Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin

Ingalsuo, Petri DIODILASERTEKNIIKAN SOVELTUVUUS HENGITYSKAASUANALYSAATTORIN KAASUMITTAUKSIIN, Pro gradu -tutkielma Jyväskylän yliopisto, Liikuntabiologian laitos, 2007. Hengityskaasuanalysaattoreita käytetään kunto- ja kilpaurheilussa maksimaalisen hapenottokyvyn (VO2max) määrittämiseen. Hengityskaa...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Ingalsuo, Petri
Muut tekijät: Liikuntatieteellinen tiedekunta, Faculty of Sport and Health Sciences, Liikuntabiologian laitos, Department of Biology of Physical Activity, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2007
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/7202
_version_ 1828193152640483328
author Ingalsuo, Petri
author2 Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Ingalsuo, Petri Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Ingalsuo, Petri Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Ingalsuo, Petri
datasource_str_mv jyx
description Ingalsuo, Petri DIODILASERTEKNIIKAN SOVELTUVUUS HENGITYSKAASUANALYSAATTORIN KAASUMITTAUKSIIN, Pro gradu -tutkielma Jyväskylän yliopisto, Liikuntabiologian laitos, 2007. Hengityskaasuanalysaattoreita käytetään kunto- ja kilpaurheilussa maksimaalisen hapenottokyvyn (VO2max) määrittämiseen. Hengityskaasujen analysoinnissa tarvittavien suureiden perusmittaukset ovat hapen (O2) ja hiilidioksidin (CO2) pitoisuuksien sekä hengitystilavuuden (VE) mittaukset. Markkinoilla nykyisin olevissa hengityskaasuanalysaattoreissa on käytössä useita erityyppisiä hapen (galvaaninen polttokenno, paramagneettinen anturi ja elektrokemiallinen kenno) ja hiilidioksidin (infrapuna anturi) mittausmenetelmiä. Hapen ja hiilidioksidin mittaukset ovat nykyisissä laitteistoissa tyypillisesti mitattu erikseen, eri mittausperiaatteilla. Diodilasertekniikka tarjoaa mielenkiintoisen mahdollisuuden yhdistää hapen (O2) ja hiilidioksidin (CO2) mittaukset samaan mittausmenetelmään. Diodilasertekniikalla voidaan laserin aallonpituus säätää elektronisesti mitattavan kaasun absorptioalueelle. Tämä yhdessä diodilaserin kapean emissioviivan kanssa mahdollistaa hyvin selektiiviset mittaukset. Teoriassa diodilasertekniikalla on mahdollisuus päästä parempaan mittaustarkkuuteen, nopeampaan mittaukseen, pienempään fyysiseen laitekokoon, halvempaan hintaan, useampien kaasujen havaitsemiseen, parempaan stabiilisuuteen sekä ylläpidon ja kalibrointitarpeen vähentämiseen. Mittalaitekehityksen kannalta diodilasereiden etuja ovat myös hyvä hyötysuhde, pieni tehonkulutus, pieni koko ja mahdollisuus tehdä mittaus pienestä näytemäärästä. Tämän Pro gradu –tutkielman tarkoituksena oli selvittää diodilaser -tekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin O2 –mittauksessa. Mittauksissa käytettiin kahta keskenään identtistä hengityskaasuanalysaattoria. Molemmat laitteet olivat Medikron valmistamia 919 Ergospirometria –laitteita. Toisessa analysaattorissa O2 –mittaus oli muutettu diodilaser – tekniikalla toteutetuksi. Referenssilaitteena käytettiin Vuokatin urheiluopiston testiaseman hengityskaasuanalysaattoria. Kaksi keskenään identtistä laitteistoa valittiin, jotta muista tekijöistä kuin O2 –mittauksesta aiheutuvat eroavaisuudet voitiin minimoida. Mittaukset suoritettiin vertailumittauksena, jossa hengityskaasuanalysaattorit kytkettiin rinnakkain siten, että mittaukset oli mahdollista suorittaa yhtäaikaisesti samankaltaisista hengityskaasunäytteistä. Koehenkilöiksi valittiin 11 hyväkuntoista tervettä henkilöä (ikä 27-52 vuotta). Mittaustuloksista analysoitiin yhteensä 560 (30s ajalta keskiarvoistettua) ja 470 (henkäys-henkäykseltä) mittauspistettä. Mittausten tavoitteena oli selvittää diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalyysissä vertailumittausten avulla. Lisäksi selvitettiin Diodilaser - mittausmoduulilla varustetun Medikron hengityskaasuanalysaattorin suorituskykyä, toistettavuutta ja tarkkuutta kalibrointikaasujen ja koehenkilömittausten avulla. Tulosten analysoinnissa käytettiin Pearsonin korrelaatiokerrointa ja parittaista t-testiä. Menetelmien välistä luotettavuutta tarkasteltiin Bland-Altman analyysillä. Mittaukset osoittivat että true O2, true CO2 ja VE korreloivat merkitsevästi analysaattoreiden välillä (true O2: R2 = 0.995, p<0.001). Alhaiset Bland-Altman arvot kertovat, että vaihtelu kahden eri menetelmän välillä oli erittäin pientä (true O2: B-A = 0.21 (+0.35 – +0.08)). True CO2 ja VE tulokset analysoitiin mittausmenetelmän toimivuuden varmistamiseksi. Analysoidut tulokset varmistivat menetelmän toimivuuden (true CO2: R2 = 0.994, p<0.001) (true CO2: B-A = -0.05 (0.05 – -0.15)) ja vastaavasti (VE: R2 = 0.997, p<0.001) (VE: B-A = 0.36 (+2.16 – -1.44)). Diodilaser O2 -mittaus korreloi suoritettujen testien perusteella