Punktuelle Dehnungsmessung an einem Silikonkörper

[LostWok]

Hey Peter,

Ich glaube, dass hab ich ansatzweise verstanden. Ich müsste dann jede Windung um den Magen einzeln ableiten oder ?

Ich habe einen Informatiker zur Hand. Der könnte ja eventuell dafür sorgen, dass die Streifenwiderstände in gewissenabständen "genullt" werden, um den drift rauszubekommen.

Hab ja schon im ersten Beitrag erwähnt, dass ich Medizinstudent bin. Hab also keinen informatischen oder technischen Background. Meine Doktorarbeit hatte eigentlich nichts mit Sensorik zu tun. Das wurde nun ergänzt. Ich muss jetzt einen möglichst schnellen Weg finden, um mich in die Thematik so einzuarbeiten, dass ich die beschriebenen Messungen durchführen kann.

[i_make_it]

Wenn jemand eine Quelle für Fäden aus Leitsilikon findet, bin ich auch interessiert.
Auf das Erwachsenenspielzeug bin ich bei der Suche nach Werkstoffen und Teilen für eine taktile Roboterhaut gekommen.
Ausgangspunkt waren die Silikon Kontaktstreifen für die LCDs an alten Taschenrechnern.
Es gibt von Wacker Chemie die Powesil Kautschuke (z.B. Powersil 403) zum selber gießen und halt die entsprechenden Spielsachen die man zweckentfremden kann.
Natürlich muß man für das umgebende Silikon eine Sorte wählen die von ihren Dehnungseigenschaften ähnlich ist und ein gute Bindung eingeht.
Der Aufbau dürfte bei einem unregelmäßig geformten Bauteil wie einem Magen auch nicht ganz ohne sein.
Ich denke das man eine mehrteilige Positivform der Innenseite der Darmwand braucht (nicht des Hohlraums) die man mit Wachs oder einem Kunststoff ausgießt.
Dann das Wachsmodell durch mehrfaches tauchen mit einer Grundschicht versehen.
Darauf dann die Streifen mit Silikon mit dem Basissilikon als Kleber, aufkleben und dann wieder mehrfach taucheun und die Kontaktfahnen jedesmal reinigen.
Eine Deckschicht außen drauf und dann entweder das Wachs auschmelzen oder mit Alkohol auflösen. Bzw. bei einem Kunststoff diesen mit dem entsprechenden Lösungsmittel auflösen. (es gibt ja auch wasserlösliche Kunststoffe)

[Counterfeiter]

Wie schon geschrieben: du brauchst ein Konzept zur Kalibrierung, evtl. sogar automatisiert, da es sehr stark nichtlinear wird.

Man müsste also ein Kopfstück von dieser Sonde nehmen und mindestens eine Zweipunktkalibrierung pro Messstelle aufnehmen. Ich kann mir das Modell gerade nicht so recht vorstellen, ein Bilder wäre gut! Damit es irgendwie Sinn macht sind es sicher über 100 Messstellen.

Könnte man aber automatisieren. Wieviel Zeit hast du? Das wird eine Weile dauern sich in das Thema einzuarbeiten...

[Peter(TOO)]

[QUOTE=LostWok;632759]Hey Peter,

Ich glaube, dass hab ich ansatzweise verstanden. Ich müsste dann jede Windung um den Magen einzeln ableiten oder ?

Ich habe einen Informatiker zur Hand. Der könnte ja eventuell dafür sorgen, dass die Streifenwiderstände in gewissenabständen "genullt" werden, um den drift rauszubekommen. [QUOTE]
Der Informatiker sollte auch Ahnung von Elektronik haben.

Ausser Medizin, sollte es auch noch andere Fakultäten bei dir an der Uni geben.
Für das Material solltest du dich bei den Materialwissenschaftlern, Physikern oder den Roboter-Wissenschaftlern mal durchfragen.
So ein Problem muss man interdisziplinär angehen.

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

die Sache mit den Dehnungsstreifen ist u.U. komplizierter als gedacht, weil die Silikonwand eine eigene Elastizität besitzt, die nicht überall gleich groß ud auch nicht linear ist, daher könnten theoretisch gleiche Kräfte unterschiedlich starke Verformungen der Dehnungsstreifen oder des optischen Gitters verursachen, von der grundsätzlichen Eich-Problematik der Streifen mal ganz abgesehen.

Die Idee von ranke halte ich noch für die praktikabelste, die nächst-einfachere wäre theoretisch nur, direkt den Druck vorn am Endoskop zu messen, was aber sicher ausscheidet, weil man damit dann ziemlich sicher die Optik abdeckt. Es sei denn, man befestigt einen Drucksensor, leicht überstehend, vorne seitlich neben dem Endoskop-Schlauch, neben der Optik. Welcher dafür geeignet wäre (z.B. pneumatisch), wäre dann die nächste Frage.

[Peter(TOO)]

Die Idee von ranke halte ich noch für die praktikabelste, die nächst-einfachere wäre theoretisch nur, direkt den Druck vorn am Endoskop zu messen, was aber sicher ausscheidet, weil man damit dann ziemlich sicher die Optik abdeckt. Es sei denn, man befestigt einen Drucksensor, leicht überstehend, vorne seitlich neben dem Endoskop-Schlauch, neben der Optik. Welcher dafür geeignet wäre (z.B. pneumatisch), wäre dann die nächste Frage.

