search query: @keyword pulse oximetry / total: 6
reference: 6 / 6
« previous | next »
Author:Lamminmäki, Sakari
Title:Software and Algorithm Development for Pulse Oximetry
Pulssioksimetrin ohjelmisto- ja algoritmikehitys
Publication type:Master's thesis
Publication year:2001
Pages:92      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Main subject:Lääketieteellinen tekniikka   (Tfy-99)
Supervisor:Katila, Toivo
Instructor:Rantala, Börje
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TF80     | Archive
Keywords:pulse oximetry
oxygen saturation
motion artefact
object-oriented design
adaptive signal processing
pulssioksimetri
happisaturaatio
liikeartefakta
oliokeskeinen suunnittelu
adaptiivinen signaalinkäsittely
Abstract (fin):Pulssioksimetria on noninvasiivinen menetelmä valtimoveren happisaturaation jatkuvaan mittaamiseen.
Koska riittävän hapetuksen varmistaminen on potilasmonitoroinnin tärkein tehtävä, pulssioksimetristä on tullut yksi sairaalaympäristön yleisimmin käytetyistä monitoreista.
Menetelmä perustuu happisaturaation ominaisuuteen muuttaa veren optista absorptiospektriä.
Mittauksessa johdetaan punaista ja infrapunaista valoa kudoksen läpi ja mitataan läpäisseen valon intensiteettiä kehon osan, esim. sormenpään, toiselta puolelta.
Pulssioksimetrin mittaamien happisaturaatio- (SpO2) ja pulssitaajuusarvojen luotettavuudessa on ollut kuitenkin ongelmia.
Pulssioksimetrin suurimpana heikkoutena on ollut mittauksen herkkyys potilaan liikkeille.
Liikeartefaktojen eliminointi onkin avainasemassa tämän päivän pulssioksimetriassa.

Tässä työssä kehitettiin uusi adaptiiviseen suodatinsysteemiin perustuva menetelmä parantamaan SP0_(2)- ja pulssitaajuuslaskennan luotettavuutta.
Menetelmä suunniteltiin suodattamaan mittaussignaalista muut taajuudet kuin sydämen sykkeen määräämä perustaajuus ja sen toinen ja kolmas harmoninen taajuus.
Menetelmä perustuu siihen, että pulssioksimetrisignaalin taajuuskaista määräytyy sydämen sykkeen mukaan, ja liikeartefaktat harvoin sotkevat yhtäaikaa kaikkia harmonisia taajuuksia.
Rajoitettu laskentakapasiteetti esti kuitenkin korkeampien harmonisten taajuuksien käytön, ja testatussa prototyyppifiltterissä laskenta perustui vain sydämen sykkeen määräämään perustaajuuteen.
SP0_(2)-laskennan liikeartefaktaherkkyyden vähentämiseksi sovellettiin myös Motion-D-nimistä algoritmia.
Menetelmässä liikeartefaktan voimakkuutta estimoidaan lineaariseen regression ja pääkomponenttianalyysin avulla ja artefaktan vaikutusta Sp0_(2)-laskentaan kompensoidaan.

Työssä suunniteltiin ja toteutettiin pulssioksimetriohjelmisto Datex-Ohmedan potilasmonitorointijärjestelmän PSM-moduliin.
Ohjelmistokehitysprosessi oli käyttötapauslähtöinen ja oliokeskeinen.
Suunnittelussa hyödynnettiin ratkaisumalleja (design patterns) ja Unified Modeling Language-notaatiota.
Ohjelmisto toteutettiin ANSI C-ohjelmointikielellä.
Sovelletut menetelmät ja PSM-prototyyppi testattiin, ja niitä verrattiin muihin kliinisessä käytössä oleviin menetelmiin ja monitoreihin.
Testitulosten mukaan sekä prototyyppifiltteri että Motion-D paransivat SP0_(2)-mittauksen luotettavuutta vaikeiden liikeartefaktojen aikana.
Prototyyppifiltteri antoi hyviä tuloksia myös pulssitaajuuden laskennassa, mutta suuret laskentakapasiteettivaatimukset estivät sen käyttöönoton kaupalliseen tuotteeseen.
Motion-D valittiin PSM-prototyypin mittausalgoritmiksi sen luotettavuuden ja pienempien prosessorivaatimusten ansiosta.
Toteutetun ohjelmiston lopullinen luotettavuus selviää vasta sairaalatesteissä, kun se toimii todellisessa ympäristössä ja oikeilla potilailla.
ED:2001-07-10
INSSI record number: 17807
+ add basket
« previous | next »
INSSI