Velkommen til foredraget: Intelligente danske strømper holder øje med astronauternes sundhed

Relaterede dokumenter
EMNE 1: PULS, ILTOPTAGELSE OG KONDITION INTRODUKTION

Modul 1-2: Astronauten Andreas

Dykningens fysiologi Rystaldrigen dykker!

Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi

Softfunding ved Kristoffer Riis Nordic Innovators

FORSØG MED LÆRING I BEVÆGELSE

Hans Søndergaard & Kim Frandsen (red.) og den menneskelige fysiologi F R Y D E N L U N D

DELTA. Mikkel Leth Olsen - mlo@delta.dk madebydelta.com

Tag med på en udforskende rejse i rummet

Helhjertet træning. - og et længere liv

Højintens træning for løbere

Optimering af faseadskillelse og CIP processer SEMINAR TI-11

Accelerations Træning

Den lette og sjove måde at komme i form på.


SYDDANSK UNIVERSITET VELKOMMEN TIL SYDDANSK UNIVERSITET! Prodekan for Forskning, Det Samfundsvidenskabelige Fakultet Professor Nina Dietz Legind

Projektkatalog. Sundhedsteknologi 3. semester

OMOVAST - Udvikling af ny teknologi Margit Lund Christensen, HOFOR

Grundtræning. Hvad er grundtræning?

Træningsfysiologi. Aquaclinic 2017 A A R H U S U N I V E R S I T E T. Ph.d.

SOLENERGIDAGEN 2005 Integration of Architectural Values in the Solar Cells of Tomorrow

Polycytæmia Vera og Sekundær Polycytæmi

Styrketræning og ældre

Rumfartsskolen Virksomhedskatalog

Bliv klogere på din sundhed. Medarbejderens egen sundhedsmappe

NYT NYT NYT. Sundhedsprofil

Fysisk træning. Børn og unge FC Holte

CENTER FOR KLINISKE RETNINGSLINJER - CLEARINGHOUSE

elektronik og software

Telemedicinsk træning for patienter med svær KOL

AUSAT. Aarhus Universitets nano-satellit projekt. Hans Kjeldsen Aarhus Universitet

Polio/handicap og senfølger. PTU Østjylland d Tina Thellefsen og Vibeke Olesen

Testbed i Aarhus for Præcisionspositionering og Autonome Systemer (TAPAS) Informationsdag 23. oktober, Aarhus. Program

Naturvidenskabeligt grundforløb

Objektsikring. Profort A/S Gunnar Clausens Vej Viby Udvikling af elektronik Start 1997

Progressionsark for Anatomi og fysiologi

Foredrag om vindmøllers levetid Vindtræf 2014 på DTU Campus Risø. Peter Hjuler Jensen Institut for Vindenergi, DTU

Sundhed og fysisk aktivitet

Aerob træning 2 - om kondital og maksimal iltoptagelse

Biologiske signaler i graviditeten - Genetisk information

Noter fra foredrag. Ved Charlotte Frigast

Erfaringer med offentlig-privat innovation af sundhedsteknologi

Kursusforløb for personer med psykologisk betinget fedme/overspisning - næste opstart er september 2013

Udfordringer for cyber security globalt

Teknologier og udfordringer. Claus Melvad

dbio fest og fagdag 26.okt 2013

Health Care Asset Tracking

Undersøgelse af det bedøvede hudområde efter nerveblokade med lokalbedøvelse i hofteområdet

Kemohjerne eller kemotåge En tilstand med påvirkning af kognitionen eksempelvis nedsat koncentrationsevne og hukommelse.

FODBOLD FITNESS DIN SUNDE OG FLEKSIBLE MULIGHED MINDRE BANER OG ALTID MED BOLD SPIL NÅR DU HAR TID OG LYST SUNDT, SJOVT OG SOCIALT DBU.

Arduino Programmering

Hvorfor bliver jeg træt, når jeg løber?

Inspirationsmuskeltræning Hvordan kommer jeg i gang? Workshop Fagkongres 2015 Dansk Selskab for Hjerte- og Lungefysioterapi

WIO200A INSTALLATIONS MANUAL Rev Dato:

Helhedsorienteret Projektledelse

Så skal der trænes! Hvordan Hvor meget Hvornår Hvorfor Hvad med vægttab Løbe, cykle, styrketræne?

Drømmerejser Ny Prisma Fysik og kemi 8. Skole: Navn: Klasse:

FORSKNING I HJERTEFLIMMER HOS HESTE

Kalibrering i praksis.

FORBEDRET DYNAMISK REGULERING AF POSTURAL MUSKELTONUS MED UNDERVISNING I ALEXANDERTEKNIK

Anprisning af bioaktive stoffers effekter i fødevarer

Forbedret livskvalitet! INNOWALK Op, stå og bevæg dig

Doppler manual. 1.2 Komposition / opbygning 3. Sektion 2 (Hvordan din Doppler bruges) Operationelle forudsætninger 4

STYRKELSE AF BØRNS TIDLIGE PROBLEMLØSNINGSKOMPETENCER I FREMTIDENS DAGTILBUD

DI Innovationskonference

Independent Living & EU s 7. Rammeprogram

Blodtrk. Her i denne rapport, vil jeg skrive lidt om de røde blodlegmer og om ilttilførsel.

