimen 220 tuottamalle signaalille.
Viitaten takaisin kuvaan 7, kytkin 190 voidaan sovittaa käynnistämään ohjauslaite 180 silloin kun kaiutin asetetaan anturin 50 pinnalle. Kytkin 20 190 ja/tai ohjauslaite 180 voidaan sovittaa välittämään signaalinkäsit tely-yksikölle 250 tietoa siitä että kaiutin on anturin 50 pinnalla ja/tai että ohjauslaite 180 on toiminnassa. Signaalinkäsittely-yksikkö 250 voi tällöin määrittää automaattisesti signaalin vaihteluvälin ASEmf· Muis-tiyksikköön 240 tallentuvaan signaaliin voidaan automaattisesti liittää 25 lisätieto joka ilmaisee että kysymyksessä on kalibrointisignaali.
Määritetty verrannollisuuskerroin k2 ja/tai tunnettu kelavoiman muutos AFrEf ja/tai määritetty kelavoiman muutos AFCoil voidaan tallentaa muistiin 200.
30
Muistiin voidaan myös tallentaa ainakin yksi parametri joka riippuu tunnetulla tavalla verrannollisuuskertoimesta k2. Verrannollisuuskerroin k2 ja/tai mainittu parametri voi olla jälkikäteen yhdistettävissä anturia 50 käyttäen suoritettuihin tai suoritettaviin mittauksiin. Mainittu parametri 35 voi siis olla esimerkiksi määritetty kelavoiman muutos AFcoil tai tämän käänteisarvo.
14
Viitaten kuvaan 9a, kaiuttimen ripustus 160 voi olla ulkoneva siten että ripustus 160 työntyy esiin määrän u1 suhteessa kehykseen 140. Viitaten kuvaan 9b, ulkoneman määrää u1 voidaan pienentää liittämällä kehykseen korotuskappale 144. Viitaten kuvaan 9c, ulkoneman mää-5 rää u1 voidaan kasvattaa liittämällä ripustukseen korotuskappale 146.
Jos esimerkiksi testi mittauksin todetaan että kaiuttimen 100 ripustus 160 ei välitä samaa voimaa F1 kuin mikä kehittyy kelassa 110, voidaan käyttää esimerkiksi kuvan 10a mukaista järjestelyä, jossa kaiutinkarti-10 oon 120 ja/tai pölysuojaan 150 kiinnitetään voimaa välittävä välikappale 170. Välikappale 170 voi olla esimerkiksi muovista koneistettu sy-linterimäinen kappale, jossa on tasainen pää voiman kohdistamiseksi anturin 50 pintaan.
15 Kaiuttimen 100 kelan mukana liikkuvan osan läpimitta, siis ripustuksen ulkoläpimitta on dial. Jos kelavoima FCoil siirretään anturille 50 ripustuksen 160 välityksellä, niin läpimitan dial tulee olla pienempi kuin anturin 50 pituus ja leveys. Läpimitta dial voi olla esimerkiksi pienempi tai yhtä suuri kuin 250 mm. Jotta kaiutin olisi helposti siirrettävissä ja/tai 20 säilytettävissä, läpimitta dial voi olla pienempi tai yhtä suuri kuin 125 mm. Vaikka ohjaustaajuus olisi välillä 2-10 Hz, niin käytettävä kaiutin 100 voi olla huomattavasti pienempi kuin sellainen kaiutin jonka akustisen taajuusvasteen -1QdB alarajataajuus on 10 Hz.
25 Kelan 110 liikevara tyypillisesti kasvaa läpimitan dial kasvaessa. Läpimitta dial voi olla esimerkiksi suurempi tai yhtä suuri kuin 60 mm kelan 110 riittävän liikevaran järjestämiseksi. Jos liikevara on liian pieni, niin kela 110 voi olla kalibroitaessa lähellä ääriasentoaan, jolloin voi olla mahdollista että aiemmin määritetty verrannollisuuskerroin ki ei 30 päde.
