Здравейте,

Занимавам се с един проект, чиято цел е да се измисли начин за измерване на малки размествания между двете половини на стернума (гръдната кост) след отворена гръдна хирургия. При по-сериозни случаи тези размествания са по няколко милиметра и се виждат на CT или с ултразвук, но когато са по-малки просто няма как. Та, идеята засега е да се приложи вибрация от едната страна на костта и да се измери как евентуално се променя сигнала след като премине през средната линия. Такива методи по принцип има, само че за изследване на фрактури на дълги кости.

Та, проблемът ми засега е в това, да се направи достатъчно надежден източник за тази вибрация. Тъй като не ми отпускат особен бюджет, трябва да се опитам да ползвам нещо вече съществуващо и евтино, или евентуално някаква самоделка. Пробвах разни високоговорителчета и зумерчета, с променив успех. Трудно е да се осигури постоянен контакт с костта. Освен това, добре е да не се генерира много звук. Честотната лента трябва да е поне до 1 KHz. Ясно е, че няма как да се докара синусоида, така че това не е от голямо значение (с подходящи филтри ще се маха всичко над първия хармоник). Амплитудата на самите вибрации също не е много важна - трябва само да е стабилна.

Някой сеща ли се за нещо, което евентуално би свършило работа? Дали е възможно да се управлява някое от тези вибриращи моторчета от GSM така, че да се докара горе-долу стабилна честота, която да може да се променя в някакви граници? Или направо да се хващам да намотавам разни бобини около неодимови магнитчета?

Я чакай малко... как ще провеждаш звука(ултра звука )
иде реч директен контак с костта или през мръвката
и съответно как ще снемаш сигнала от другия край директно от костта или през мръвка
щото ми е интересно

Да, забравих да спомена - всичко това става през кожата, след като пациентът е затворен. Така че, може да има и голямо затихване при наличие на повече подкожна мазнина. В горната част на гръдната кост, близо до ключиците, това не е голям проблем, но в най-долната част може да има 3-4 сантиметра подкожна мазина и изобщо да не може да се получи смислено измерване.

Значи, вибрацията се прилага външно, а също така и звукът се записва отвън. Тъй като костите са много по-проводима среда за механичните вълни, отколкото меките тъкани, може да се приеме, че вълните минават само през костта. Това може да се провери много лесно с лекарски слушалки, примерно като се допре лакътя до нещо вибриращо и се слуша над китката. Когато се допре самата кост се чува добре, а ако се допре по-мека част или ако контактът не е добър, се чува слабо или изобщо нищо не се чува.

Цялата тази работа е доста експериментална и много не се поддава на моделиране и точно описание. Май по-скоро тук искат да видят дали изобщо е възможно да се приложи нещо подобно, базирано на вибрация и звук.

Интерсена занимавка.
От източниците на нискочестотни вибрации, създавани по електрически начин ,мога да ти препоръчам 2 вида - вибромоторче.
Първият вид е двигател с ексцентрична тежест на оста. Доколкото се сещам синусоидата е гарантирана. Вероятно в почечето жисеми използват такива. Въпрос е на конструкция, как ще го нагодиш да го ползваш.
Вторият вид е електромагнит, като котвата е закрепена с пружина. В твоя случай предполагам, че едно маломощно реле ще свърши работа. Ако има нормално затворен контакт можеш да го включиш и само да се мендахерца. Мерил съм формата на механичните трептения в такава система. Трептенията пак са синусоидални, ако пружината си изпълнява ролята.
Успех!

Защо не пробваш с инфрачервено сканиране, по принцип костите са със различна плътност и със сигурност ще се види разликата между мръвка и кост или има ли там разместване.
Наскоро гледах тук как сканират за термити с една камера и се виждаше все едно е като рентген през стените, всичко си личеше с доста подробности

Да, това е нелош вариант, само че не знам дали ще ми осигурят достъп до такова устройство

Хубавото на тези near infrared методи и на термо-образната диагностика е, че може да се оцени локалното кръвообращение. Именно нарушеното кръвоснабдяване след операцията забавя заздравяването на костта.

Благодаря за идеите! За вибриращите моторчета с ексцентрична тежест си мислех от известно време, релетата по някаква причина ги бях изключил. Май няма да е зле и с тях да пробвам.

Teрмовизионните камери не са рентген. Би могло да се забележи къде има повишена температура и с това да се локализира възпалителен процес (като, че ли не става с ръка), но през кожата да се регистрира малко отместване на коста - няма как.

