Optinen mittaus Senno-laitteella ja data-analyysi neuroverkon avulla
Lallukka, Juha; Pauna, Ville; Rahu, Märt (2026)
2026
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202604025547
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202604025547
Tiivistelmä
Kannettavat laitteet ovat yksi nykyajan terveysteknologian trendeistä. Tekniikan muuttuessa pienemmäksi ja halvemmaksi pystytään mittaamaan henkilökohtaisten puettavien laitteiden avulla ei-invasiivisesti elimistön perustoimintoja. Tässä opinnäytetyössä oli käytössä Senno-niminen optinen mittauslaite, joka sisältää Analog Devices -yhtiön valmistaman ADPD4100/ADPD4101-piirin. Kyseessä olevassa piirissä on kahdeksan eri aallonpituudella olevaa lediä, sekä kaksi valon intensiteettiä mittaava sensoria. Opinnäytetyön tavoitteena oli saada käytännön kautta kokemuksia Sennosta ja dokumentoida saadut tiedot laitteen ohjaamisesta, toiminnasta ja kyvykkyyksistä.
Beer-Lambertin lain mukaan valon absorboituminen aineessa on riippuvainen tutkittavan aineen konsentraatiosta. Ilmiöön vaikuttaa myös aineen absorptioprofiili, jossa tietyt aallonpituudet absorboituvat enemmän kuin muut aallonpituudet. Käytössämme oli kahdeksan lediä eri aallonpituuksilla, joista lyhyin aallonpituus oli 465 nm ja pisin 850 nm.
Mittauksia otettiin glukoosiliuoksista (konsentraatiot 9 g/l, 18 g/l ja 180 g/l) ja hemoglobiiniliuoksista (miedoin konsentraatio 125 mg/l ja vahvin 1000 mg/l). Mittaustuloksilla koulutettiin neuroverkko ja saatua mallia käytettiin reaaliajassa tunnistamaan tutkittavan liuoksen konsentraatio. Glukoosin absorptioprofiilista ja käytössä olevien ledien aallonpituuksista johtuen, mallia ei saatu tunnistamaan glukoosiliuoksen konsentraatiota. Mitattujen hemoglobiiniliuosten konsentraatioiden luokittelu onnistui luotettavasti.
Senno-laitteessa oleva piiri on kehitetty puettavien terveys- ja kuntoilumonitoreita varten. Laitteella pystyy havaitsemaan eri aallonpituuksien absorboitumisen tutkittavassa aineessa tai kudoksessa. Parhaan tuloksen saamista varten pitäisi käytettävien ledien aallonpituudet räätälöidä ratkaistavissa olevan ongelman mukaisesti. Tässä opinnäytetyössä on yksityiskohtaisesti ja käytännön kautta dokumentoitu Senno-laitteen käyttöönottoon tarvittavia tietoja.
Beer-Lambertin lain mukaan valon absorboituminen aineessa on riippuvainen tutkittavan aineen konsentraatiosta. Ilmiöön vaikuttaa myös aineen absorptioprofiili, jossa tietyt aallonpituudet absorboituvat enemmän kuin muut aallonpituudet. Käytössämme oli kahdeksan lediä eri aallonpituuksilla, joista lyhyin aallonpituus oli 465 nm ja pisin 850 nm.
Mittauksia otettiin glukoosiliuoksista (konsentraatiot 9 g/l, 18 g/l ja 180 g/l) ja hemoglobiiniliuoksista (miedoin konsentraatio 125 mg/l ja vahvin 1000 mg/l). Mittaustuloksilla koulutettiin neuroverkko ja saatua mallia käytettiin reaaliajassa tunnistamaan tutkittavan liuoksen konsentraatio. Glukoosin absorptioprofiilista ja käytössä olevien ledien aallonpituuksista johtuen, mallia ei saatu tunnistamaan glukoosiliuoksen konsentraatiota. Mitattujen hemoglobiiniliuosten konsentraatioiden luokittelu onnistui luotettavasti.
Senno-laitteessa oleva piiri on kehitetty puettavien terveys- ja kuntoilumonitoreita varten. Laitteella pystyy havaitsemaan eri aallonpituuksien absorboitumisen tutkittavassa aineessa tai kudoksessa. Parhaan tuloksen saamista varten pitäisi käytettävien ledien aallonpituudet räätälöidä ratkaistavissa olevan ongelman mukaisesti. Tässä opinnäytetyössä on yksityiskohtaisesti ja käytännön kautta dokumentoitu Senno-laitteen käyttöönottoon tarvittavia tietoja.