The Influence of Age and Skull Conductivity on Surface and Subdermal Bipolar EEG Leads

Bioelectric source measurements are influenced by the measurement location as well as the conductive properties of the tissues. Volume conductor effects such as the poorly conducting bones or the moderately conducting skin are known to affect the measurement precision and accuracy of the surface electroencephalography (EEG) measurements. This paper investigates the influence of age via skull conductivity upon surface and subdermal bipolar EEG measurement sensitivity conducted on two realistic head models from the Visible Human Project. Subdermal electrodes (a.k.a. subcutaneous electrodes) are implanted on the skull beneath the skin, fat, and muscles. We studied the effect of age upon these two electrode types according to the scalp-to-skull conductivity ratios of 5, 8, 15, and 30 : 1. The effects on the measurement sensitivity were studied by means of the half-sensitivity volume (HSV) and the region of interest sensitivity ratio (ROISR). The results indicate that the subdermal implantation notably enhances the precision and accuracy of EEG measurements by a factor of eight compared to the scalp surface measurements. In summary, the evidence indicates that both surface and subdermal EEG measurements benefit better recordings in terms of precision and accuracy on younger patients

Halukkuus osallistua pintavesien tilan parantamiseen Vuoksen vesienhoitoalueella

Tämä tutkimus arvioi ensimmäistä kertaa Suomessa järvi- ja jokivesien ekologisen tilan parantamisen hyötyjä yhdellä vesienhoitoalueella siten, että myös vesistöjen käyttöön liittymättömät, eli aineettomat hyödyt otettiin arviossa mukaan. Tutkimuksen tuottamia tuloksia hyödynnettiin laadittaessa Vuoksen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelmaa vuosille 2016–2021. Tutkimuksella selvitettiin Vuoksen vesienhoitoalueella asuvien ja vapaa-aikaansa viettävien mielipiteitä pintavesiensä tilasta, vesienhoidosta ja suunnitelluista toimenpiteistä vesienhoidon tavoitteista ja halukkuudesta osallistua vesienhoitoon Vuoksen vesienhoitoalueella. Tutkimusmenetelmänä käytettiin taloudellisessa arvottamisessa eniten käytettyä ehdollisen arvottamisen menetelmää, joka perustuu kyselytutkimukseen. Kysely lähetettiin 1 512 asukkaalle ja 1 000 ulkokuntalaiselle mökinomistajalle Vuoksen vesienhoitoalueella. Tutkimuksen vastausprosentti oli noin 31

Nesteytetyn maakaasun soveltuvuus polttoaineeksi Volvo Penta -merimoottorissa

Insinöörityö tehtiin Metropolia Ammattikorkeakoululle ja toteutettiin yhteistyössä laivaristeily-yritys Royal Line Oy:n kanssa. Työn tarkoituksena oli tutkia dieselkäyttöisen Volvo Penta -merimoottorin soveltuvuutta käytettäväksi nesteytetyllä maakaasulla. Työssä tutkittiin yleisesti kahden eri kaasun ominaisuuksia sekä hyötyjä polttoaineena. Hankittujen tietojen perusteella sekä nykyisten kaasumoottoreiden pohjalta tutkittavaksi polttoaineeksi valittiin maakaasu sekä erityisesti sen nesteytetty olomuoto. Työssä käsiteltiin kaasun ominaisuuksia sekä sen yleistä soveltuvuutta nykyiseen meriliikenteeseen turvallisuuden, logistiikan, tehokkuuden sekä kustannusten puolesta. Työssä käytetty materiaali pohjautui alalla yleisesti operoivien yritysten ja henkilöiden tutkimuksiin sekä lausuntoihin. Aineistona käytettiin myös alaan liittyvää kirjallisuutta, tutkimustuloksia sekä tutkimuskohteena toimivan moottorin manuaaleja ja materiaaleja. Insinöörityön tuloksista voitiin todeta nesteytetyn maakaasun haasteet sekä kehityskohteet polttoaineena. Teoreettisena tutkimustuloksena voitiin todeta nesteytetyn maakaasun soveltuvan erittäin hyvin merimoottoreiden polttoaineeksi. Maakaasu vaatii kuitenkin nykyään päivänä mittavaa kehitystä niin infrastruktuurinsa kuin käyttöönottonsa puolesta. Tutkimuksista voitiin päätellä, että maakaasun käyttöönotto keskisuuressa aluksessa ei ollut vielä tänä päivänä kustannustehokasta haasteellisen logistiikan sekä kohtalaisen laajojen sekä kalliiden investointiensa vuoksi.This bachelor’s thesis was made for Metropolia University of Applied Sciences. The research was carried out in collaboration with the marine company Royal Line Oy. The purpose of thesis was to examine how liquefied natural gas could comport as an alternative fuel for Volvo Penta marine engine. The thesis shows an overview of biogas and liquefied natural gas and its benefits and features and provides an explanation for why it could be used as an alternative fuel in diesel marine engine. This report focuses on natural gas in its liquid form. This report also reviews liquefied natural gas as a fuel and evaluates its safety, logistics and costs. The research is based on literature of marine business, various internet sources, engine manuals and statements from people working in the marine industry. The results show challenges and requirements for further development of liquefied natural gas as a marine fuel. However, as a theoretical result it was established that liquefied natural gas has notable potential as a marine fuel due to its features. Even so, the use of liquefied natural gas still needs extensive development mainly in infrastructure and application phases. The results show that the use of natural gas in middle-sized vessels is still not cost-effective because of insufficient logistics and relatively expensive investments