erittäin hyvin referenssilaitteessa käytetyn paramagneettisen mittausperiaatteen kanssa. Myös mittaustarkkuuden, -nopeuden ja – toistettavuuden osalta mittaustulokset vaikuttivat lupaavilta. Mittaustulosten perusteella voidaan todeta diodilaser -mittausperiaatteen soveltuvan hyvin hengityskaasuanalysaattorin kaasumittausten mittausperiaatteeksi. Laitteiden vertailumittauksissa saatujen CO2 ja VE mittaustulosten korrelaation perusteella voidaan varmistua mittausmenetelmänä käytetyn vertailumittauksen toimineen luotettavasti. Lisätutkimuksia tarvitaan happi- ja hiilidioksidimittausten yhdistämiseksi samaan laitteeseen, laitekokonaisuuden kehittämiseen sekä mahdollisten muiden kaasujen tunnistamiseen hengitysilmasta.
first_indexed 2023-03-22T09:58:40Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.author", "value": "Ingalsuo, Petri", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2008-01-08T06:53:52Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2008-01-08T06:53:52Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2007", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1031988", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/7202", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Ingalsuo, Petri DIODILASERTEKNIIKAN SOVELTUVUUS HENGITYSKAASUANALYSAATTORIN KAASUMITTAUKSIIN, Pro gradu -tutkielma Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto, Liikuntabiologian laitos, 2007. Hengityskaasuanalysaattoreita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n kunto- ja kilpaurheilussa maksimaalisen hapenottokyvyn (VO2max) m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseen. Hengityskaasujen analysoinnissa tarvittavien suureiden perusmittaukset ovat hapen (O2) ja hiilidioksidin (CO2) pitoisuuksien sek\u00e4 hengitystilavuuden (VE) mittaukset. Markkinoilla nykyisin olevissa hengityskaasuanalysaattoreissa on k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 useita erityyppisi\u00e4 hapen (galvaaninen polttokenno, paramagneettinen anturi ja elektrokemiallinen kenno) ja hiilidioksidin (infrapuna anturi) mittausmenetelmi\u00e4. Hapen ja hiilidioksidin mittaukset ovat nykyisiss\u00e4 laitteistoissa tyypillisesti mitattu erikseen, eri mittausperiaatteilla. Diodilasertekniikka tarjoaa mielenkiintoisen mahdollisuuden yhdist\u00e4\u00e4 hapen (O2) ja hiilidioksidin (CO2) mittaukset samaan mittausmenetelm\u00e4\u00e4n. Diodilasertekniikalla voidaan laserin aallonpituus s\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4 elektronisesti mitattavan kaasun absorptioalueelle. T\u00e4m\u00e4 yhdess\u00e4 diodilaserin kapean emissioviivan kanssa mahdollistaa hyvin selektiiviset mittaukset. Teoriassa diodilasertekniikalla on mahdollisuus p\u00e4\u00e4st\u00e4 parempaan mittaustarkkuuteen, nopeampaan mittaukseen, pienemp\u00e4\u00e4n fyysiseen laitekokoon, halvempaan hintaan, useampien kaasujen havaitsemiseen, parempaan stabiilisuuteen sek\u00e4 yll\u00e4pidon ja kalibrointitarpeen v\u00e4hent\u00e4miseen. Mittalaitekehityksen kannalta diodilasereiden etuja ovat my\u00f6s hyv\u00e4 hy\u00f6tysuhde, pieni tehonkulutus, pieni koko ja mahdollisuus tehd\u00e4 mittaus pienest\u00e4 n\u00e4ytem\u00e4\u00e4r\u00e4st\u00e4. T\u00e4m\u00e4n Pro gradu \u2013tutkielman tarkoituksena oli selvitt\u00e4\u00e4 diodilaser -tekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin O2 \u2013mittauksessa. Mittauksissa k\u00e4ytettiin kahta kesken\u00e4\u00e4n identtist\u00e4 hengityskaasuanalysaattoria. Molemmat laitteet olivat Medikron valmistamia 919 Ergospirometria \u2013laitteita. Toisessa analysaattorissa O2 \u2013mittaus oli muutettu diodilaser \u2013 tekniikalla toteutetuksi. Referenssilaitteena k\u00e4ytettiin Vuokatin urheiluopiston testiaseman hengityskaasuanalysaattoria. Kaksi kesken\u00e4\u00e4n identtist\u00e4 laitteistoa valittiin, jotta muista tekij\u00f6ist\u00e4 kuin O2 \u2013mittauksesta aiheutuvat eroavaisuudet voitiin minimoida. Mittaukset suoritettiin vertailumittauksena, jossa hengityskaasuanalysaattorit kytkettiin rinnakkain siten, ett\u00e4 mittaukset oli mahdollista suorittaa yht\u00e4aikaisesti samankaltaisista hengityskaasun\u00e4ytteist\u00e4. Koehenkil\u00f6iksi valittiin 11 hyv\u00e4kuntoista tervett\u00e4 henkil\u00f6\u00e4 (ik\u00e4 27-52 vuotta). Mittaustuloksista analysoitiin yhteens\u00e4 560 (30s ajalta keskiarvoistettua) ja 470 (henk\u00e4ys-henk\u00e4ykselt\u00e4) mittauspistett\u00e4. Mittausten tavoitteena oli selvitt\u00e4\u00e4 diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalyysiss\u00e4 vertailumittausten avulla. Lis\u00e4ksi selvitettiin Diodilaser - mittausmoduulilla varustetun Medikron hengityskaasuanalysaattorin suorituskyky\u00e4, toistettavuutta ja tarkkuutta kalibrointikaasujen ja koehenkil\u00f6mittausten avulla. Tulosten