Guten Tag zusammen! Ich habe ein interessantes Problem: Ich arbeite in einem Institut fuer experimentelle Traumatologie, und unter Anderem fuehren wir Versuche zu Knochenwachstum in Ratten und Maeusen durch. Die Untersuchungen finden in einem uCT statt, wo die Tiere gescannt werden. Das uCT bietet die Moeglichkeit gegatete Scans zu machen, d.h nur dann zu scannen wenn das Tier zb. gerade ausgeatmet hat, um Atmungsartefakte zu mindern. Was wir jetzt also konstruieren wollen ist ein Sensor, den man am besten um den Bauch des Tieres schnallen kann, der die Atmung detektiert (es reicht binaer: ausgeatmet oder eingeatmet = 1 oder 0). Ansich gibts ja viele Moeglichkeiten dies zu bewerkstelligen (DMS, Kapazitiv etc), das Problem ist nur unsere Loesung muss komplett roentgenstrahlungsdurchlaessig sein... also kein Metall (die Signalgewinnung im Sensor... danach die Signalverarbeitung findet ausserhalb des uCT statt und kann nat. elektronisch sein) Ich finds eine interessante Denksportaufgabe, aber im Moment komm ich noch nicht so recht weiter. Evt eine Druckmessung in einem Wasserschlauch um den Bauch? Vielleich hat ja jemand einen genialen Einfall =) Schoenen Tag Sebastian
Vllt. Justiere Lichtschranke die man einmal auf die Höhe einstellt, wenn das Tier ausgeatmet hat. Wenn das Tier dann einatmet, dann wird sie unterbrochen und du hast dein Signal. Gruß, fuzzy_
(Hoffentlich sind keine Tierschützer anwesend... ;-) ) Im Zweifelsfall vor die Maus ein Detektor, wie er in Gaschromatographen benutzt wird (quasi ein beheitzter widerstand). Dieser wird durch den Luftzug der Atmung gekühlt und ändert dabei den Widerstandswert. Die "Umkehrpunkte" des Kurvenverlauft sollten sich relativ einfach bestimmen lassen. (Nachteil: Die Maus muss fixiert sein!)
Das ganze Experiment in ein luftdicht abgeschlossenes Gehäuse mit einem definierten Lufteinlass. In diesem dann die Luftströmung messen.
Ich hätte vor allem Bedenken, dass so ein Computertomograph Störungen in einem Sensor verursacht - Magnetspin wäre noch schlimmer wegen des starken Magnetfelds. Also erst mal ohne Elektronik weg vom Tomographen, vielleicht ein Luftschlauch dessen Änderung etwas entfernt dann ausgewertet wird, z.B. mit Luftdrucksensor.
Eine Körperbewegung ließe sich auch mit Dopplerradar erfassen, das liefert niederfrequnete Töne.
Es wäre eventuell über eine Glasfaser möglich, deren Biegungsradius sich durch die Atembewegung ändert. Damit ändern sich auch die internen Reflexionen/Verluste. Es gab mal VR-Handschuhe ( "DataGlove"), die die Fingerkrümmung über die selben Effekte gemessen haben.
Dem Viech ein Wollfaden um den Brustkorb wickeln (nicht zu fest;)) und mechanisch Messen?
Atemgeräusche mit einem PC aufnehmen und auswerten.
"Mausefalle" mit Skala aus Plaste ? Feder möglichst schwach...
> vielleicht ein Luftschlauch
dann brauchste alle paar minuten ne neue Maus (grausam), denn die
schiebt nur die Luftsäule hin und her :-)
VG,
/th.
