Biomedisinsk måleteknikk et havavmuligheter

Transkript

1 Biomedisinsk måleteknikk et havavmuligheter Ørjan G. Martinsen Elektronikkgruppen, Fysisk institutt og Medisinsk-Teknisk Avdeling, Rikshospitalet 1

2 Vannhode (Hydrocephalus) Ola Sveen Unormal opphopning av hjernevæske (cerebrospinalvæske), slik at det oppstår for høyt trykk inne i hodet Opptrer i omtrent 0,2% av alle fødsler, som mangler normal drenasje av væsken Omtrent like mange voksne får Hydrocephalus på grunn av infeksjoner og traumer Behandles ofte med implantasjon av et drenasjesystem med silikon gummi-slanger som drenerer væsken fra hjernen til mageregionen 2

3 Hvorfor er det lurt å måle hjernetrykket? Implantert drenasje system Hos 84% av de implanterte barna må drenasjesystemet undergå kirurgisk service i løpet av en 10- års periode En tett drenasjeslange kan raskt gi livsfarlig forhøyet trykk Enkel adgang til trykkmåling er en fordel for å vurdere slike pasienter Det er plass til en liten mikromaskinert trykksensor i spissen av drenet som blir implantert 3

4 Drenasje-kateter med trykksensor Ledninger fra sensor støpes inn i veggen på silikongummi røret Trykksensor Elektronisk krets med induktiv spole

5 Kraftforsyning og trykkutlesning Utenfor kroppen Huden Inne i kroppen Kraft forsyning Primær vikling Sekundær vikling Kraft forsyning Trykk demodulering Trykksensor Analog til digital omforming 2005 Strømforbruk modulering ASK modulering 5

6 2005 SEM-bilde av vår overflatemaskinerte sensor 6

7 Sverre Grimnes Forsker MTA RH Professor II FI Ørjan G. Martinsen Professor FI Forsker MTA RH Håvard Kalvøy MTA RH Dr. gradsstud. Gorm Krogh Johnsen Stipendiat FI Per Høyum APL A/S Dr. gradsstud. Christian Tronstad BioGauge A/S & MTA RH Dr. gradsstud. Azar Jabbari Dr. gradsstud. Mastergradsstudenter: Sholeh Gheissar Bernt Nordbotten Thomas Jakobsen Raveendran Nagarajah (Ravi) Bioimpedansgruppen En del av elektronikkgruppen FI og MTA Rikshospitalet Vevets elektriske ledningsevne Velegnet til å karakterisere vev (klassifisere / diagnostisere) Ofte non-invasivt 7

8 8

9 Mye fokus på teori (grunnforskning) Samarbeider med bl.a.: Harvard Medical School, University of Pennsylvania, University of Barcelona, University of Sheffield, Karolinska institutet) 9

10 Nålposisjonering hvor er nålspissen? Håvard Kalvøy & Per Høyum (numeriske beregninger) Samarbeid med Anestesi RH 10

11 11

12 Griseforsøk for å samle vevsdata 12

13 Multivariatanalyse av impedansspektra Se poster og dessuten demo under omvisningen 13

14 Måling av svette Både elektrodermal respons (EDR) og termisk svetting Christian Tronstad & Azar Jabbari Samarbeid med Intervensjonsenteret og Anestesi RH Prøver å forstå sammenhengen mellom endringer i potensial på huden og ledningsevne gjennom huden ved EDR Hva er årsaken til potensialendringene (se poster) Hvordan er termisk svetting styrt på forskjellige hudområder Anvendelseområder er bl.a.: Hyperhidrose (ekstrem svetting) Smerteestimering Diabetes 14

15 I badstue og på tredemølle Sudologger (se poster) 15

16 Tromsøprosjektet 9000 forsøkspersoner? 16

17 Potensialfordeling på hud ved bruk av Kelvin-probe Samarbeid med Harvard Medical School og MIT Lord Kelvin 1861 Cr deposited on Si(100) Sample courtesy of Dr. Bert Lagel, Department of Nanotechnology, University of South Florida. 17

18 Computational neuroscience Samarbeid med UMB (Gaute Einevoll) m. fl. Bruk av extracellulære potensialmålinger for å si noe om aktiviteten til populasjoner av nevroner. Målinger med laminær elektrode i hjernens cortex. 18

19 Stråledoserespons Samarbeid med Radiumhospitalet (Dag Rune Olsen) Kan vi bruke bioimpedans til å måle strålebehandlingens effekt på kreftvevet og omliggende normalt vev? 19

20 Kalibrering av fuktighetsmålinger på hud Gorm Krogh Johnsen (teoretiske beregninger se poster) Elektronikkutvikling i Asia Måling i klimakammer hos Justervesenet 20

21 PCO 2 -sensor for deteksjon av ischemi (To ganger har utstyr utviklet av oss fått Reodor-prisen) Sensor basert på måling av ac konduktans bak et semi-permeabelt membran Reodorprisen

22 Måling av kjøttkvalitet Samarbeid med Norsk Kjøtt, Gilde, Matforsk, Animalia, m.fl. 22

23 Fingeravtrykk og deteksjon av levende finger Idex ASA (demo under omvisningen) Scale invariant data feature Live fingers feature 1 Sensor Substrate ASIC 23

24 BioGauge (2001) sammen med FP A/S 24

25 Håvard og Kasper 25