rek meting conductive rubber cord

Hoi allemaal,

Voor een project in het ziekenhuis zou ik graag een conductive rubber cord wilen gebruiken om de ademhalingsfrequentie en diepte te meten van een volwassene/baby.



Het uiteindelijke doel is om deze gegevens draadloos te ontvangen via bleutooth om zo de data longitidunaal te kunnen monitoren via je smartphone. We willen dit graag opzetten voor mensen met slaapapneu en cardiopulmonale problematiek voor metingen in de thuissetting.

Zijn er opstellingen beschikbaar of eenvoudig te bouwen waar een leek zoals ik deze data kan genereren?

Alvast ontzettend bedankt!!

Nicolaas.
Ik zou niet gaan experimenteren met iets wat op het medische vlak is.
Misschien is er wel iets voor, en Zeker voor medische toepassingen zou ik GEEN Bluetooth gebruiken.
Medische apparatuur is niet voor niks uit den treure gekeurd...
u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Sine

Moderator

Wat voor een weerstandsbereik hebben we het over?

En wat wil je als eerste test bereiken? Heb je een platform waaraan je het wilt aanbieden (data logger?) of wil je alles van de grond af ontwikkelen?
Angaben sind wie immer ohne Gewähr.
Ik zou ook wel kijken of het geschikt is voor dit soort toepassingen.
Veel rubbersoorten (en ook bijv. soepel siliconensnoer) reageren heel slecht op zweet e.d. Geeft af, lost op, of wordt keihard...
Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
Ha ndk400,

Leuk project en zeer nuttig maar... ik weet niet of vandaag de dag het gebruik van geleidend rubber nog gewenst is.
Ik gebruik het zelfde materiaal nog voorzien van een koper omvlechting om RF dichte behuizingen te maken (kastje en deksel).

Als je gebruik wil maken van het materiaal wat je op het oog heb denk ik dat @Arco al een paar punten opnoem.
Om een en ander niet complex te maken en waarschijnlijk constructief iets makkelijker zou ik gebruik maken van een weerstand met een negatief temperatuur coëfficiënt (NTC).
Tijdens het in ademen wordt koudelucht over de NTC aangevoerd en tijdens het uitademen warmtelucht uit de longen over de NTC geblazen.
Dan is het meten van amplitude en frequentie met een PI niet zo ingewikkeld meer ook een Wifi module of voor dichtbij een bleutooth module is mogelijk.

In plaats van een weerstand of geleidingsmeting zou misschien ook infrasound een oplossing kunnen bieden.
En dit misschien wel zonder iets aan het object te bevestigen.
Een andere mogelijkheid is een IR camera maar waarschijnlijk (als het object draait ) geen praktische oplossing.

Er zijn kant en klare IC om een weerstandsmeting uit te voeren alhoewel het waarscheinlijk beter is om een modulator te gebruiken lijkt ingewikkeld is het zeker niet het voordeel je bereikt een stabieler systeem en de dynamiek is zeker 20 a 30dB groter.

Ik zou toch kijken of ik de meting/bewaking kan realiseren zonder sensors aan het object te koppelen alleen al voor de veiligheid/verantwoording van het systeem maar ik denk dat het wel mogelijk moet zijn.

Groet,
Henk.
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Hoi allemaal,

Dank voor jullie input en kritische kantekeningen over zowel het idee als materiaal.

Het gaat in eerste instantie om een experimentele setting gebruikt voor een promotieonderzoek longgeneeskunde in een academisch centrum. Dus maak je geen zorgen over een directe klinische toepassing ;)

In eerste instantie willen we het systeem gaan monitoren bij personen die meewerken aan onderzoek op de afdeling. Het liefst uitgelezen in een app via bluetooth. De vervolgstap zou zijn om dit te integreren in al bestaande technologie voor metingen van ademhaling/slaap in de thuissetting. Dit vergt validatie in vervolgexperimenten maar dan moeten we eerst toestemming hebben van de ethische toetsings commissie. We zouden het ook kunnen doen bij biggen, maar ook dan moeten we naar de medisch ethische toetsingscommissie en dat brengt nogal wat werk en bezwaren met zich mee.