Ist die Maus intubiert? Damit wären Fluss- oder Druckänderungen relativ einfach zugänglich. Gruss, RS
Wahnsinn! So viele Beiträge in so kurzer Zeit ist ja unglaublich! Erstmal riesen Dank! Ich werd das mal zusammenfassen: 1) Lichtschranke war auch eine unserer Ersten Ideen. Allerdings handelt es sich um eine fixe Röntgenröhre, durch deren Strahl das Tier durchgeschoben wird. Früher oder später wäre dann also die Apperatur der Lichtschranke im Scanfenster :( 2) @Flowmeter, Temperatur-widerstands Messung, Peltier-element etc: geht leider auch nicht, weil das Lungenvolumen von so einer Maus vermutlich viel zu klein ist. Außerdem werden die Tiere während der Scanzeit mit Isofluran-Luftgemisch in Schach gehalten (man kann einer Maus ja nicht sagen bleib bitte mal 5 Minuten ruhig liegen). Dieser Flow ist sicher weit größer als die Atmung des Tieres, daher leider nicht gut zu verwenden. 3) Doppeler Radar: leider das gleiche Problem wie 1) und vermutlich teuer 4) Wollfaden und mechanisch Messen: Es muss früher oder später ein digitales I/O Signal werden, um den Scan zu triggern. Das bedeutet wieder Kabelleitungen (aus Metall) und das gibt hässliche Schatten im Scan. 5) Atemgeräusche: auch wieder zu viele elektronische Bauteile. Außerdem ist das CT bestimmt 100dB lauter als so ein Mäusehuster :oD 6) "Mausefalle" mit Skala aus Plaste ? Feder möglichst schwach... versteh ich nicht ganz, was du meinst? Aber hört sich mechanisch an => siehe 4) 7) und absoluter Favorit: Glasfaser mit sich änderndem Reflexionsgrad. Das ist genial! Ich werd das mal googlen und schaun, was ich dazu find. Ich kann mich erinnern, in der Uni haben wir auch mal was von so einem Goniometer (also Kniewinkelmesser) gehört. Funktioniert ähnlich, nur dass sich bei Biegung der Widerstand ändert. Hier nicht zu gebrauchen, aber mit Glasfaser... das hat was!!! Vielen Dank erstmal für die vielen Ideen, ich hoffe da kommt noch was! Grüße Sebastian
Ich habe eine ganz einfache Lösung: kauft euch einen Gasmonitor! So ein Ding was die CO2 Konzentration der Ausatemluft misst. Da bekommt ihr als Ausgang den Verlauf der CO2 Kurve und könnt entsprechend triggern. Da das Signal aber zeitversetzt ist, muss die Maus regelmäßig atmen. Sollte aber kein Problem sein. Hier, sowas: http://www.surgivet.com/catalog/monitoring-equipment/v9004-series-capnograph-monitor.html Es gibt diese Lösungen aber schon lange professionell und da wird einfach mit einem "Luftgürtel" gearbeitet. Eine dünne Schaumstoffschicht hermetisch versiegelt in einem Gürtel und ein Sensor misst die Druckänderungen. Also einfach ganz weichen Schaumstoff, evtl. pulverisiert/zerkleinert flach in ein Band aus Gefrierbeutel einschweißen, das um die Maus wickeln und über einen Schlauch die Druckänderungen messen. Wenn der Schaumstoff zu röntgendicht sein sollte, was ich aber nicht glaube, da der CT ohnehin räumlich auflöst und es vollkommen egal ist, ob da außen irgendwas ist, dann eben nur den Beutel, leicht unter Druck gesetzt, so dass Luft drin ist. Oder den Sruck mit einer Sonde direkt am Mund der Maus messen. Sollte detektierbar sein.
Hätte noch zwei Ideen zu einer Art Lichtschranke. 1. Mit einem Laser einen Punkt auf den Brustkorb der Maus machen und dann entweder über ein Fotodiodenarray oder über eine Kamera die Position des Punktes auswerten. Bei der ersten Armung werden die Endpunkte dieses Verlaufs erkannt und dannach eben z.B. beim unteren Punkt getriggert. Mit einem Linienlaser könnte das ganze auch weiter außerhalb der eigentlichen Röhre plaziert werden aber erfordert dann mehr Aufwand bei der Auswertung weil dich die Maus ja relativ zur Kamera bewegt. Oder es ist noch Platz um sowas mit durchzuschieben. Kamera/Fotodioden müsste man evtl. an den Seiten mit Blei abschirmen. 2. Eine normale Lichtschranke Diagonal über die Maus führen so dass Sender/Empfänger vor bzw. hinter der Maus stehen und so auch keine Schatten im Bild entstehen. Dann eben über die Menge des aufgenommen Lichts ermitteln ob ein- (weniger Licht) oder ausgeatmet (mehr Licht) wurde. Hat die Bahre, auf der die Maus liegt, denn vorne und hinten noch genug Platz für sowas? Gruß Stefan
Der Maus einen Schaluch um den Brustkorb binden, der aus einem sehr dünnen Material besteht und einen großen Teil des Brustkorbes bedeckt. Wenn die Maus einatmet wird Wasser aus dem Schlauch verdrängt, das über einen anderen dünnen Plastikschlauch aus der Röhre geführt wird und dann gemessen werden kann.