Viitaten kuvaan 10b, välikappaleen 170 ja anturin 50 välissä voi olla nestemäistä kytkentäainetta 171. Kytkentää!ne 171 voi olla esimerkiksi vettä tai silikonirasvaa. Tällöin välikappaleen 170 ja anturin 50 välinen 35 liitos voi hetkellisesti välittää myös vetovoimia.
15 ihmisen tai eläimen elintoiminnot aiheuttavat kehon pinnalta mitattavissa olevia voimia, joita voidaan monitoroida tai mitata elektreettikal-voanturilla. Elektreettikalvoanturia voidaan käyttää erityisesti sydämen ja/tai verisuoniston toiminnan tutkimiseen. Verisuoniston toiminta voi 5 käsittää verisuoniston elastisuuden tutkimisen. Elektreettikalvoanturia voidaan käyttää erityisesti ballistokardiografiasignaalin mittaamiseen.
Määritettyä verrannollisuuskerrointa k2 voidaan käyttää elektreettikal-voanturin mielivaltaisten signaaliarvojen Semf muuttamiseksi kaiib-10 roiduiksi voima-arvoiksi, joiden yksikkönä on esimerkiksi Newton (N).
Verrannollisuuskertoimen k2 ansiosta elektreettikalvoanturilla 50 mitattuja signaaleita voidaan verrata muilla laitteistoilla tai antureilla mitattuihin signaaleihin. Verrannollisuuskertoimen k2 ansiosta anturisignaa-15 Iin arvoja voidaan verrata muilla laitteistoilla tai antureilla määritettyihin viitearvoihin. Verrannollisuuskertoimen k2 ansiosta anturisignaalien perusteella laskettuja parametreja voidaan verrata muilla laitteistoilla tai antureilla määritettyihin vastaaviin parametreihin.
20 Kuvassa 11 esitetään kuvaa 4 vastaava ballistokardiografiasignaali, jossa anturisignaalin arvot on muutettu voima-arvoiksi käyttämällä verrannollisuuskerrointa k2. Kuvan 4 pystyasteikon yksikkönä on newton (N). Sydämen lihasvoima aikaansaa paine-eron, jonka seurauksena veri syöksyy (ejektio) sydämestä aorttaan ja keuhkovaltimoon. Esimer-25 kiksi ballistokardiografiasignaalin I- ja J-piirteiden välinen signaalimuutos ASu (kuva 4) kerrottuna verrannollisuuskertoimella k2 antaa tulokseksi parametrin AF2u, jonka yksikkönä on newton (N), ja joka kuvaa sydämen vasemman kammion maksimaalista lihasvoimaa. Ballistokar-diografiasignaaiia voidaan käyttää apuna määritettäessä myös muita 30 sydämen suoristuskykyparametreja kuten esimerkiksi sydämen ulostuloa (engl. cardiad output) tilavuusvirtausta (yksikkönä esim. ml/s) ja/tai paineen nousunopeutta (dp/dt, jossa p=paine ja t = aika).
Mittaamalla suonen seinämän tai suonien seinämien kautta välittyvien 35 painepulssien aikaero eri etäisyyksillä sydämestä voidaan tehdä päätelmiä suonien elastisuuden asteesta ja vallitsevasta verenpaineen tasosta.
16
Viitaten kuvaan 3, potilas 10 tai eläin voi vaihtoehtoisesti olla myös makaavassa asennossa kiihtyvyysvoimia mittaavan elektreettikalvo-anturän 50 päällä.
5
Sydämen ja verisuoniston toimintaa voidaan tutkia myös elektreettikal-voanturilla 50, joka on asetettu mittaamaan valtimon seinämän läpi välittyviä painepulsseja potilaan 10 kaulalle 11, tai raajoihin.