Ictalcare A/S. Kim Gommesen, Business Manager. Fra ide til prototype - overvågning af epilepsi patienter ved hjælp af det elektroniske plaster

Hjertesvigt og Træning Vigtigheden af muskeltræning til hjertesvigtspatienter. Hjertefysioterapeut Martin Walsøe

Visual Studio Team System. Team Build en grundpille i søgen efter it-projektproduktivitet?

Frontal BioFeedback hjælper børn, unge og voksne med kognitive forstyrrelser, bl.a. ADHD

Kognitiv systemanalyse og elicitering af brugerkrav

Transkript:

Velkommen til foredraget: Intelligente danske strømper holder øje med astronauternes sundhed Christian Dalsgaard, Ohmatex Lonnie Petersen, Københavns Universitet 1

Rumfysiologi og hvad der sker på rumstationen lige nu Teknologi bag astronaut strømpen 2009 udgave Version 2 Demonstration af pletysmografi Spørgsmål og kommentarer fra publikum 2

1 Rum fysiologi Lonnie Petersen, læge 3

SPACE Alle organsystemer, alle aspekter af fysiologien påvirkes: Vægtløshed Balance-center, hjerte/kredsløb Muskler, knogler, mave-tarm system, immunforsvaret, osv. Stråling selv i LEO (Mars; 500-150mSv) Psykologiske aspekter 4

VÆSKEFORSKYDNING Vægtløshed og hjertekredsløb Væskeforskydning under tyngdestress Væskeforskydning i vægtløshed Interstitiel væske / ødem Ny ligevægt - dynamisk (Bird-legs) Re-entry; ortostatisk intolerance Multi-faktoriel: Blodvolumen, reflekser, blodkar, muskler, hjerne funktion osv. Mere forskning påkrævet 5

MUSKLERNE Un-loading af vægtbærende muskler Atrofi og ændret ødem-balance Nedsat volumen i ben Træning og musklernes blodforsyning 6

EXERCISE Countermeasures Aerobiske and restriktive Tidskrævende Effekt? Blod volumen forskydning? Forståelse er forudsætning Foto: NASA 7

MARES Central vs perifer muskel kontrol Columbus-modul på ISS har et torturinstrument Andreas skal samle MARES og bliver den første, som skal anvende udstyret i rummet Ny viden om sammenspil mellem muskler og hjerne under vægtløshed. 8

ISS LIGE NU Andreas Mogensen s opgaver: Opgaver af teknisk art: Teste simulations programmer, live kommunikation og remote guidance fra Jorden til rummet og tilbage til jorden (Eurobot & Interact). Cube-sat og undervisning Biologiske systemer: Filtrering af spildevand vha. aquaporiner (AquaMembrane) og biologisk gen-anvendelse (Melissa) Fysiologiske opgaver: Både i petri-skåle (Endothelceller) og med sig selv som forsøgskanin (Skin Suit, hovedpine, registrering af hjernens signal håndtering og måling af stråling) Træning både for sig selv og for videnskaben (MARES, muskel biopsier og Dansk trådløs puls-monitorering) 9

RUMMET SOM LABORATORIUM Fra jorden til rummet og tilbage igen Ny forståelse af knogle-omsætning (osteoporose) Ny forståelse af muskel omsætning (træning og atrofi) Hjerte og kredsløb (model for aldring) Gen anvendelse af vand, luft. mad osv. Nye anvendelser af ultralyd og tele medicin. 10

Christian Dalsgaaard, Founder & Chief Technology Officer 2 Ohmatex i rummet 11

24 gram på den Internationale Rumstation er en god begyndelse Som led i NASA s forskningsprojekt Brain Drain bar den italienske astronaut Samantha Cristoforetti en særlig halskrave til at måle blodgennemstrømning fra hjertet til hjernen under vægtløs tilstand Den plethysmografiske halskrave opdager vi består af en Danfoss Polypower stræksensor med Ohmatex tekstil kabel og stik. Vores første produkt på ISS er således en tilfældighed. 12

Samantha Cristoforetti REKORDEN FOR DET LÆNGSTE RUMOPHOLD FOR EN KVINDE Stræksensor med Ohmatex tekstil kabel. Teknologien blev anvendt af ESA astronaut Samantha Cristoforetti til måling af blodgennemstrømning fra hjertet til hjernen på ISS mission Futura i februar 2015 Danfoss PolyPower med Ohmatex konnektering ISS forsøg er det flotteste kvalitetsstempel for virksomheder 13

Danfoss Polypower Stretchable sensor Ohmatex cable and connector Instrumentering Principal Investigator(s) Paolo Zamboni, MD, Centro Malattie Vascolari, Italy Developer(s) University of Ferrara, Ferrara, Italy 14