Stefan N. schrieb: > Hätte noch zwei Ideen zu einer Art Lichtschranke. > > 1. Mit einem Laser einen Punkt auf den Brustkorb der Maus machen und > dann entweder über ein Fotodiodenarray oder über eine Kamera die > Position des Punktes auswerten. Bei der ersten Armung werden die > Endpunkte dieses Verlaufs erkannt und dannach eben z.B. beim unteren > Punkt getriggert. Mit einem Linienlaser könnte das ganze auch weiter > außerhalb der eigentlichen Röhre plaziert werden aber erfordert dann > mehr Aufwand bei der Auswertung weil dich die Maus ja relativ zur Kamera > bewegt. Oder es ist noch Platz um sowas mit durchzuschieben. > Kamera/Fotodioden müsste man evtl. an den Seiten mit Blei abschirmen. Stichwort Laser Range Finder / Entfernungsmesser. Gibt's fertig zu kaufen, z.B. dieses Line Up hier: http://www.keyence.com/products/sensors/laser/gv/gv_specifications_1.php Habe allerdings keinerlei Erfahrung damit, nur ein schnelles Google-Ergebnis. Aus der Entfernungsmessung kann man jedenfalls mit entsprechender Signalverarbeitung die Atemfrequenz ermitteln (Wendepunkte suchen, FFT, o.ä.). Und wenn man einen Laser-Sensor hat, der schnell und genau genug ist, kann man vllt. sogar die Herzfrequenz im Sensorsignal entdecken, wenn man den Entfernungsmesser auf irgendeine anatomisch günstige Ader richtet. Was man evaluieren müsse, sind die Reflektionseigenschaften des Fells, aber der Hersteller von obigem Link behauptet, die Sensoren funktionieren auch mit Metallen und schwarzem Gummi. Das sollte also schon einigermaßen robust sein.
1.)Die Maus mit einem Bildverrbeitenden Ultraschallsensor antasten. Über eine Software wird forlaufend das Körpervolumen berechnet. Wenn man weiß wie sich das Volumen mit der Atumung ändert kann man auch trigggern. Doch vermutlich hört eine Maus Ultraschall (?) und es stört sie... 2.)Oder mit einer Wärmebildkamera. Hat man die Bilder digital am PC kann man daraus mit ensorechender Siganlverarbeitungssoftware (zb Matlab) den Änderung der Ausdehnung der Maus berechenen.. 3.)Oder mit mehreren Laserentfernungsmessern, die die Maus abtasten, evetuell Laserscanner. Methoden bei der ewtas um die Maus gewickelt werden muss stell ich mir kompliziert vor.