10 Elektreettikalvoanturia 50 voidaan käyttää myös hengityksen aiheuttamien muuttuvien voimien monitoroimiseen.
Mittauslaitteiston 200 muistissa 240 voi olla varastoituna tietokone-ohjelma verrannollisuuskertoimen k2 määrittämiseksi. Mainittu tietoko-15 neohjelma voi olla myös varastoituna tietokoneella luettavissa olevalla tietovälineellä, esimerkiksi CD-ROM-levyllä. Oletetaan että tunnetaan kaiuttimen ohjausvirran ensimmäistä muutosta AIREf vastaava voima-muutos AFref- Mainittu tietokoneohjelma voi tälläin käsittää tietoko-neohjelmakomponentteja, jotka signaalinkäsittely-yksikön 250 suorit-20 tamina ovat: - ohjausvirran toista muutosta AIcoil vastaavan anturisignaalin muutoksen ASEmf määrittämiseksi, ja - verrannollisuussuhteen k2 määrittämiseksi mainitun anturisignaalin muutoksen ASemf, tunnetun voimamuutoksen AFref, ohjausvirran en- 25 simmäisen muutoksen AIREF ja ohjausvirran mainitun toisen muutoksen AIcoil perusteella.
Useista eri potilaista 10 mitattuja signaaleita SEmf voidaan tallentaa ja/tai käsitellä viitearvotietokannan luomiseksi. Signaalit voidaan tal-30 lentää sellaisenaan tietokantaan, tai niistä voidaan laskea erilaisia parametreja ja tunnuslukuja, jotka tallennetaan tietokantaan. Tietokanta voi olla tallennettuna esimerkiksi muistissa 240.
Kalibroitua mittaussignaalia SEmf voidaan käyttää hyväksi potilaan 10 35 terveydentilan diagnosoimiseksi, jolloin varsinainen diagnostinen menetelmä käsittää kaikki seuraavat vaiheet: - potilaan elintoimintojen aiheuttamien voimien kytkemisen anturiin 50, 17 - anturisignaalin Semf mittaamisen, - signaaliarvojen korjaamisen verrannollisuussuhteen k2 avulla, - ainakin yhden parametrin määrittämisen korjattujen signaaliarvojen perusteella, 5 - ainakin yhden relevantin viitearvon valitsemisen, - mainitun parametrin ja mainitun viitearvon välisen poikkeaman määrittämisen, sekä - potilaan terveydentilan määrittämisen mainitun poikkeaman perusteella.
10
Todettakoon että näistä ainakin relevantin viitearvon valitseminen ja terveydentilan määrittäminen poikkeaman perusteella ovat tyypillisesti lääkärin suorittamia toimenpiteitä. Näistä ainakin viitearvon valitseminen voidaan periaatteessa myös suorittaa myös automaattisesti. Rele-15 vantin viitearvon valinta tietokannasta voidaan suorittaa automaattisesti esimerkiksi laitteistoon 200 syötettyjen potilaan sukupuolen, iän, rodun (esim. kaukaasialainen tai afro-amerikkalainen), liikuntatottumusten, ja/tai potilaan tunnettujen sairauksien perusteella.
20 Kauttimen käyttöön perustuvaa kalibrointia voidaan käyttää anturin ja/tai koko mittausketjun asianmukaisen toiminnan testaamiseen. Näin voidaan mm. yksinkertaisesti varmistaa että signaalinkäsittelyssä käytettävät digitaalisessa muodossa olevat kertoimet ja analogisten komponenttien toiminta-asetukset ovat halutun mukaiset. Anturin ikäänty-25 minen ja anturin ominaisuuksien muuttuminen on testattavissa vertaamalla anturin signaaliarvoja aiemmin mitattuihin saman anturin signaaliarvoihin, tai tarkastelemalla verrannollisuuskertoimen k2 muutoksia.
Viitaten kuvaan 12a, kalibroinnissa käytettävä kaiutin 100 voi olla liitetty 30 anturin 50 pinnalle esimerkiksi liimalla. Kaiutin voi olla pysyvästi liitettynä anturikalvon keskelle tai reunalle. Kaiutin voi olla pienikokoinen, jolloin sen ripustuksen läpimitta voi olla esimerkiksi pienempi kuin 25 mm. Anturi 50 voidaan asettaa alustan 60 päälle jotta kaiuttimen 100 kelan kehittämä voima puristaa elektreettikalvoa 53. Riittävän staatti-35 sen puristuksen aikaansaamiseksi kaiuttimen 100 ja anturin 50 yhdistelmän päälle voidaan lisäksi asettaa Potilas 10 tai muu riittävän raskas esine (ei esitetty).