С моторчета и релета може би ще стане нещо,
което ще работи на честоти до десетина херца.
Ако ти трябва 50-100 херца- контакта 220 е наблизо
За 1000 херца по-сигурно и професионално ще бъде с
пиезо-преобразуватели.
Може да се регулира лесно както честотата,
така и силата на сигнала.
Две пиезопластини - едната предава ,а другата е приемник.
Е,и малко електроника разбира се.
Иначе отиваме в категория "от нищо -нещо"

Със зумер ще е удачно, май, пък и както казваш, можеш да сложиш зумера на кокала на лакътя и със слушалката да провериш става ли. Ама вземи по-голям зумер, затворен в кутия.

Ам, да попитам встрани от темата, пациента при това мерене жив ли е или е пътник ?

С електромагнит може да се докара честота от няколкостотин херца. С двигател с 30000 об/мин се получава честота 500Hz. Aмплитудата на трептенията може да бъде много голяма.

Значи, засега с един малък зумер докарвам няколко стотин Hz без проблем. Махнах му вградения генератор и пластмасите, ама постоянното магнитче ми се струва леко малко. Все пак се получава нещо.

Освен отместването на костта, докторите се интересуват и от възпалителните процеси, както и от кръвоснабдяването. Доколкото знам, има някакви изследвания с термовизия след гръдни операции. За инфрачервени истории не знам...

Тук има една интересна и доста стара публикация на двама японци:
http://pdfserve.informaworld.com/477782 ... 227951.pdf

Общо взето, почукват костта в единия край и записват в другия, след което по акустичните свойства диагностицират фрактурата или степента на зарастване. Удобното е, че имат един здрав крайник за сравнение. Едно време, преди да има рентгени и други образни методи, лекарите са работели така - "на ухо".



Жив

Хубавото е, че при такива безобидни измервания няма нужда от специални разрешения за опити. Един обикновен преглед на хирурга сигурно е по-неприятен.

За тези, които не се плашат или гнусят от подобни неща, ето едно клипче на самата операция:
http://www.youtube.com/watch?v=r7RsB0BA4EI

За нула време отварят гръдния кош. Тук не е показано как се затваря костта. Най-често се ползва стоманена тел. Май гръдната хирургия е последното място, където се ползва масово тел вместо пластини и винтове. Не, че няма такива, просто още са екзотика и са доста скъпи.

Темата ми е много интересна!
Но нещо не разбрах как точно от едната страна "вибрираш", а от другата слушаш.
Къде точно е едната страна и къде другата ? И това при "затворен" човек ?!

Аз си мисля за диференциално измерване ... С един източник и два приемника - единия приемник е при предавателя, другия е на другия край на измерваната кост. При това положение имаш еталон, с който сравняваш. Вариант е и с два предавателя и два приемника - примерно ако се ползва при крайници, от които единия пак се ползва за еталон.
Хубавото тук е, че еталонния приемник можеш да го разположиш някъде, където си сигурен, че ще получиш сигнал от здрава кост и можеш да сравняваш. Голяма част от особеностите като дебелината на тъканта върху костите, формата на самите кости и подобни, се компенсират, тъй като и еталонът може да ги има същите.
Нещо такова ...

Разрезът е по средата. Едната страна е лявата, другата е дясната. Подходящите точки са места, където костта е близо до кожата и дебелината на меките тъкани не е голяма. Самата гръдна кост всъщност представлява три свързани кости - дръжка (manubrium), тяло и мечовиден израстък (xiphoid process). Обикновено след операцията най-нестабилната част е мечовидния израстък. Както казах вече, над тази част може да има много дебел слой подкожна мазнина и не е сигурно дали изобщо може да се направи някакво измерване.

Диференциално измерване може да се направи, ако се поставят датчиците (микрофони или акселерометри) именно в най-долната част. Така може да се запише вибрацията от тази страна, към която е приложена, едновременно с тази от другата страна. По време на самото измерване трябва по някакъв начин да се предизвика движението на костните половини. Това може да стане с дълбоко вдишване, с разтваряне на ръцете или с прилагане на някаква външна сила. Общо взето, трябва да се внимава и да не се предизвиква излишен дискомфорт.

Между другото, разместването може да бъде в три различни направления. Най-често двете половини се раздалечават една от друга. Може да има движение нагоре-надолу или назад-напред, но те са по-малко вероятни заради триенето. Двете половини почти никога не съвпадат напълно след затварянето.

А къде се пада разрезът при такава операция? Мисълта ми е дали е възможно да се ползва едната половина за еталон, а другата да се измерва?