System til NerveledningshastighedsUndersøgelse Gruppe 476

Præsentationer af emnet: "System til NerveledningshastighedsUndersøgelse Gruppe 476"— Præsentationens transcript:

1 System til NerveledningshastighedsUndersøgelse Gruppe 476
SNU System til NerveledningshastighedsUndersøgelse Gruppe 476

2 Dagsorden Præsentation af projektet (Ria) Dataopsamling (Mathias)
Databehandling (Henrik) Lysdioder og overførsel af data (Flemming) Brugergrænseflade (Marie) Funktionalitetsvurdering (Mette) Demonstration

3 Præsentation af projektet
SNU Grundlag for design Opbygning af software i microcontrolleren

4 SNU SNU er en prototype til måling af nerveledningshastighed i n. medianus Målingen foregår ved at der gives en stimulation af n. medianus, og det efterfølgende muskelrespons opsamles og behandles i en microcontroller Kort præsentation – selv om vi godt ved, at de ved hvad det er 

5 Grundlag for design af system
Nuværende diagnosticeringsmuligheder Udstyret er fysisk stort og ikke mobilt Mellem 2 og 30 ugers ventetid på forundersøgelse Nødvendigt med mere simpel tilgang til nerveledningshastighedsmåling end eksisterende metoder Jeg synes ikke vi skal snakke om neuropatier m.m … ?

6 Hvordan kan det anvendes?
Kan anvendes som diagnosticeringsredskab i forbindelse med diagnose af neuropatier For endelig diagnose kræves: Anamnese Kliniske undersøgelser Tråd: .. Hvilket ledte frem til vores problemformulering

7 Problemformulering Diagnoseredskab til neuropatier i n. medianus
Nerveledningshastighedsmåling i hånd og underarm Bedside testing Tråd: For at kunne anvende dette vil det være nødvendigt at have et system som er mobilt… dette kan realiseres ved… MC

8 Anvendelse af microcontroller
Software i microcontrolleren Anvendelse af pointere Interruptstyring Tråd til mathias: Gennemgang af valg vi har foretaget os… afhængig af hvilken overskrift der kommer

9 Pointere Variabel som kun indeholder hukommelsesadresse
Gennemgående pointere: ONSETpointer FLASHpointer ADCpointer AMPLITUDEpointer Smart i forbindelse med digital filter Konsekvent – selvom ADC og AMPLITUDE kunne have været anderledes.

10 Programflow Baseret på interrupts. Port 1 ISR, USART0 ISR, Timer A ISR

11 Dataopsamling Stimulation Forstærkning Antialiaseringsfilter
DC-forskydning Analog til digital konvertering

12 Stimulation 10 forskellige stimulationsniveauer Fast interval Niveau V
mA 0,8 8 1 1,6 16 2 2,4 24 3 3,2 32 4 4,0 40 5 4,8 48 6 5,6 56 7 6,4 64 7,3 73 9 8,1 81

13 Stimulation Pulsbredde: Pulsbredde: 1 ms Smertefibre

14 Forstærkning EMG-forstærker indstillet til:
Korrigere ved DC-forskydning

15 Antialiaseringsfilteret
Worst case nødvendige dæmpning er 54,15 dB Systemet opnår den nødvendige dæmpning ved 1090 Hz EMG-forstærkeren opnår den nødvendige dæmpning ved 11,29 kHz

16 Antialiaseringsfilteret
EMG-forstærkeren har ved Nyquist-frekvensen en dæmpning på 36 dB

17 DC-forskydning Korrigeret i LabVIEW kode

18 Opsamlingsfrekvens

19 Analog til digital konvertering
Antal opsamlinger: 200 opsamlinger = ca. 24 ms Tilstrækkeligt ud fra målinger af raske med eksisterende apparatur Plads til latensforøgelse ved syge

20 Databehandling Digitalt højpasfilter
Amplitude og stimulationsintensitet Onsetdetektion

21 Digitalt højpasfilter
Knækfrekvens: 20 Hz Dæmpning ved 3 Hz: Min. 54 dB

22 Filtertype FIR Lineær fase IIR Lavere filterorden

23 Realisering af filter Direkte form II

24 Realisering af filter Kaskadeform

25 Indstilling af filter Valg: Tidsforsinkelse på 500 opsamlinger
Alternativer: Realtidsfiltrering: Mulighed for større tidsforsinkelse Lade filteret gennemløbe de første opsamlinger flere gange

26 Indstilling af intensitet
Amplituden findes

27 Indstilling af intensitet
Der foretages en ny måling, hvis der ikke blev givet en supramaksimal stimulation.

28 Alternativer til automatisk indstilling af intensitet
Stimulation med fast intensitet Stimulation, hvor intensiteten kan varieres manuelt Teststimulation