Methods for analysing the sensitivities of bioelectric measurements

In the 21st century the trend in healthcare is towards the early detection and prevention of disease and from hospitalization to increased personalization. The novel wearable and implantable systems for electrocardiographic (ECG) and electroencephalographic (EEG) measurements are being developed to enable monitoring of people during their everyday lives or in emergency situations. The objectives of these novel devices and bioelectrical measurements in general are to register signals arising from a certain region of interest (ROI). The aim might be to direct the measurement to a limited area of the cardiac muscle, such as an apical region of ventricles. This is of particular interest when monitoring different cardiac arrhythmias or changes in activation of a certain segment of the myocardium after infarction. The sensitivity of an ideal measurement should give greater and more intense focus on these target areas than on other areas of the volume conductor, thus yielding more specific and better quality measurements. When designing novel measurement devices and setups it would be beneficial to know where to locate the electrodes in order to measure the target signals and monitor their source regions as efficiently as possible. This is especially important in the application of wearable or implantable measurement systems when there is a limit to the number and location of recording electrodes. The selection of the electrode system should be based on quantitative analysis of certain characteristics such as sensitivity distributions. Because different electrode setups are suitable for different measurement purposes or conditions it would be beneficial to be able to evaluate their sensitivity properties before conducting the actual measurements. The modelling of bioelectric measurements provides an effective means of studying sensitivity distributions. The present thesis introduces a novel quantitative analysis method called region of interest sensitivity ratio (ROISR) for the evaluation of bioelectric measurement setups through the modelling of sensitivity distributions. ROISR is applied to analyse the specificity of EEG and ECG measurement setups to a certain ROI within brain and heart. Using simulations and measurements, the thesis proposes that the ROISR method developed here has a strong correlation to the signal-to-noise ratio (SNR) of a measurement and thus provides an efficient tool for the analysis and development of bioelectric measurement setups. In the thesis the sensitivity distribution analysis is also applied to the analysis of the effects of the dimensions of an implantable ECG device on measurement. The interelectrode distance was found to be the major factor in implant design that determines sensitivity. Other parameters related to implant dimensions have only a minor effect on the average sensitivity of the measurement. It was also observed here that implanting the electrodes deeper under the skin has major effects on the local sensitivities in heart muscle which may affect the morphology of the measured ECG

Katuverkon kuntotiedon kerääminen ja hallinta

Selvitän opinnäytetyössä katuverkolta kerättävän kuntotiedon keräämistapo-ja. Lisäksi tutkin kerätyn ja olemassa olevan tiedon hallintaa ja varastointia. Kuntotietojen keräämisen hyödyt ja monipuolisuus ovat lisääntyneet kehitty-neen tekniikan myötä. Tällä hetkellä on siirrytty aiempaa systemaattisem-paan tiedonkeruuseen ja olemassa olevan tiedon hallintaan, mikä asettaa haasteita palveluja tarjoaville toimijoille. Opinnäytetyön tavoitteena on antaa kuntotietojen parissa toimiville pohja tutustua kuntotietojen keruumenetelmiin ja tiedon hallintaan. Kuntotietojen hyödyntämisestä kunnallisessa päätöksenteossa on tehty tut-kimuksia, mutta mielestäni oli tärkeää saada teknisempi selvitys koko kunto-tietoprosessista. Opinnäytetyössä tutkin tarkasti eri kuntotiedon keräämiseen käytettäviä me-netelmiä, pohdin tulevaisuuden näkymiä sekä syvennyn tarkemmin Care-ment Oy:n toivomuksesta Novapointin IRIS-ohjelmistoon. Tutkimus toteutet-tiin perehtymällä kuntotietoihin liittyviin kirjallisiin lähteisiin sekä keräämällä käytännön tietoa työskentelemällä kuntotietojen parissa. Opinnäytetyöni pohjalta saa kattavan kuvan koko kuntotietojen keruuprosessista, menetelmistä ja tiedon hallinnasta sekä mahdollisuuden perehtyä tulevaisuudessa käytettäviin mittausmenetelmiin.The aim of this thesis was to study the processes and methods of collecting data about the street condition. Furthermore, the managing and storing of the collected and existing data was studied. The advantages and versatility of the collection of the street condition data have increased along with the advancing technology. Data ac-quisition and the management of the existing data have become more systematic, which sets challenges to the companies offering these services. The objective of this thesis was to offer basic information about the collection and managing methods of the street condition data. This thesis, in addition to examining the data collection methods, discusses also the future prospects of the street condition data collection and examines in detail the Novapoint IRIS software as was requested by Carement Oy. The research material was collected from various literal sources, which discuss the street condition and, in addition, by working in the field of street condition and collecting the data in practise. This thesis is a technical report that gives the reader a thorough overview of the process and methods of collecting as well as managing the street condition data, and also information about the measuring methods that will be employed in the fu-ture