Angehängte Dateien:
-
Glasfaser_Sensor.png
390 KB
Hallo! Ich danke euch für die vielen weiteren guten Gedanken: 8) CO2 Messung ist durch die kontinuierliche Isofluranbetäubung wohl leider nicht so leicht machbar :( 9) Das mit dem dünnwandigen Schlauch klingt sehr brauchbar. Mit Luft oder Wasser füllen und an einem Ende mit einer Membran o.Ä. die Verdrängung messen. Ich werde sehen was ich dazu finde! 10) Sämtliche Gedanken, die auf Laserabtastung etc. basieren sind wahrscheinlich auf Grund der Geometrie des Objektträgers schwer realisierbar. Erstens muss eine Schutzklappe vor die Röhre - das heißt der direkte Sichtweg ist leider von außen blockiert. Ob man eine kleine Kamera oder einen Laser + Detektor auf dem Objektträger unterbringen kann werde ich mir ansehen! Ist sicher eine bestechend einfache und günstige Lösung. Hinter der Maus ist leider kein Platz, da haben wir leider sogar mit dem Schwanz schon oft Probleme den unterzubringen. 11) Wärmebildkamera und bildverarbeitende US-Sensoren sind sicher das genaueste, ist aber für einen einfachen ein/aus trigger sicher ein Overkill und preislich auch nicht ganz unseren Vorstellungen entsprechend. 12) Mir bisher am sympatischten ist die Lösung mit einem "geriffelten" Glasfaserkabel (siehe Anhang 1+2). Durch gezielte Einkerbungen in einer Glasfaser wird die Totalreflexion im Inneren des Kabels bei Biegung tw. ausgesetzt und die Lichtmenge die durchkommt ändert sich proportional zur Biegung. Abtastung mit Photodiode. Leider habe ich bisher nur die Theorie gelesen aber noch keine Systeme gefunden. Lässt sich aber bestimmt auch selbst basteln - ich werde sehen! Das Problem ist eben, dass das Tier in einer kleinen Röhre liegt, die fast genau so groß ist wie das Tier selbst und man außer durch ein kleines Fenster nicht reinschaun kann. Eine Blackbox quasi :D Dennoch gefällt mir wie kreativ ihr seit - einen riesen Dank für die tollen Ideen!
Hallo Sebastian und alle anderen, Fralla: > 2.)Oder mit einer Wärmebildkamera. Hat man die Bilder digital am PC kann > man daraus mit ensorechender Siganlverarbeitungssoftware (zb Matlab) den > Änderung der Ausdehnung der Maus berechenen.. Sone Maus hat wahrscheinlich ne recht hohe Atemfrequenz, da braucht man schon ne gute zeitliche Auflösung. Die Frage ist auch, ob man von den "sichtbaren" Seiten der Maus viel von der Atembewegung sieht. Mir bisher am sympatischten ist die Lösung mit einem "geriffelten" Glasfaserkabel (siehe Anhang 1+2) Bzgl. Glasfaser: Stell dir das mal nicht ganz so einfach wie in dem Schema vor. Das mit den "Riffel" ist auch eher mikroskopisch. Dazu kommt, dass man wahrscheinlich nen recht kleinen Krümmungsradius braucht, was heißt, dass der Faserdurchmesser sehr gering sein muss - empfindliche Faser. Aber schick mir doch bitte ne PM, wenn dich das mit den Fasern näher interessiert. Gruß, Thomas
Verdammich, das gibt's alles schon :-/ http://www.tijsat.tu.ac.th/issues/1996/no1/1996_V1_No1_2.PDF http://www.springerlink.com/content/l651376877150067/ http://www.iop.org/EJ/abstract/0957-0233/8/4/002 Und diverse weitere: http://scholar.google.de/scholar?q=fibre+optical+medical+sensor&hl=de&btnG=Suche&lr=
Glsfaserverbiegung messen ist sicher eine gute Idee. Dazu wird man wohl bei diesem kleinem Radius eine schnelle Lichtquelle und eine Auswertung im ps-Bereich brauchen? ___||||_________?
Dass ihr diese Tierquäler auch noch unterstützt macht euch zu mitschuldigen. @Sebastian: Hoffentlich laufen wir uns nie über den Weg...
@ Gast: Der Spruch ist nicht neu. Ist das besser? Irgendo stand auch nehmt Mantafahrer statt Tierversuche.
Mantafahrer sind doch out, heute solltest du den Spruch mit Forentroll aka Gast (Gast) neu formulieren.
Hallo, nachdem der Thread jetzt wohl uns unproduktive abzugleiten droht, möchte ich ihn hiermit schließen. Ich lasse mich sicher nicht auf eine Sinndiskussion ein. Vielen Dank nocheinmal für die vielen Ideen, bis zum nächsten Mal Sebastian
>Ich arbeite in einem Institut fuer >experimentelle Traumatologie Omg, wie kann man nur an so einer "Arbeit" Spaß haben? Laßt die Tiere zufrieden. Macht Selbstversuche, wenn ihr so geil drauf seid.
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