29 Onset

30 Onset Fast amplitude

31 Onset Fast amplitude

32 Onset Procentdel af max. amplitude

33 Onset Hældningen af kurven

34 Onset Hældningen af kurven Hældning min. 2 pr. opsamling
Amplituden må ikke falde de næste 5 opsamlinger

35 Onset Maximal hældning på kurven

36 Onset Der skal tages højde for stimulationsartifakt

37 Kommunikation Lysdioder Seriel kommunikation
Transceiver Optokoblere Sikkerhed Softwareopsætning i PC og MC for kommunikation

38 Lysdioder Blinker: Distalt onset større end proksimalt onset eller intet onset Lyser: Foretaget otte målinger

39 Lysdioder Lyser: Distal måling foretaget
Slukker: Proksimal måling påbegyndes

40 Lysdioder Lyser: Måling færdig og data gemt i microcontrollerens flash ROM

41 Lysdioder Lyser: Stimulation foretaget med det højeste stimulationsniveau

42 Lysdioder Lyser: Data overført til PC

43 Lysdioder Andre fejlmeddelelser
Amplitude ikke høj nok til at stamme fra M-bølge Forkert polaritet

44 Seriel kommunikation RS232

45 Seriel kommunikation Spændingsniveauer PC signal: MC signal: PC og MC
- 5 V til -12 V for logisk høj + 5 V til +12 V for logisk lav MC signal: 3,3 V for logisk høj 0 V for logisk lav PC og MC Styring  RS232 transceiver

46 Galvanisk adskillelse
PC og MC Patientsikkerhed Optokoblere

47 Galvanisk adskillelse
PC Spændingsniveau ± 12 V MC Spændingsniveau 0 – 3,3 V

48 Opsætning i PC Indstilling af kommunikation

49 Opsætning i MC Indstilling af kommunikation (USART)
38400 bit pr. sekund 8 bit Ingen paritet (standard) 1 startbit (standard) 1 stopbit (standard)

50 Brugergrænseflade Beskrivelse af brugergrænseflade Grafisk opbygning
Principperne i blokdiagrammet Forbedring til systemet Det jeg vil beskrive er den grafiske opbygning af den brugergrænseflade som vi har valgt at konstruere, som det er meningen operatøren kan benytte som et hjælperedskab til diagnosticere som en patient har nervelidelser i n. Medianus. Brugergrænsefladen er valgt at blive programmeret i LabVIEW og jeg vil kort præsentere principperne bag programmeringen af de elementer som brugergrænsefladen.

51 Her ses den grænseflade som operatøren skal benytte sammen med systemet. Helt ude i højre side er placeret fire trykknapper, som skal anvendes til at at åbne gamle gemte data eller gemme nye data som er overførte fra microcontrolleren. For at overføre dataene fra microcontrollerne skal trykkes på knappen ”Kommunikation” hvorefter det er muligt at trykke på knappen ”send” hvorefter der skiftes til analyse en analysetilstand. Når der er sendt data er det muligt for operatøren at vælge hvilken måleserie denne ønsker at se. For at Nerveledningshastigheden kan beregnes skal elektrode afstanden indtastes. Det såes ud fra den ligning til ´beregning af NLH som Ria presenterede.

52 Software i PC

53 Beregning af nerveledningshastighed
Udregning i microcontroller Elektrodeafstand ikke variabel Udregning i PC Variabel elektrodeafstand

54 Eksekverbar fil SNU.exe
Mindske omkostninger Ikke adgang til blokdiagram

55 Funktionalitetsvurdering
Forbedring Slet seneste måling Fordele/ulemper ved prototype Videreudvikling Konklusion

56 Funktionen skriv_flash

57 Funktionen slet_seneste

58 Fordele/ulemper Fordele Ulemper Indstilling af amplitude Mobil
Slette målinger Eksekverbar fil Gennemsnit Ulemper Nerven skal være fundet Ikke gemme elektrodeafstand EMG-forstærker Slette alle målinger

59 Videreudvikling Indbygget stimulator og EMG-forstærker
Fysisk dimension Flere målinger Antallet af måleserier, der sendes over til PCen Patientinformation Realtidsmulighed

60 NLH- og amplitudeindikation
Demyelinisering Nedsat nerveledningshastighed Axonal degeneration Normal nerveledningshastighed Lavere amplitude

61 Diagnosticering Carpaltunnelsyndrom Guillain-Barrè CIDP
Nerveledningshastighed under 50 m/s Lavere amplitude Guillain-Barrè Nedsat nerveledningshastighed CIDP

62 Konklusion Diagnosticeringsredskab
Generere en supramaksimal stimulation ved at øge intensiteten Beregne nerveledningshastigheden Slette seneste måling

63 Demonstration