Het idee is om de "rek" te meten rondom een bewegend compartiment. De verandering in rek, de delta, is ongeveer 10-15 cm. Het doel is dat de app de baseline "rek" kan meten en dit kan transleren in maat voor rek (basale borstomvang/thorax na maximale uitademhaling). Daarnaast willen we de thorax dynamiek tijdens ademhaling kunnen monitoren voor kwalitatieve en kwantitatieve analyses.

De eerste stap zou zijn om een praktische "band" te ontwikkelen om veranderingen in rek mee te registreren. Vervolgstappen zijn draadloze overdracht van data en presentatie van data in een app.

@Electron920: Ik denk niet dat we vel last zullen hebben van warme en koude licht aangezien de luchtstromen niet langs de thorax komen, of zie ik iets over het hoofd? Een camera lijkt me niet optimaal.. infrarood ook niet met het warmer worden van de spieren lijkt mij..

Zoals arco al aangeeft spelen warme en zweet zeker een rol..
Zou ik een gewoon rekstrookje kunnen integreren in een rubberen band? Of het geleidend rubber kunnen beschermen? Het geleidend rubber leek mij juist ideaal maar dat blijkt niet zo te zijn.

Waar zou ik het beste kunnen beginnen? En zijn er speciaalzaken waar ik naar toe kan gaan voor materiaal / advies over deze toepassingen?

Nogmaals bedankt voor jullie tijd!!

Nicolas
Je zou kunnen beginnen met een test bank waarop met een krukas het testmateriaal wordt gerekt en losgelaten.
Dan kun je al testen hoe het testmateriaal zich over langere tijd gedraagt.

Dit zou je nog kunnen uitbreiden met een klimaatkamer waarin je de temperatuur en luchtvochtigheid beheerst.

Bestaat er een standaardoplossing om zweet of huidvet na te bootsen?

De NTC van electron920 zou je ergens in de luchtweg plaatsen.
Bij inademen komt er dan koele lucht van buiten langs en bij uitademen warme lucht van binnen.
Hiervoor zou de patiënt dan een ademmasker dragen waarin de NTC verwerkt is, er van uitgaande dat je niets _in_ de patiënt gaat plaatsen.
Wat betreft de topicstarter: ik had je een e-mail willen sturen met misschien enige info, maar je e-mailadres staat niet openbaar.

Het idee en materiaal lijkt me namelijk niet verkeerd, maar ik heb geen idee van de variatie in weerstand van het spul.
http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.
Ha ndk400,

Duidelijk dat je op een andere manier wil meten (had ik aan de opening tekst moeten zien) :+
Het kort wat je wil gebruiken tja dat gebruik ik op een geheel andere wijze zeg maar als O-ring dus daar heb ik verder geen ervaring mee.
Wel heb ik misschien een interessante chip in huis ik ga die gebruiken voor een projectje (is redelijk actueel op circuits online) om een laagfrequent vector analyzer te ontwerpen om componenten te testen.
Maar deze chip is bij uitstek geschikt voor jou toepassing.
Het is een chipje van Analog Devices de AD5933, AD5934 ik gebruik de eerste maar ik denk dat de tweede in jou toepassing te gebruiken is.
Bijlage:
Groet,
Henk.
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Op 25 december 2018 12:53:15 schreef Arco:
Ik zou ook wel kijken of het geschikt is voor dit soort toepassingen.
Veel rubbersoorten (en ook bijv. soepel siliconensnoer) reageren heel slecht op zweet e.d. Geeft af, lost op, of wordt keihard...

Misschien is het helemaal niet zo erg, als je het vervangbaar maakt? (Die plakkers voor een ECG worden ook maar 1 keer gebruikt, bijvoorbeeld)

Zou conductive TPU 3d printer filament geschikt zijn?