Das Problem dürfte sein, dass man dazu die Endoskope erst umbauen muss und dessen Funktion je nach dem eingeschränkt ist. Man hat nicht nur die Optik, sondern z.B. auch noch Werkzeuge um Proben zu entnehmen. Das Magenmodell ist sicher auch interessant für die Vorerprobung ganz neuer Techniken.

Misst man den "Magen" kann man jedes beliebige Werkzeug direkt verwenden.

MfG Peter(TOO)

[LostWok]

Guten Abend,
also die Option am Instrument messen fällt weg, da wir verschiedene Instrumente und Optiken verwenden wollen und uns die Messung am Instrument keinen Rückschluss über die Position gibt.

Die optische Lösung wird wahrscheinlich auch nicht funktionieren, da bestimmte Teile des Magens im Trainer vielleicht für die Kamera nicht sichtbar sein werden.

Der Artikel von Tobias scheint ganz interessant zu sein. Vielleicht könnte ich aus diesem Material ein "Netz" bauen, dass den Magen umgibt und an der Widerstandsänderung, die wirkende Kraft messen.

Falls alle Stricke reißen werde ich mal meinem Betreuer die Idee mit der Messung an der Aufhängung vorstellen. Ich könnte ja die vom Gastroskop am meisten beanspruchten Regionen ermitteln und da einfach die Magenwand direkt mir einem Drucksensor zwischen Aufhängung und Magen ausstatten.

[LostWok]

Und das Material von eeonyx ist ja anscheinend auch druckempfindlich. Wäre das nicht auch n Ansatz? Also nicht die Dehnung des Magens zu messen, sondern den Druck ?

[Counterfeiter]

Mir ist gerade noch etwas eingefallen, was sehr genau und handhabbar werden könnte!

Der Silkonmagen müsste Liftdicht umhaust werden, also eine Art massive Box. Wenn man was sehen will, dann wohl mit Glas oder Plexiglas...
In die Box schraubst du einen Relativ- bzw. Differenzdrucksensor. Die gibt es nahezu beliebig genau und empfindlich. Wenn die Sonde nun die Magenwand ausbeult, hast du einen Druckanstieg!
Jetzt gibt es nur ein Probelm. Da der Magen komplett in der Kammer ist, wird man nur einen sehr kurzen Anstieg sehen, anschließend wird das Modell an einer anderen Stelle gestaucht und der Druck ist wieder ausgeglichen.
Jetzt könnte man versuchen aus dem dynamischen Verhalten absolute Werte zu integrieren.
Oder: Der Druck zwischen Magen innerem und "Box"/Magen außen ist immer gleich. Dann würde man versuchen die Größe des sich ausgleichenden Volumens zu erfassen und darüber auf den Druck der Sonde zu schließen. Dies ist wieder etwas höherer Kalibrieraufwand und setzt voraus das der Silkonmagen sehr konstante Rundungen und Wandstärken besitzt.

VG

Basti

[HaWe]

nein, das ist nicht der Punkt, auf den ich eigentlich hinaus wollte. Der OP schreibt:

Ich Suche jetzt nach einem Weg, die Ausdehnung des Kunstmagens an bestimmten Stellen zu messen.
So will ich Grenzwerte erstellen, damit Probanden wissen, wie stark sie drücken können
und wie stark der Magen grad gedehnt wird...
(und später dann: )
die Messung am Instrument keinen Rückschluss über die Position gibt.

Und das sind jetzt 2 oder eigentlich 3 Paar Stiefel:

Zumindest am lebenden Modell kann man sicher sagen:
Der alleinige Druck gibt höchstwahrscheinlich keine Auskunft über die davon verursachte, zu erwartende Dehnung,
und eine gemessene Dehnung keine Auskunft über den dahinter stehenden Druck,
und im ursprünglichen Post (TOP) war nicht zusätzlich gefordert worden, dass die Probanden nicht wissen, wo sie drücken (das sieht man ja normalerweise "von innen", es sei denn, man arbeitet "blind") bzw. dass das noch zusätzlich für das Daten-Logging mitgeplottet werden muss.

Dass der Druck also an verschiedenen Stellen mit der Ausdehnung ortsabhängig korreliert werden muss (sowohl an verschiedenen Stellen, denn (zumindest der natürliche) Fundus reagiert (am lebenden Modell) sicher anders als die Kardia, die beiden Kurvaturen oder das Antrum) als auch punktuell bei verschieden starken Drücken (was ja sicher auch nicht liniear ist), wurde bereits gesagt.

Nun ist die Fragestellung der Arbeit ja nicht erklärt worden, doch zusätzlich wird sicher auch gesunde Magenwand auf Druck anders reagieren als pathologische (z.B. ulzeröse). - was aber ja nicht in der Fragestellung impliziert sein muss.

Wenn jetzt aber zusätzlich noch für die Auswertung der Ort nach (x,y,z) Koordinaten automatisch mitgeliefert werden muss, ist das noch eine zusätzliche, 3. Anforderung.

(Woraus sich eigentlich sogar jetzt nachträglich noch ein eventuelles 4. Paar Stiefel ergibt, nämlich Vergleichbarkeit und Korrelation zwischen Kunstmagen-Verhalten und dem lebenden Gegenstück.)

Schon eine gewisse Herausforderung.
Ob man das in annehmbarer Zeit (welcher?) hinkriegt, ist genau die Frage.