18
Viitaten kuvaan 12b, kalibroinnissa käytettävä kaiutin 100 voi olla myös alustaan 60 liitetty komponentti. Kaiutin 100 voi olla sijoitettuna esimerkiksi tuolin istumaosaan siten että tuolille asetettu anturi koskettaa 5 kaiutinta 100. Kaiuttimen 100 rakenne voi olla suunniteltu kestämään alustalle istuvan potilaan painoa. Kaiutin 100 voi olla sijoitettu avoimeen tai suljettuun onteloon 61. Potilas 10 tai muu riittävän raskas esine (ei esitetty) voidaan asettaa anturin 50 päälle, jotta kaiuttimen 100 kelan kehittämä voima puristaa elektreettikalvoa 53.
10
Mittauslaitteisto 200, ja erityisesti sen signaalinkäsittely-yksikkö 250 voidaan myös sovittaa analysoimaan anturisignaalin Semf perusteella kohdistaako potilas 10 anturiin 50 ajan funktiona muuttuvia voimia F2(t), jotka ovat 2-10 Hz taajuusalueella. Signaalinkäsittely-yksikkö 250 15 voi tällöin automaattisesti BKG-signaalin voimistumisesta tai katoamisesta havaita milloin potilas 10 asettuu anturin 50 päälle tai nousee pois anturin 50 päältä. Potilaan 10 asettuminen anturin päälle ja/tai nouseminen pois anturin päältä voidaan havaita myös hetkellisen potilaan painosta aiheutuvan suuren voimamuutoksen aiheuttaman suuren 20 signaalin Semf muutoksen perusteella. Mittauslaitteisto voi olla sovitettu suorittamaan kaiuttimen 100 avulla tapahtuva kalibrointi automaattisesti potilaan 10 asettuessa anturille 50 ja/tai potilaan 10 noustessa pois. Automaattinen kalibrointi voidaan suorittaa erityisesti silloin kun kaiutin 100 on liitetty anturikalvoon 50 (kuvat 12a ja 12b).
25
Keksintö ei ole rajoitettu vain edellä selityksessä tai kuvissa kuvattuihin suoritusmuotoihin. Kuvat 1-3, 5a-7, 9a-10b, 11-12b ovat skemaattisia. Tarkoituksena on rajoittaa keksintöä ainoastaan siten, kuin on esitetty oheisten patenttivaatimusten suojapiirinä.

Claims (12)

1. Menetelmä elektreettikalvoanturin (50) kalibroimiseksi käyttäen magneettikentässä (B1) liikkuvaksi sovitettuun kelaan (110) perustuvaa 5 kaiutinta (100), jolloin tunnetaan kelaan (110) johdetun ohjausvirran (Icoil) muutosta (AIREF) vastaava kelan (110) kehittämän voiman muutos (AFref), jolloin mainittu menetelmä käsittää: - kelan (110) kehittämän voiman (FCoil) kytkemisen elektreettikalvoanturin (50) pintaan, 10. kelaan (110) johdetun ohjausvirran (ICoil) muuttamisen mainitun tun netun muutoksen (AFREf) järjestämiseksi elektreettikalvoanturin (50) pintaan kytketyssä voimassa (FCoil), - mainittua tunnettua voi m am uutosta (AFref) vastaavan anturisignaalin muutoksen (ASEMf) määrittämisen, ja 15. signaalimuutoksen (ASEmf) ja vastaavan voimamuutoksen (AF2) väli sen suhteen (k2) määrittämisen mainitun signaalimuutoksen (ASEmf) ja mainitun tunnetun voimamuutoksen (AFCoil) perusteella.
