Inertia-anturit lääketieteessä ja fysiologisissa mittauksissa : Kirjallisuusselvitys

Abstract

Inertia-anturit ovat kehittyneet viime vuosikymmeninä keskeiseksi teknologiseksi ratkaisuksi liikkeen ja asennon mittaamiseen. Tämä kirjallisuusselvitys kuvaa inertia-anturien perustoimintaperiaatteet, sekä niiden soveltuvuuden lääketieteellisiin ja fysiologisiin mittauksiin. Teoreettisessa osassa käydään läpi kiihtyvyysantureiden (pietsosähköiset, pietsoresistiiviset ja kapasitiiviset), gyroskooppien (mekaaniset, värähtelevät ja optiset), sekä magnetometrien (Hallin ilmiöön ja fluxgate-periaatteeseen perustuvat) toimintamekanismit yleisellä tasolla. Lisäksi tarkastellaan anturien signaalinkäsittelyä ja kalibrointia, jotka mahdollistavat luotettavat mittaustulokset. Sovellusosiossa analysoidaan inertia-anturien käyttöä muun muassa robottikirurgian tarkan asennonseurannan varajärjestelmänä, sekä kirurgien taitotason objektiivisessa arvioinnissa. Kuntoutusta tarkastelevassa osiossa käsitellään aivohalvauspotilaiden ylävartalon motoristen toimintojen ja kävelyhäiriöiden mittaamista, sekä seuranta­järjestelmiä. Proteesiteknologiassa tarkastellaan sekä jalkaproteesin sopivuuden arviointia, että sEMG avulla ohjattavien käsiproteesien algoritmien parantamista. Parkinsonin taudin diagnostiikassa ja seurannassa esitellään sormenpäästä mitattavan vapinan, sekä liikkeen jähmettymisen ja bradykinesian toistuvuuden arviointia. Inertia-anturien pienikokoisuus, energiatehokkuus ja tarkkuus ovat tehneet niistä kustannustehokkaan ja helposti käyttöön otettavan vaihtoehdon perinteisille kliinisille menetelmille. Jatkuva teknologinen kehitys ennakoi inertia-anturien entistä laajempaa soveltamista terveydenhuollon mittausjärjestelmissä ja potilaskohtaisissa seurantaratkaisuissa.