Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen

Luunmurtuman onnistunut paraneminen vaatii murtuma-alueen luiden pysymistä paikallaan ja oikeassa asennossa koko paranemisen ajan. Tämän pakottamiseksi ortopedi voi asentaa potilaan luuhun erilaisia metallisia tukirakenteita, yhden vaihtoehdoista ollessa Kischner piikeiksi tai K-piikeiksi kutsutut p...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Puranen, Pietari
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2018
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/60844
_version_ 1826225732738613248
author Puranen, Pietari
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Puranen, Pietari Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Puranen, Pietari Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Puranen, Pietari
datasource_str_mv jyx
description Luunmurtuman onnistunut paraneminen vaatii murtuma-alueen luiden pysymistä paikallaan ja oikeassa asennossa koko paranemisen ajan. Tämän pakottamiseksi ortopedi voi asentaa potilaan luuhun erilaisia metallisia tukirakenteita, yhden vaihtoehdoista ollessa Kischner piikeiksi tai K-piikeiksi kutsutut pitkät ja ohuet neulat. Luunmurtuman parannuttua piikit tulee poistaa, mutta paranemisen aikana näiden päälle muodostunut luu- ja sidekudos vaikeuttavat piikkien löytämistä ilman tarpeettoman kudosvaurion aiheuttamista potilaalle. Tässä tutkielmassa kerron erityisesti näiden K-piikkien havaitsemiseen kehittämästäni, pienikokoisesta metallinpaljastimen prototyypistä, jonka toiminta perustuu anturina käytetyllä solenoidilla aikaansaadun, oskilloivan magneettikentän piikkeihin indusoimien pyörrevirtojen havaitsemiseen kyseisen solenoidin induktanssin muutoksen perusteella. Anturisolenoidia käytettiin osana elektronisen oskillaattorin värähtelijää, jolloin induktanssin muutos aiheutti vastaavan muutoksen oskillaattorin taajuudessa. Tätä taajuusmuutosta havainnoitiin Beat Frequency Oscillator -piirillä (BFO), joka vertaa anturin oskillaattorin taajuutta identtisen referenssioskillaattorin vakiona pysyvään taajuuteen, tuottaen signaalin, jonka taajuus vastaa näiden erotusta. Menetelmä mahdollistaa anturioskillaattorin pientenkin taajuusmuutosten havaitsemisen erotusoskillaattorin taajuusmuutosten ollessa tähän suoraan verrannollisia. Tutkielmassa esitelty prototyyppi kehitettiin parantamaan aikaisemmin samaan tarkoitukseen valmistetun, mutta erilaisella havaintomenetelmään perustuvan laitteen herkkyyttä, käytettävyyttä ja häiriönsietoa. Prototyypin merkittävimmät parannukset aiempaan nähden olivatkin oskillaattorien komponenttien, erityisesti niissä käytettyjen solenoidien suojaus ympäristön kanssa tapahtuvan kapasitiivisen kytkeytymisen aiheuttamalta häiriösignaalilta, sekä signaalin havainnoimiseen käytettyjen logaritmisten menetelmien mahdollistama herkkyyden parantaminen ja epälineaarisen taajuuserovasteen linearisointi. Kuitenkin nyt valmistettuun prototyyppiin jäi myös joitain parannuskohteita. Näistä erityisesti oskillaattorien taajuuksien lämpötilariipuvuuden vähentäminen, taajuusalueen tarkempi suunnittelu kohteiden ominaisuuksien perusteella vasteen voimakkuuden maksimoimiseksi sekä laitteiston koon pienentäminen elektroniikan paremmalla suunnittelulla ja digitalisoinnilla jäivät jatkokehityskohteiksi.