Methods for analysing the sensitivities of bioelectric measurements

In the 21st century the trend in healthcare is towards the early detection and prevention of disease and from hospitalization to increased personalization. The novel wearable and implantable systems for electrocardiographic (ECG) and electroencephalographic (EEG) measurements are being developed to enable monitoring of people during their everyday lives or in emergency situations. The objectives of these novel devices and bioelectrical measurements in general are to register signals arising from a certain region of interest (ROI). The aim might be to direct the measurement to a limited area of the cardiac muscle, such as an apical region of ventricles. This is of particular interest when monitoring different cardiac arrhythmias or changes in activation of a certain segment of the myocardium after infarction. The sensitivity of an ideal measurement should give greater and more intense focus on these target areas than on other areas of the volume conductor, thus yielding more specific and better quality measurements. When designing novel measurement devices and setups it would be beneficial to know where to locate the electrodes in order to measure the target signals and monitor their source regions as efficiently as possible. This is especially important in the application of wearable or implantable measurement systems when there is a limit to the number and location of recording electrodes. The selection of the electrode system should be based on quantitative analysis of certain characteristics such as sensitivity distributions. Because different electrode setups are suitable for different measurement purposes or conditions it would be beneficial to be able to evaluate their sensitivity properties before conducting the actual measurements. The modelling of bioelectric measurements provides an effective means of studying sensitivity distributions. The present thesis introduces a novel quantitative analysis method called region of interest sensitivity ratio (ROISR) for the evaluation of bioelectric measurement setups through the modelling of sensitivity distributions. ROISR is applied to analyse the specificity of EEG and ECG measurement setups to a certain ROI within brain and heart. Using simulations and measurements, the thesis proposes that the ROISR method developed here has a strong correlation to the signal-to-noise ratio (SNR) of a measurement and thus provides an efficient tool for the analysis and development of bioelectric measurement setups. In the thesis the sensitivity distribution analysis is also applied to the analysis of the effects of the dimensions of an implantable ECG device on measurement. The interelectrode distance was found to be the major factor in implant design that determines sensitivity. Other parameters related to implant dimensions have only a minor effect on the average sensitivity of the measurement. It was also observed here that implanting the electrodes deeper under the skin has major effects on the local sensitivities in heart muscle which may affect the morphology of the measured ECG

Kuntastrategia teknisen osaston toimintaa ohjaamassa : tapaustutkimus Kontiolahti