Als de weerstandsrange een beetje in de buurt ligt van gangbare thermistors valt het misschien zelfs makkelijk aan een datalogger te hangen... Dan kun je met kant-en-klaar verkrijgbaar spul werken. (Anders is het sowiso ook wel te doen, maar dan iets minder makkelijk).

(Echt speciaal iets ontwikkelen bied natuurlijk meer mogelijkheden en zal zeker nodig zijn voordat het daadwerkelijk gebruikt kan worden om langdurig te meten. Als het meetapparaat de patiënt in de weg zit verstoort het je onderzoek... Maar zolang je nog niet in dat stadium zit is e.e.a. wellicht stukken simpeler op te lossen)
Blog // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.
Shiptronic

Golden Member

Geen vaste waarde nemen, bij aan brengen elke nieuwe patient een callibratie doen ?
Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
Ha..

Die korden zijn gemakkelijk in een T-shirt te verwerken of nog liever een speciale stof hierdoor is de verandering door contact ook veel minder.
Ik heb dat materiaal voor een experiment gebruikt als antenne verwerkt in stof.

Met de chip die ik als voorbeeld heb geupload is voor @TS een goede analyzer te maken twee korden heb je nodig.
Maar je zult altijd een calibratie moeten uitvoeren maar dat is een kwestie van gecontroleerd in en uit ademen opslaan als 0 waarde.

Groet,
Henk.
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Tidak Ada

Golden Member

Dit onderzoek doet mij onmiddellijk denken aan een onderzoek, waaraan ik ooit heb meegewerkt. Aanvankelijk als student assistent en later als tecnicus,

Probleem waar je tegenaan kan lopen is de viscoelasticiteit van het materiaal. Dit geldt voor alle rubberachtige en biologische materialen.
Je moet dit analytisch zien als een systeem dat is opgebouwd uit paralel- en serie geschakelde systemen van veren en gedempte zuigers. Je zult ervaren dat er na rek een verloop is in strain. Met een significante hysteresis tot gevolg.
Zoek eens naar (ik meen te herinneren visco-elasiciteit AND ‘Alexander & Remmington’. Deze heren hebben zich, als ik me goed herinner, met het onderwerp bezig gehouden.
Ikzelf had er mee te maken bij een onderzoek naar de viscositeit van blaasweefsel. (Coolsaet, van Mastricht en van Duyl, et
All)
.
Verder kan ik mij herinneren, dat er een onderzoek liep op de EUR, waar gebruik werd gemaakt van met kwik gevulde siliconerubberen capillaire slangetjes als rekstrook voor het meten van de erectiesterkte van de penis in een psychiatrisch (sexsuologisch) onderzoek naar veranderingen daarvan onder invloed van emotionele prikkels.

Overigens denk ik dat Alexander & Remmington ook wel geciteerd zullen zijn bij longonderzoek. Met name in verband met CARA en emfyseem.
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Op 26 december 2018 23:38:46 schreef Lucky Luke:
[...]
Misschien is het helemaal niet zo erg, als je het vervangbaar maakt? (Die plakkers voor een ECG worden ook maar 1 keer gebruikt, bijvoorbeeld)

Zou conductive TPU 3d printer filament geschikt zijn?


Hoi allen,

Jullie maken me erg enthousiast over de mogelijkheden!

Conductive TPU 3d printer filament zou bruikbaar zijn als het duurzaam is.. daar moet ik mij even in verdiepen.

Ik zat nog even te bedenken/filosoferen; als we het probleem van bias (warmte, zweet) op de rekstrook/rubben willen ontwijken, zou het dan kunnen om een rolmaat te digitaliseren?

Je weet dat de baseline omtrek van de band X is. Als de band uitrekt (Y) dan is de omtrek X + Y. Met een soort getweakte rolmaat zou je de analoge Y wellicht kunnen omzetten naar een digitale output? Is dit iets wat haalbaar is? Het zou optimaal zijn als we in de experimentele setting niet steeds opnieuw moeten kalibreren bij een ander testpersoon/dier/proefopstelling.