3 Astronaut strømpen 15

16 Non invasive muscle activity monitor LET SME (2009-2012): TRL3 ( Proof-of-concept ) Teknologi koncept afprøvet Demonstration af EMG and NIRS løsning GSTP (2014-2016): TRL6 (Demonstration af system i relevante omgivelser) Modning af EMG og NIRS målesystemet Udvikling af plethysmografi sensor Kombiner de 3 teknologierne i én strømpe (buks) Valider systemet og afprøve det på astronautcenteret i Køln Afprøvning: TRL8 (Klar til ISS) Optimimering af design Mulig integration with skinsuit Test and validering i space environment (parabol flyvninger etc.) ESA flight qualification af alle materialer, komponenter, elektronik og software TRL: Technology Readiness Level: 1 (basic) -9 (flight proven)

Muskelforbrænding kan ikke måles alene med Nær Infrarød Spektroskopi (NIRS) og Elektromyografi (EMG) 17

Som vi forestillede os strømpen ESA nyheder spredes hurtigt Som arabiske medier gengav det 18

Rumfarts udvikling OHMATEX KOMPETENCER PROJEKT STYRING R&D INNOVATION MÅLETEKNIK SENSORER KREDSLØB, PCB OG SOFTWARE INDSTØBNING KOMMERCIEL SPIN-OFF SAMARBEJDEDE TEAM ANSØGNING & KONTRAKT FYSIOLOGI ELEKTRONIK OG SENSORER TEKSTIL INTEGRATION VALIDERING PARTNER BIDRAG EVIDENS FORSKNING SIKKERHED & RUM FYSIOLOGI KONFEKTIONERING TEST CERTIFICERING FORMIDLING 19

4 Version 2 af strømpen 20

Non invasive muscle activity monitor 2 EMG Muskelarbejde NIRS Muskelatrofi Pletysmografi: Væskeforskydning Overvåger akkumuleret EMG signal I forhold til normaliseret daglig bevægelse Overvåger iltoptag i musklen I forhold til standardiserede træningsøvelser Overvåger benvolume (pingvin syndrom)

EMG Detection electrodes m 1 + n m 2 + n Reference electrode + _ EMG Signal (m 1 + n) (m 2 + n) 22

MUSKEL AKTIVITET Studier af muskelaktivitet på Jorden danner grundlag for hvor meget astronauter skal træne, idet vi antager at akkumuleret EMG på en træningssession skal svare til en normal dag på Jorden *)Tikkanen O, Haakana P, Pesola AJ, Häkkinen K, Rantalainen T, et al. (2013) Muscle Activity and Inactivity Periods during Normal Daily Life. 23

NIRS Lambert Beers law I = I 0 exp ε λ c L Slope of the detected light intensity Detection probe Increase of the amount of hemoglobin 24

HÆMOGLOBIN (Lys absorption) (Oy Hb) (Deoxy Hb) 25

ILT MÅLING Relation between Red and Near Infrared light intensity Increase of the amount of O 2 Hb 26

INDEX 27

Iltmætning af muskel (Saturation of the muscle or Tissue Oxygenation Index) TOI % = SmO 2 % = O 2 Hb O 2 Hb + HHb Af-iltet hæmoglobin (HHb) Iltet hæmglobing (O 2 Hb) 28

ILT TILFØRSEL UNDER TRÆNING SmO 2 (%) SmO 2 (%) torque (Nm) torque (Nm) Veltrænet astronaut Astronaut med begynde atrofi 60 60 40 40 20 20 0 0 20 20 0 0-20 SmO 2slope -20 SmO 2slope -40-40 SmO 2min -60 SmO 2min -60 Måling af SmO 2slope og SmO 2min kan anvendes til at identificere muskelatrofi (muskelmasse) meget tidlig. 29

PLETYSMOGRAFI C n+2 C 2 r 2 C n+1 h Volume V C n r 1 C 3 C 1 V= 1 3 π h r 1 2 + r 2 2 + r 1 r 2 C 2 C 1 r 1 = C 1 2 π ; r 2 = C 2 2 π V = 1 12 π h C 1 2 + C 2 2 + C 1 C 2 V n = 1 12 π h n C 2 2 n + C n+1 + C n C n+1 V leg = leg V n 30

PINGVIN SYNDROM På jorden 1G Den første tid i rummet Efter tilpasning til vægtløshed Ankomst til jorden Måling af benvolume (pletysmografi) kan anvendes både til at kontrollere muskelatrofi, men det er også et værktøj til at overvåge væskeforskydning for dermed at imødegå det såkaldte pingvin syndrom. 31

PLET SENSOR Foto: StretchSense 32

S Muscle activity - EMG Left Right Leg volume Left 29.954 cm 3 Right 28.531 cm 3 Max Squat TEST RESULTS How I feel today? Calculated Muscle Mass (Legs) Pre-Mission: 100% 1st. Day @ ISS: 95% Today: 92% Select data output: EMGrms #1 EMGrms #2 NIRS #1 NIRS #2 Limb circumference #2 Limb circumference #4 Training & Test data Set time: Test history Load Training or Test Compare sessions Astronaut skærm Kontrolrum for inspiration only