2. Menetelmä elektreettikalvoanturin (50) kalibroimiseksi käyttäen 20 magneettikentässä (B1) liikkuvaksi sovitettuun kelaan (110) perustuvaa kaiutinta (100), jolloin tunnetaan kelaan (110) johdetun ohjausvirran ensimmäistä muutosta (AIref) vastaava kelan (110) kehittämän voiman ensimmäinen muutos (AFref), jolloin mainittu menetelmä käsittää: - kelan (110) kehittämän voiman (FCoil) kytkemisen elektreettikalvoan-25 turin (50) pintaan, - ohjausvirran toisen muutoksen (AIcoil) aiheuttamisen kelaan (110) johdetussa ohjausvirrassa elektreettikalvoanturin (50) pintaan kytketyn voiman toisen muutoksen (AFCoil) järjestämiseksi, - mainittua voiman toista muutosta (AFCoil) vastaavan anturisignaalin 30 muutoksen (ASEMF) määrittämisen, - mainitun voiman toisen muutoksen (AFCoil) määrittämisen, ja - signaalimuutoksen (ASEMf) ja vastaavan voimamuutoksen (AF2) välisen suhteen (k2) määrittämisen mainitun signaalimuutoksen (ASEmf) ja mainitun voiman toisen muutoksen (AFCoil) perusteella. 35
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään ohjausvirran toisen muutoksen (AIcoil) ja ohjausvirran en simmäisen muutoksen (AIREf) välinen suhde (ΔΙcoil/ΔΙREf) jolloin voiman toinen muutos (AFcoil) määritetään yhtä suureksi kuin voiman ensimmäinen muutos (AFref) kertaa mainittu virtamuutosten suhde (ΔΙ coil/ΔΙ ref)· 5
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että mainittu elektreettikalvoanturin (50) signaali (SEmf) on vahvistettu vahvistimella (210).
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että mainittu kelan ohjausvirta (ICoil) on olennaisesti sinimuotoista ja sen taajuus on välillä 2-10 Hz.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä että mainittu kelan voiman (FCoil) kytkeminen käsittää kaiutti men (100) asettamisen kontaktiin mainitun elektreettikalvoanturin (50) kanssa siten että kaiuttimen kalvon (120) kautta kelaan (110) kytketty värähtelevä ripustus (160) koskettaa anturia (50).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että mainittu kelan voiman (FCoil) kytkeminen lisäksi käsittää - mainitun elektreettikalvoanturin (50) asettamisen olennaisesti vaakasuoralle alustalle (60), ja - mainitun kaiuttimen (100) asettamisen mainitun anturin (50) päälle 25 siten että kaiuttimen (100) paino puristaa mainittua ripustusta (160) anturia (50) vasten.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että mainittu menetelmä käsittää kelan kehittämän voiman muu- 30 tosta (AFcoil) vastaavan anturisignaalin (SEmf) tallentamisen muistiin (240).
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että mainittu menetelmä lisäksi käsittää ainakin yhden parametrin 35 tallentamisen siten, että mainittu ainakin yksi parametri on jälkikäteen yhdistettävissä mainitulla anturilla suoritettuihin tai suoritettaviin mittauksiin, jolloin mainittu ainakin yksi parametri riippuu tunnetulla tavalla mainitun elektreettikalvoanturin (50) signaalin (SEmf) ja mainittuun anturiin (50) kohdistetun voiman (F2) välisestä suhteesta (k2).
10. Menetelmä potilaan (10) tai eläimen elintoimintojen aiheuttamien 5 voimien mittaamiseksi käyttäen elektreettikalvoanturia (50), jolloin mainitun elektreettikalvoanturin (50) kalibroimiseksi käytetään magneettikentässä (B1) liikkuvaksi sovitettuun kelaan (110) perustuvaa kaiutinta (100), jolloin tunnetaan mainittuun kelaan (110) johdetun ohjausvirran ensimmäistä muutosta (AIref) vastaava mainitun kelan (110) kehittä- 10 män voiman ensimmäinen muutos (AFref), jolloin mainittu menetelmä käsittää: - kelan (110) kehittämän voiman (FCoil) kytkemisen elektreettikalvoanturin (50) pintaan, - ohjausvirran toisen muutoksen (AICoil) aiheuttamisen kelaan (110) 15 johdetussa ohjausvirrassa elektreettikalvoanturin (50) pintaan kytketyn voiman toisen muutoksen (AFcoil) järjestämiseksi, - mainittua voiman toista muutosta (AFcoil) vastaavan anturisignaalin muutoksen (ASEmf) määrittämisen, - mainitun voiman toisen muutoksen (AFcoil) määrittämisen, 20. signaalimuutoksen (ASEMF) ja vastaavan voimamuutoksen (AF2) väli sen suhteen (k2) määrittämisen mainitun signaalimuutoksen (ASEmf) ja mainitun voiman toisen muutoksen (AFcoil) perusteella, - potilaan (10) tai eläimen elintoimintojen aiheuttamien muuttuvien voimien (F2) välittämisen mainitulle elektreettikalvoanturille (50), ja 25. potilaan (10) tai eläimen elintoimintojen aiheuttamien muuttuvien voi mien (F2) määrittämisen mainitun elektreettikalvoanturin (50) signaalin (SEmf) sekä mainitun suhteen (k2) avulla.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 mainittu menetelmä käsittää baliistokardiografisen signaalin mittaamisen käyttäen mainittua elektreettikalvoanturia (50).