Ik las op internet iets van een magneetstrip gebruikt bij een digitale rolmaat.. zijn er nog andere methodes? Wat is jullie mening over een rolmaat digitaliseren en de methoden? Denk ik hier te makkelijk?



Deze zou je (vereenvoudigd) om een rubber band kunnen integreren in mijn fantasie.

Dank!!

Nicolas.
Lambiek

Special Member

Op 25 december 2018 17:57:13 schreef jeroen79:
Dit zou je nog kunnen uitbreiden met een klimaatkamer waarin je de temperatuur en luchtvochtigheid beheerst.

Bestaat er een standaardoplossing om zweet of huidvet na te bootsen?

In een klimaatkast kun je in ieder geval zout toevoegen en allerlei andere stoffen, dus daar kun je al behoorlijke testen mee doen.

Hiervoor zou de patiënt dan een ademmasker dragen waarin de NTC verwerkt is, er van uitgaande dat je niets _in_ de patiënt gaat plaatsen.

Als een patiënt een masker op moet, kun je daar net zo goed een doorstromingssensor in maken. Die sensoren worde ook voor een blaas test gebruikt in het ziekenhuis.

Maar als je het echt benauwd hebt, is dat geen pretje om met zo'n masker op te slapen.

Op 27 december 2018 08:40:49 schreef Tidak Ada:
Probleem waar je tegenaan kan lopen is de viscoelasticiteit van het materiaal. Dit geldt voor alle rubberachtige en biologische materialen.

Wat maakt het uit als het bijv. maar eenmaal gebruikt wordt, dat wordt met zoveel materiaal gedaan in een ziekenhuis.

Op 27 december 2018 10:16:48 schreef ndk400:
Ik las op internet iets van een magneetstrip gebruikt bij een digitale rolmaat.. zijn er nog andere methodes? Wat is jullie mening over een rolmaat digitaliseren en de methoden? Denk ik hier te makkelijk?

Lengte uitlezing kan bijv. ook met een encoder gebeuren, daar zijn systemen voor. Alleen zijn die wat groot, maar die zou je in het klein na kunnen maken natuurlijk.

Zou je nog iets met rekstrookjes kunnen doen? Maar dan niet in rubber verwerkt, maar met een ander materiaal.
Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Tidak Ada

Golden Member

@Lambiek:
Dat heeft niets met 'disposables' te maken. Het is een herhaalbaar fenomeen.

Als je een elastiekje snel uitrekt en de spanning (niet de elektrische :+) in dat elastiekje meet, zal je zien dat die een tijdje terugloopt. Bij loslaten is de maat van het elastiekje aanvankelijk groter dan voor het oprekken, maar herstelt zich binnen een bepaalde tijd. Dit is reproduceerbaar, vandaar de hysteresis curven.

Analytisch wordt het dus beschreven door een samenstel van in serie en parallel geschakelde veren en gedempte zuigers (vgl. schokbrekers). De veren zorgen voor de spanning, die door de zuigers in zeker mate teniet wordt gedaan.

E = elastische component (veer)
η = viskeuze component (olie gedempte zuiger)
ρ = spanning
l = verplaatsing
Er wordt hier een grafiek van metingen aan een blaaswand getoond, maar die voor een rubber en ballonnetje is vergelijkbaar.
Een en ander is gemeten bij verschillende herhalingsfrequenties

Figuren zijn overgenomen uit het proefschrift van prof. Dr. Ir. R. van Mastrigt.

Overigens schiet me nu te binnen dat ik wat betreft Alexander en Remmington fout zit. Die beschreven het effect dat als je een ballon opblaast je aanvankelijk eerst een druk stijging krijgt en na een bepaald punt je door een weerstand heen schiet, waarna de druk na verder vullen weer stijgt. Dat is overigens wel op de viscoelastisciteit van het rubber gebaseerd. Dus in hun artikelen is toch een en ander te vinden.

