Punktuelle Dehnungsmessung an einem Silikonkörper

[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.

[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.

[LostWok]

Guten Abend,

also das Problem ist, dass das Thema in manchen Aspekten noch nicht definiert ist und ich vielleicht im ersten Beitrag eine Schiene vorgegeben hab, die so konkret gar nicht fessteht. Aber ich versuche hier nochmal die Anforderungen meines Doktorvaters zu konkretisieren.

1. Ihm ist momentan wurscht, ob ich Dehnung, Druck, Kraft oder dimensionslos Messe. Es geht nur darum, eine Einheit zu haben, in der mit Experten Grenzwerte definiert werden können, an welche sich Probanden rantasten.

2. Generell wird es hier erst einmal um den gesunden Magen gehen.

3. Das Problem ist, dass unerfahrene Probanden nicht genau wissen, wo sie sich im Magen befinden und wo sie wie viel Druck aufwenden müssen, um das Gastroskop richtig zu verformen. Deshalb sollen sie ein visuelles Feedback bekommen. Es muss aber keine exakte Messung an jeder Stelle der Magenwand stattfinden. Ich hatte mir ein Feedback wie bei dieser Folie [ https://tiedemann-betz.de/elektronis...C%5C%27A%253D0 ] vorgestellt. Sie sprengt jedoch komplett meinen finanziellen Rahmen.
Aber Eventuell könnte ich Druckstellen vordefinieren und diese mit Drucksensoren ausstatten. Dann könnte ich dem Probanden das Feedback geben, ob er an der richtigen Stelle drückt und wie stark er drückt ? Das könnte ich dann graphisch darstellen?

4. Das ganze sollte im Februar ansatzweise vorstellbar sein.

5. Und Basti hat recht, ich werde in der Arbeit 3 verschiedene Messmethoden, mit ihren Vor- und Nachteilen, vorstellen müssen, deshalb schreib ich hier auch fleißig mit

- - - Aktualisiert - - -

Etwas in dieser Art [https://www.conrad.de/de/drucksensor...uct%20Details] könnte ich doch an den beanspruchten Stellen anbringen.

Was haltet ihr davon?

[LostWok]

Mit so einem Set von verschiedenen Sensoren könnte ich doch auch eine gewisse räumliche Auflösung erreichen [https://www.conrad.de/de/drucksensor...1008979.html]?

[HaWe]

Äh..., Ja. Ich dachte jetzt für Medizin gilt Numerus Clausus.
Sprich Du hast ein Abitur und somit mindestens 12 Jahre Schule.
Der physikalische Grundsatz Aktio=Reaktio kommt eigentlich bei der Mechanik dran (5-6 Klasse).

hallo LostWok
mit großkopferten Klugsch****** wie meinem zitierten Vorredner musst du dich hier im Forum leider auch teilweise arrangieren.
Dabei hat gerade mein (zitierter) Vorredner seine allerliebste Not gerade mit Physik, denn er ist allen Ernstes stur und unbelehrbar der Meinung, man würde eine Kraft mit der Einheit der Masse-Einheit kg messen, anstatt korrekterweise mit kp oden N (Newton).
(edit: er benutzt immer eine - irreführende, veraltete - Größe "Kraftkilogramm" und meint immer, die Einheit von "Kraftkilogramm" wäre kg, dabei ist kg doch immer (!) nur(!) die Einheit von Masse, und die veraltete Bezeichnung "Kraftkilogramm" hingegen hat die Einheit kp (Kilopond), und eben NICHT kg (das hat man mit dem kp schon vor 60 Jahren genau deswegen so definiert, um Verwechslungen zu vermeiden) - das kapiert er aber einfach nicht. Ein paar China-Händler machen es nämlich auch so falsch, und deshalb hält er es für richtig )
So viel zum Physikverständnis...

Also mach dir nichts draus.
Immerhin liegt der Patient samt Magen bei einer Gastroskopie ja auf einer Untersuchungsliege, und vermutlich wird die Lage auch bei deinem Modell in ähnlicher Lage simuliert - und damit ist wenigstens eine Seite über eine solche Druckmessung zugänglich

[LostWok]

Hm ich seh schon, dass ich mich da nochmal mit meiner Arbeitsgruppe zusammensetzen muss. Die Grundidee war es, den Körper "einfach" mit einem Netz aus Dehnungsstreifen zu umgeben.

Wir suchen eigentlich nach der absolut einfachsten Lösung. Es geht ja nicht darum, wahnsinnig genaue Werte zu ermitteln. Sondern einfach nur darum ein Feedback zu haben, wann zu stark gedrückt wird.

Wir sind grade Dabei den Magen zu gießen. Bilder gibs, wenn der erste Abdruck fertig ist !

[ranke]

Obwohl aus dem Titel schon der Wunsch nach einer punktuellen Messung hervorgeht möchte ich die Möglichkeit einer Kraftmessung am gesamten Magenmodell ansprechen. Das Silikonmodell wird ja irgendwo festgehalten und dort könnte man mit herkömmlicher Kraftmessung (Wägezellen) in drei Dimensionen die Kräfte messen. Diese Messung kann zwar keine Auskunft über die genaue Dehnung an der Krafteinleitung durch das Endoskop geben. Dafür ist die Technik preiswert, genau und driftarm. Sofern die Kraft des Endoskopkopfs die hauptsächliche Krafteinleitung darstellt, sollte auch ein guter Rückschluss auf die Beanspruchung der Magenwand darstellen.

[t0bias]

Als möglichen Input könnte ich mir anstelle einer sensorbasierten Messung ggf. auch eine optische vorstellen, dann fällt die Kalibrierungssache weg. Auf das Silikon ein mässig engmaschiges Gitter aufdrucken und mit einer Webcam die Verformung des Gitters tracken.

Entspricht nicht ganz deiner ursprünglichen Messidee, aber du schreibst, du hättest einen Informatiker zur Hand und daher dürfte diese
Lösung für den Informatiker sehr schnell umzusetzen sein - denn entsprechende Bibliotheken, die aus der Verformung eines Gitters ab
optischem Sensor die Deformation errechnen gibt es verschiedene, bereits einsatzfähige im Netz.

OpenCV kann das meines Wissens auch, die ist erst noch kostenlos und hat sich schon tausendfach bewährt...

Grüsse

Tobi