Toimiakseen tuloksellisesti jokainen organisaatio pyrkii tekemään voittoa. Yritystaloudessa voitto mitataan taloudellisena tuloksena, mutta julkisella sektorilla onnistumisen mittaaminen voi olla vaikeampaa. Julkisen organisaation onnistumista voidaan arvioida esimerkiksi yleisen hyödyn saavuttamisella. Strategia on yksi vaihe organisaation prosessia, jolla määritellään keinot tulevaisuuden halutun tahtotilan eli vision saavuttamiseksi. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, miten strategia ohjaa Kontiolahden kunnan teknisen osaston toimintaa. Tavoitteena oli saada reaaliaikainen tieto siitä, miten strategiaa on toteutettu teknisen osaston henkilöstön työssä. Lisäksi tavoitteena oli selvittää, millä tavoilla teknisen osaston henkilöstöä on osallistettu strategiatyöhön sekä miten esihenkilöt toimeenpanevat strategiaa työssään. Opinnäytetyön teoreettinen tietoperusta muodostui toimintaympäristöön tutustumisesta, strategian teoriasta, strategiaprosessista ja kuntastrategiasta. Lisäksi työssä tutkittiin tietoperustan avulla nykyisen strategiaprosessin vaiheet. Tutkimuksen taustatietoa hain kotimaisesta ja kansainvälisestä kirjallisuudesta, tie-teellisistä artikkeleista, laeista, internetsivuilta ja verkkojulkaisuista. Tutkimus toteutettiin määrällisenä eli kvantitatiivisena tapaustutkimuksena. Tutkimusaineisto kerättiin Webropolkyselyn avulla, joka suunnattiin teknisen osaston työntekijöille. Tutkimusprosessissa edettiin välivaiheiden kautta raportoimiseen. Tutkimuksen toteuttamisvaiheessa aineistokeruu ja -analyysi toteutettiin käytännössä ja analyysin pohjalta muodostettiin johtopäätökset. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella Kontiolahden kunnan teknisellä osastolla strategia toteutuu henkilöstön työssä melko hyvin. Vaikka henkilöstöä ei ole tutkimuksen mukaan osallistettu strategiaprosessiin juuri lainkaan, koetaan strategia melko onnistuneeksi ja tärkeäksi. Esihenkilöiden työssä strategia näkyy erityisesti asenteissa ja asiakaslähtöisessä työotteessa

Työnjohtotehtävien kehittäminen digitalisaation avulla

Tämän opinnäytetyön tutkimuksen tilasi Yritys X. Opinnäytetyössä tehty tutkimus käsittelee, kuinka Yritys X:n tutkittavan osaston työnjohtotehtäviä voidaan kehittää digitalisaation avulla. Keskeisenä käsitteenä tutkimuksessa on logistiikka-alan työnjohdon tehtävät, digitalisaatio ja työnjohdon käyttämät digitaaliset työkalut. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä tutkittavan osaston esihenkilön kanssa. Tausta-aineisto tutkimukseen saatiin keskustelujen kautta ja jo olemassa olevia toimintatapoja tutkimalla. Kerätyn materiaalin perusteella analysoitiin, kuinka tutkittavan osaston työnjohtotehtäviä voidaan kehittää digitalisaation avulla ja mitä osa-alueita olisi hyödyllistä siirtää digitaaliseen muotoon ja miten. Tutkimuksen perusteella luotiin Excel-pohjainen työkalu työnjohdon käyttöön. Tutkimuksessa myös kokeiltiin, voiko tiettyjä tehtäviä ulkoistaa tekoälyn hoidettavaksi. Työkalun havaittiin olevan selkeästi hyödyllinen tutkimuksen tilaajalle ja se otettiin välittömästi käyttöön sen valmistuttua. Tutkimus jättää mahdollisuudet jatkotutkimukselle, sillä työkalun tuottamaa dataa ei käsitellä tässä tutkimuksessa lainkaan

Uutta tekniikkaa lehmien hyvinvoinnin seurantaan

vo

Analysis of the Spatial Resolution of Body-Surface Dominant-Frequency Mapping Systems

Abstract In this study we assess the ability of high-density bodysurface lead systems to resolve local dominant-frequency (DF) values. In a detailed numerical model of the human thorax, we calculate the measurement sensitivity distribution (MSD) of the 117 unipolar leads of a Dalhousie lead system. Based on the MSD, we compute the lead equivalent volume (LEV) of each unipolar lead and use it to quantify the lead spatial resolution (SR). Anterior leads positioned in columns 4-6 and rows 3-5 of the Introduction Cardiac fibrillation is a complex cardiac arrhythmia whose mechanisms are not well understood. In the past years, intracardiac dominant-frequency (DF) mapping has enhanced the understanding of the mechanisms of cardiac fibrillation and has been used as a guide for atrial fibrillation (AF) ablation therapies The correlation between intracardiac and body-surface DF values during AF suggests that body-surface DF maps may be used as surrogates for intracardiac DF maps. Nevertheless, the detailed correspondence between intracardiac and body-surface DF values remains to date unclear. It is assumed that intracardiac and body-surface leads have different spatial resolution (SR) values. Due to their proximity to the myocardium, intracardiac leads mostly measure local activity. By contrast, body-surface leads measure global activity, since they are located further away from the myocardium. This discrepancy between intracardiac and body-surface SR values could potentially prevent the existence of a ono-te-one correspondence between intracardiac and body-surface DF values. The reasons are twofold. Firstly, global body-surface DF values would not reflect local DF values, but rather an average over the SR The measurement sensitivity distribution (MSD), also known as lead field, has been used to study the properties of different lead systems. In a classical work by Rush and Driscoll, the MSD of electroencephalographic (EEG) leads was analyzed cinc.org Computing in Cardiology 2012; 39:345-348