Mikrovågsbaserad diagnostik av blödningar intrakraniellt och i buk/bröstkorg prehospitalt

Abstract

Akuta blödningar i huvud, buk och bröstkorg är ett stort samhällsproblem, där tiden är avgörande för behandlingens effekt. Det finns därför ett starkt behov av att kunna diagnostisera sådana blödningar prehospitalt. Projektets syfte är att konstruera ett kompakt mätsystem som kan uppfylla den portabiliteten som krävs för prehospital användning, samt uppfylla jämförbar prestanda med en Vector Network Analyzer (VNA). Detta har gjorts genom konstruktion av en helt ny switch bestående av två stycken SP8T-switchar (Single Pole, 8 Throw som kopplar en ingång till åtta stycken utgångar), åtta stycken SPDT-switchar (Single Pole, Double Throw som kopplar en ingång till två utgångar) och en Arduino. Switchen har använts ihop med en Software-defined radio (SDR). Komponenterna strömförsörjdes med hjälp av Arduinon och systemet styrdes i ett LabVIEW-program. Dessutom har två stycken prototyper konstruerats, en utformad för detektion av intrakraniella blödningar och en för blödningar i buk/bröstkorg, vardera med åtta stycken tidigare framtagna monopolantenner omgivna av en dämpande gel. Switchen testades med en VNA och observerades dämpa signalen 5 dB och ha en isolation kring 80 dB. SDR:en konstaterades ha en isolation på runt 30 dB mellan sina kanaler, vilket gjorde att en 50 dB dämpare krävdes på referenssignalen för att undvika läckage. Switchen tillsammans med SDR:en kunde mäta signaler ned till 70 dB dämpning. Med mätsystemet kunde de två starkaste signalerna från prototypen för blödningar i buk/bröstkorg på en mänsklig buk urskiljas och liknade resultatet från motsvarande mätning med VNA:n. Detta visar att systemet fungerar och har stor potential. Vidareutvecklingen av systemet bör fokusera på att öka isoleringen mellan SPDT-switcharna, öka SDR:ens isolation mellan kanalerna och förbättra SDR:ens kapacitet att mäta svaga signaler.