first_indexed 2024-09-11T08:50:37Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Kataja , Markku", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Puranen, Pietari", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2019-01-03T09:15:39Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2019-01-03T09:15:39Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2018", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/60844", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Luunmurtuman onnistunut paraneminen vaatii murtuma-alueen luiden pysymist\u00e4\npaikallaan ja oikeassa asennossa koko paranemisen ajan. T\u00e4m\u00e4n pakottamiseksi\nortopedi voi asentaa potilaan luuhun erilaisia metallisia tukirakenteita, yhden vaihtoehdoista ollessa Kischner piikeiksi tai K-piikeiksi kutsutut pitk\u00e4t ja ohuet neulat.\nLuunmurtuman parannuttua piikit tulee poistaa, mutta paranemisen aikana n\u00e4iden p\u00e4\u00e4lle muodostunut luu- ja sidekudos vaikeuttavat piikkien l\u00f6yt\u00e4mist\u00e4 ilman\ntarpeettoman kudosvaurion aiheuttamista potilaalle.\n\nT\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa kerron erityisesti n\u00e4iden K-piikkien havaitsemiseen kehitt\u00e4m\u00e4st\u00e4ni, pienikokoisesta metallinpaljastimen prototyypist\u00e4, jonka toiminta perustuu\nanturina k\u00e4ytetyll\u00e4 solenoidilla aikaansaadun, oskilloivan magneettikent\u00e4n piikkeihin indusoimien py\u00f6rrevirtojen havaitsemiseen kyseisen solenoidin induktanssin\nmuutoksen perusteella. Anturisolenoidia k\u00e4ytettiin osana elektronisen oskillaattorin\nv\u00e4r\u00e4htelij\u00e4\u00e4, jolloin induktanssin muutos aiheutti vastaavan muutoksen oskillaattorin taajuudessa. T\u00e4t\u00e4 taajuusmuutosta havainnoitiin Beat Frequency Oscillator\n-piirill\u00e4 (BFO), joka vertaa anturin oskillaattorin taajuutta identtisen referenssioskillaattorin vakiona pysyv\u00e4\u00e4n taajuuteen, tuottaen signaalin, jonka taajuus vastaa\nn\u00e4iden erotusta. Menetelm\u00e4 mahdollistaa anturioskillaattorin pientenkin taajuusmuutosten havaitsemisen erotusoskillaattorin taajuusmuutosten ollessa t\u00e4h\u00e4n suoraan\nverrannollisia.\n\nTutkielmassa esitelty prototyyppi kehitettiin parantamaan aikaisemmin samaan tarkoitukseen valmistetun, mutta erilaisella havaintomenetelm\u00e4\u00e4n perustuvan laitteen\n\n\n\nherkkyytt\u00e4, k\u00e4ytett\u00e4vyytt\u00e4 ja h\u00e4iri\u00f6nsietoa. Prototyypin merkitt\u00e4vimm\u00e4t parannukset aiempaan n\u00e4hden olivatkin oskillaattorien komponenttien, erityisesti niiss\u00e4\nk\u00e4ytettyjen solenoidien suojaus ymp\u00e4rist\u00f6n kanssa tapahtuvan kapasitiivisen kytkeytymisen aiheuttamalta h\u00e4iri\u00f6signaalilta, sek\u00e4 signaalin havainnoimiseen k\u00e4ytettyjen\nlogaritmisten menetelmien mahdollistama herkkyyden parantaminen ja ep\u00e4lineaarisen taajuuserovasteen linearisointi. Kuitenkin nyt valmistettuun prototyyppiin j\u00e4i\nmy\u00f6s joitain parannuskohteita. N\u00e4ist\u00e4 erityisesti oskillaattorien taajuuksien l\u00e4mp\u00f6tilariipuvuuden v\u00e4hent\u00e4minen, taajuusalueen tarkempi suunnittelu kohteiden ominaisuuksien perusteella vasteen voimakkuuden maksimoimiseksi sek\u00e4 laitteiston koon\npienent\u00e4minen elektroniikan paremmalla suunnittelulla ja digitalisoinnilla j\u00e4iv\u00e4t\njatkokehityskohteiksi.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2019-01-03T09:15:39Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2019-01-03T09:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2018", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "122", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "laitekehitys", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "metallinpaljastin", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "py\u00f6rrevirrat", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "solenoidi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Pienikokoisen metallinpaljastimen kehitt\u00e4minen kudoksen sis\u00e4isten kohteiden paikantamiseen", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201901031020", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Soveltava fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Applied Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4023", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_60844
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:30Z
main_date 2018-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2018
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/fe4ecd50-ee9d-4656-9755-22ad964b0cd7\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201901031020.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2018
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Puranen, Pietari Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen laitekehitys metallinpaljastin pyörrevirrat solenoidi Soveltava fysiikka Applied Physics 4023
title Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
title_full Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
title_fullStr Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
title_full_unstemmed Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
title_short Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
title_sort pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
title_txtP Pienikokoisen metallinpaljastimen kehittäminen kudoksen sisäisten kohteiden paikantamiseen
topic laitekehitys metallinpaljastin pyörrevirrat solenoidi Soveltava fysiikka Applied Physics 4023
topic_facet 4023 Applied Physics Soveltava fysiikka laitekehitys metallinpaljastin pyörrevirrat solenoidi
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/60844 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201901031020
work_keys_str_mv AT puranenpietari pienikokoisenmetallinpaljastimenkehittäminenkudoksensisäistenkohteidenpaikantamis