Fotopletysmografiasignaali ja sen käsittely

Abstract

Tämä insinöörityö on osa lääket. lis. Jussi Pirneskosken väitöskirjatutkimusta ”Kriittisesti sairaan potilaan tunnistaminen Fotopletysmografian avulla”. Fotopletysmografia (FPG) on optinen lääketieteessä käytössä oleva menetelmä, jolla tutkitaan verenvirtauksen muutoksia. Sydämen sykkeen lisäksi FPG-signaaliin vaikuttaa hengitys. Yleisempiä käytössä olevia FPG:n sovelluksia on pulssioksimetria, jolla mitataan veren happikyllästeisyyttä (happisaturaatio, SpO2).

Insinöörityötä varten oli tavoitteena rakentaa analysointiohjelma Labview´lla. Analysointiohjelma tulee tutkimuskäyttöön lääket. lis. Pirneskosken tutkimuksen avuksi. Ohjelman avulla analysoidaan vuodeosastolta kerätyt potilasmittaukset (n. 300 potilasta).

Työtä varten rakennettiin myös yksinkertainen FPG-laite. Laitetta oli tarkoitus vertailla kaupallisessa käytössä olevaan laitteeseen. Vertailuun ei ehditty työssä syventymään halutulla tavalla, joten vertailu jouduttiin toteuttamaan vain silmämääräisesti. Työssä on käsitelty FPG:n käyttöä lääketieteessä sekä esitetty FPG-laitteen teknisiä ominaisuuksia.

Tulevaisuudessa analysointiohjelmaa ja rakennettua FPG-laitetta olisi mahdollista kehittää. Kehittäminen olisi etenkin tärkeää, jos löydetään menetelmä kriittisesti sairaan potilaan tunnistamiseen FPG:n avulla. Tällöin voisi olla mahdollista rakentaa laite, joka ilmoittaisi lyhyellä mittauksella, onko henkilö kriittisesti sairas. Tällainen laite olisi tärkeä etenkin henkilöille, joilla on kohonnut riski saada sydänpysähdys.

This study was conducted as part of Licentiate in Medicine Jussi Pirneskoski´s dissertation project, “Detecting Critical Illness with Photoplethysmography”. Photoplethysmography (PPG) is an optical method to measure the blood volume changes.

The aim of this study was to build an analysis program. The analysis program is made by Labview. The analysis program will be used in Licentiate of Medicine Pirneskoski´s research. Using the program, the patient measurements (ca. 300 patients) will be analyzed.

In this project also a small PPG-device was designed and constructed. The purpose was to compare PPG-device that was made in this project to a commercial medical PPG-device. However, there was no time to focus in comparing the two types in this research.

If Pirneskoski´s research results provide a new method to identify a critically ill patient, the analysis program and the PPG-device be further developed in future. It could be possible to construct a device which could indicates critical ill persons. It is possible that the analysis program is embedded to a small PPG-device and it can look for example like a watch. The device would be important for people who have high-risk of cardiovascular arrest.