analysoinnissa k\u00e4ytettiin Pearsonin korrelaatiokerrointa ja parittaista t-testi\u00e4. Menetelmien v\u00e4list\u00e4 luotettavuutta tarkasteltiin Bland-Altman analyysill\u00e4. Mittaukset osoittivat ett\u00e4 true O2, true CO2 ja VE korreloivat merkitsev\u00e4sti analysaattoreiden v\u00e4lill\u00e4 (true O2: R2 = 0.995, p<0.001). Alhaiset Bland-Altman arvot kertovat, ett\u00e4 vaihtelu kahden eri menetelm\u00e4n v\u00e4lill\u00e4 oli eritt\u00e4in pient\u00e4 (true O2: B-A = 0.21 (+0.35 \u2013 +0.08)). True CO2 ja VE tulokset analysoitiin mittausmenetelm\u00e4n toimivuuden varmistamiseksi. Analysoidut tulokset varmistivat menetelm\u00e4n toimivuuden (true CO2: R2 = 0.994, p<0.001) (true CO2: B-A = -0.05 (0.05 \u2013 -0.15)) ja vastaavasti (VE: R2 = 0.997, p<0.001) (VE: B-A = 0.36 (+2.16 \u2013 -1.44)). Diodilaser O2 -mittaus korreloi suoritettujen testien perusteella eritt\u00e4in hyvin referenssilaitteessa k\u00e4ytetyn paramagneettisen mittausperiaatteen kanssa. My\u00f6s mittaustarkkuuden, -nopeuden ja \u2013 toistettavuuden osalta mittaustulokset vaikuttivat lupaavilta. Mittaustulosten perusteella voidaan todeta diodilaser -mittausperiaatteen soveltuvan hyvin hengityskaasuanalysaattorin kaasumittausten mittausperiaatteeksi. Laitteiden vertailumittauksissa saatujen CO2 ja VE mittaustulosten korrelaation perusteella voidaan varmistua mittausmenetelm\u00e4n\u00e4 k\u00e4ytetyn vertailumittauksen toimineen luotettavasti. Lis\u00e4tutkimuksia tarvitaan happi- ja hiilidioksidimittausten yhdist\u00e4miseksi samaan laitteeseen, laitekokonaisuuden kehitt\u00e4miseen sek\u00e4 mahdollisten muiden kaasujen tunnistamiseen hengitysilmasta.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2008-01-08T06:53:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1\nURN_NBN_fi_jyu-2007422.pdf: 2209997 bytes, checksum: a760ffe4ce88470a8efb94e37a47c4b5 (MD5)\n Previous issue date: 2007", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "70 sivua", "language": null, "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.title", "value": "Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin", "language": null, "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-2007422", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.dcmitype", "value": "Text", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "dcmitype", "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": "Liikuntatieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sport and Health Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Liikuntabiologian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biology of Physical Activity", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomekaniikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomechanics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"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": "fi", "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": "5012", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "hengitys", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "mittaus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "lasertekniikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "diodit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "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.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_7202
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:01:45Z
main_date 2007-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2007
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/eb9c8d55-3eaa-43d0-84af-16492e0c9890\/download","text":"URN_NBN_fi_jyu-2007422.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2007
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Ingalsuo, Petri Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin Biomekaniikka Biomechanics 5012 hengitys mittaus lasertekniikka diodit
title Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
title_full Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
title_fullStr Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
title_full_unstemmed Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
title_short Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
title_sort diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
title_txtP Diodilasertekniikan soveltuvuus hengityskaasuanalysaattorin kaasumittauksiin
topic Biomekaniikka Biomechanics 5012 hengitys mittaus lasertekniikka diodit
topic_facet 5012 Biomechanics Biomekaniikka diodit hengitys lasertekniikka mittaus
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/7202 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-2007422
work_keys_str_mv AT ingalsuopetri diodilasertekniikansoveltuvuushengityskaasuanalysaattorinkaasumittauksiin