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kaiuttimen ohjausvirta on olennaisesti sinimuotoista ja sen 35 taajuus on välillä 3 -10 kertaa potilaan (10) tai eläimen sydämen lyön-titaajuus.
FI20075266A 2007-04-18 2007-04-18 Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi FI120988B (fi)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075266A FI120988B (fi) 2007-04-18 2007-04-18 Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075266 2007-04-18
FI20075266A FI120988B (fi) 2007-04-18 2007-04-18 Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20075266A0 FI20075266A0 (fi) 2007-04-18
FI20075266A FI20075266A (fi) 2008-10-19
FI120988B true FI120988B (fi) 2010-05-31

Family

ID=38009919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20075266A FI120988B (fi) 2007-04-18 2007-04-18 Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI120988B (fi)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20075266A0 (fi) 2007-04-18
FI20075266A (fi) 2008-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI94589B (fi) Menetelmä ja laite fyysisen kunnon mittaamiseen
Ouyang et al. Self‐powered pulse sensor for antidiastole of cardiovascular disease
Geddes Handbook of blood pressure measurement
JP2577984B2 (ja) 血圧測定装置
Koivistoinen et al. A new method for measuring the ballistocardiogram using EMFi sensors in a normal chair
EP3471610B1 (en) Cardiovascular and cardiorespiratory fitness determination
CN102688023B (zh) 心脏力学功能检测系统
Gonzalez-Landaeta et al. Heart rate detection from an electronic weighing scale
JP2019516454A (ja) 対象上のウェアラブル装置の位置及び向きの少なくとも一方を決定する方法及び装置
JP2006130310A (ja) 生体信号測定装置及び方法
JP2001514916A (ja) 手持ち式非侵襲的血圧測定装置
Alametsä et al. Ballistocardiogaphic studies with acceleration and electromechanical film sensors
JP6670376B2 (ja) 心弾動図(bcg波)の複数の基準点の間で測定された時間差から大動脈の脈拍の伝搬時間(大動脈ptt)を見積もる方法と装置。
US20070239041A1 (en) Non-invasive Venous Pressure Measurement
CN110638435B (zh) 心脏生理参数测量方法、设备、终端及计算机存储介质
Watanabe et al. Ballistocardiogram (BCG) measurement by a differential pressure sensor
JP2010187928A (ja) 測定対象血管の力学的機能の評価方法、測定対象血管の力学的機能評価装置、測定対象血管の力学的機能の評価プログラム及び記憶媒体
Ciaccio et al. Tonometric arterial pulse sensor with noise cancellation
Riedel et al. A simulator for oscillometric blood-pressure signals to test automated noninvasive sphygmomanometers
FI120988B (fi) Menetelmä ja laite elektreettikalvoon perustuvan voima-anturin kalibroimiseksi
EP2765910B1 (en) System and method to determine tissue compression
Gonzalez-Landaeta et al. Heart rate detection from an electronic weighing scale
Tomczuk et al. Development of a tonometric sensor for measurement and recording of arterial pressure waveform
Tu et al. Optimizing a new blood pressure sensor for maximum performance based on finite element model
WO2016035041A1 (en) Apparatus and method for non-invasive pressure measurement of a fluid confined in a vessel with elastic or rigid walls fitted with an elastic window

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120988

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: BALLOX OY

Free format text: BALLOX OY

MM Patent lapsed