Akustiset anturit lääketieteellisissä sovelluksissa

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2018-12-17
Department
Major/Subject
Translationaalinen tekniikka
Mcode
ELEC3023
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
fi
Pages
7 + 59
Series
Abstract
Tämän diplomityön tarkoitus on tehdä kirjallisuuskatsaus akustisiin antureihin ja ajankohtaisiin lääketieteellisiin sovelluksiin, joissa hyödynnetään akustisia antureita. Lisäksi työn tarkoituksena on suunnitella fotoakustista ilmiötä, joka on monien lääketieteellisten kuvantamismenetelmien perusta, mittaava anturijärjestelmä ja esitellä sen toimintaperiaate. Akustisien anturien tarkastelussa ja anturijärjestelmän suunnittelussa hyödynnettiin tieteellisiä artikkeleita. Lääketieteellisten sovellusten tarkastelun tiedonlähteinä olivat laitteen valmistajien tarjoamat dokumentit ja artikkelit. Tässä työssä esitettiin kuusi lääketieteellistä sovellusta ja tutkittiin niiden ominaisuuksia ja soveltuvuuskohteita. Valikointi tehtiin siten, että lukijalle muodostuu mahdollisimman selkeä kuva teknologian nykytilasta ja mahdollisuuksista. Kaikki esitetyt lääketieteelliset laitteet ovat kaupallisia ja/tai kehitysvaiheessa. Työn suunnitteluosuuden tuloksena luotiin anturijärjestelmä, jolla voidaan havaita fotoakustista ilmiötä. Järjestelmään kuuluivat LEDi ja sen pulssiohjauspiiri, akustinen anturi, mikrokontrolleri ja muu elektroniikka. Työssä analysoidaan anturijärjestelmän vahvuuksia ja heikkouksia ja esitetään mahdollisia suorituskykyä parantavia tekijöitä pidemmälle vietyä suunnittelutyötä varten.

The purpose of this thesis is to overview acoustic sensors and the state-of-the-art biomedical applications that utilize acoustic sensors. Additionally, the aim is to design a sensor system for measuring the photoacoustic effect, which is the operational principle for many biomedical imaging systems, and to present its operating principle. Scientific articles were used to survey acoustic sensors and for designing the sensor system. Biomedical applications were studied via documents and articles provided by the manufacturers. In this study, we presented six biomedical devices that are commercial and/or still in development, and studied their properties and possible applications. The presented devices were selected to showcase the current technology and its possibilities. The designed sensor system works as an environment for observing the photoacoustic effect. The system included LED and its pulse control circuit, acoustic sensor, microcontroller and remaining electronics. The strengths and weaknesses of this sensor system were analysed. Also, possible factors for improving the system performance were proposed for a more advanced design.
Description
Supervisor
Ovaska, Seppo
Thesis advisor
Ovaska, Seppo
Keywords
akustinen anturi, ultraäänianturi, kuvantaminen, laitesuunnittelu
Other note
Citation