@ndk:
Je kunt beter een rekstrookje met een veer combineren dan met een 'rubber'bandje. Bij een veer is de viskeuze component verwaarloosbaar.
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Lambiek

Special Member

Op 27 december 2018 11:45:48 schreef Tidak Ada:
Als je een elastiekje snel uitrekt en de spanning (niet de elektrische :+) in dat elastiekje meet, zal je zien dat die een tijdje terugloopt. Bij loslaten is de maat van het elastiekje aanvankelijk groter dan voor het oprekken, maar herstelt zich binnen een bepaalde tijd. Dit is reproduceerbaar, vandaar de hysteresis curven.

Ja, dat snap ik. Maar zou dat bij een kleine uitrekking ook zo zijn? Een borstkas zet bij een normale ademhaling niet zo veruit natuurlijk, zal maar enkele centimeters zijn denk. Dus jij denkt dat dat al invloed heeft?


Je kunt beter een rekstrookje met een veer combineren dan met een 'rubber'bandje. Bij een veer is de viskeuze component verwaarloosbaar.

Zoiets had ik ook gedacht ja.
Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Tidak Ada

Golden Member

Ja, dat is ook al bij kleine rekking.
Ik heb indertijd zelf metingen gedaan en wist aanvankelijk nog niets, maar ontdekte het fenomeen zelf ook. Kon het alleen niet verklaren. Jammer dat de wiskunde erbij behoorlijk gecompliceerd is.
Een borstkas (thorax) geeft bij normale ademhaling een volume vergroting van c.a. 0,5 liter, dat geeft toch een redelijke verruiming van de omtrek en die veroorzaakt een kracht op je transducer, die je uiteindelijk meet.
TS ook volstaan met het uitsluitend meten van de omtrek, bijvoorbeeld door een lineaire potentiometer (schuiftype), liefst met een plastic weerstandslichaam, vanwege de resolutie.
Wat dat betreft was dar kwikcapillair geniaal, maar helaas vanwege het siliconenrubber weer met een hysteresis behebt.

Misschien uiteindelijk niet relevant, maar gezien het een promotie onderzoek is wel belangrijk om te vermelden.
Om dat uit te zoeken moet TS wat meer informatie geven.

Veertje kan ter bescherming in een kokertje zitten (is heel vervelend als er een borsthaar tussen komt te zitten ;) ).

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op 27 december 2018 13:24:54 (33%)]

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Deze studenten hebben een optische band ontwikkeld. Is dat misschien iets voor jou?
https://www.fontys.nl/actueel/studenten-technische-natuurkun...agcomfort/
Tidak Ada

Golden Member

Interessante ontwikkeling, maar ook hier komt de hysteresis van het rubber (elastiek) weer om de hoek kijken.
Afwachten dus wat de eisen van TS´ project zijn. Gaat het om de exacte uitzetting van de thorax of is het slechts om de ademfrequentie te monitoren (detectie apneu of hypervetilatie)?
Vooralsnog blijft voor mij de constructie met een metalen veer, die een kracht op en transducer levert de meest voor de hand liggende oplossing.
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Lambiek

Special Member

Ja, of een koort of een band met een encoder.
Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Tidak Ada

Golden Member

Heb je zo'n encoder in lineaire uitvoering? Mat een meestal gaat het om draaihoek encoders.
Je moet in de gaten houden dat een patiënt er mee moet kunnen slapen.....
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Sine

Moderator

Google eens op 'polygraph'

Daar worden zo'n sensors al tijden gebruikt.

Ik heb ze gezien in 'harmonica' slang die lijkt op wat ook wel voor beademing gebruikt wordt. Daarbij wordt met een luchtdruksensor het drukverschil in deze slang gemeten. Nogal lomp, maar simpel
Zeker in de vroege analoge schrijvers, balg, naald, klaar.




Of (vermoedelijk) resistief in een soort van krulsnoer.



En wat verder gravende kwam ik ook nog een piezo elektrische tegen.



http://ufiservingscience.com/model_1132.html
Angaben sind wie immer ohne Gewähr.