MedTechDIY20 Team G2020
Das Team G2020 setzt sich aus den Mitgliedern Roger Hegglin, Dominik Roth und Silvan Rüttimann zusammen. Wir gründeten unser Team im Rahmen der Blockwoche DIY - Medizintechnik. Durch die unterschiedlichen Studienrichtungen ergänzen wir uns in unserem Wissen. Silvan Rüttimann studiert Medizintechnik, Roger Hegglin und Dominik Roth absolvieren den Studiengang Maschinenbau. Die Inspiration für die Versuche und die Projekte erfolgte gegenseitig und wir konnten diese gemeinsam weiter entwickeln.
Mitglieder:
Silvan Rüttimann Medizintechnik
Roger Hegglin Maschinenbau
Dominik Roth Maschinenbau
Contents
Abstract
In der Blockwoche Medizintechnik DIY wird der Do It Yourself (DIY) Ansatz auf verschiedene Bereich der Medizintechnik angewandt. Dabei gilt es mit einfachen Mitteln teils komplexe Sachverhalte und Geräte selber nachzuvollziehen und zu bauen. Der Themenbereich beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Medizintechnik. Auch eigene Ideen können während der Blockwoche verfolgt werden und in der Gruppe entwickelt werden. Die Teilnehmer der Medizintechnik DIY Blockwoche werden in Gruppen mit 3-4 Studenten eingeteilt. Durch die interdisziplinäre Zusammensetzung der Gruppen, ist für ein breites Fachwissen gesorgt und die Gruppenmitglieder können sich gegenseitig ergänzen. Die ersten Experimente wurden mit den Bausätzen von Backyardbrains durchgeführt. Dabei werden Körperfunktionen gemessen und mit einem Ardunio und der entsprechenden Erweiterung verarbeitet. Die verarbeiteten Signale können visualisiert, vertont oder weiter verarbeitet werden. So kann man die Stärke von Muskelkontraktionen durch LEDs anzeigen oder ein EKG des Herzens darstellen. Durch Skillshares wird das grosse Wissen der Teilnehmer untereinander geteilt. Dadurch bildet man sich in vielen Bereichen weiter und man beschränkt sich nicht auf ein Fachgebiet. So lernten wir in der Blockwoche viel neue "Skills". Wie z.B "Schweissen", "Arduino Programmierung", "Medizinische Untersuchungen", "Synthesizer bauen",usw.
Mit den neu erlernten Fähigkeiten und den vorhandenen Materialien haben wir unseren ersten Prototyp, ................, hergestellt.
Einleitung
Reflexion Pflichtlektüre
Die Pflichtlektüre, die im Vorfeld des Kurses zu lesen war, beinhaltet mehrere Texte und Videos rund um die Themen Open Source, Vereinfachung und Arduinoboards. Ein Video thematisiert den Opensource Gedanken anhand mehrerer Beispiele, visualisiert durch einen Lego Animationsfilm. So werden anhand der Geschichte von der Planung bis zum fertigen Haus die wichtigsten Fragen zu Opensource geklärt. Eine weitere wichtige Lektüre war eine Infobroschüre der schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften. Sie thematisiert die "Do it yourself" Mentalität in der Bioanalytik und beschreibt, wie durch einfache und günstige Geräte einer breiteren Gesellschaft den Zugang zur Biotechnologie ermöglicht wird.
Inputs
Einführung in das System DIY
Am Anfang der Blockwoche haben uns Marc und Urs einen Einblick in Ihren Lebenslauf gegeben und uns über das weitere Vorgehen des Moduls aufgeklärt. Weiter haben sie uns nähergebracht wie man die Anwendungen der Medizintechnik mit Do It Yourself (DIY) Ansätzen verbindet. Es wurden viele Kleinteile aus verschiedenen Bereichen auf einem Tisch ausgelegt. Die Studenten stellten sich untereinander vor, indem jeder sein Name sagte und eines der Kleinteile aus der Kiste mit sich in Verbindung brachte. Am Nachmittag hat sich Marc vorgestellt und über seine Projekte in Yogyakarta berichtet. Er gab Einblicke in seine getätigten Arbeiten im Ausland.
| Zeitplan für Blockwoche
Arbeiten mit Wiki
Zum Schluss des ersten Tages brachte uns Marc das Wiki noch näher. Dabei wurde vermittelt wie das Wiki genutzt und mit Inhalten gefüllt werden kann, wie bspw. Fotos oder Videos. Das Wiki soll die gesamt Dokumentation der Blockwoche MedTech DIY beinhalten. Es gilt das Prinzip "learning by doing", denn vieles kann man selber herausfinden und dann anwenden.
Siehe dazu Referenz: Medizintechnik DIY
Am zweiten Tag der Blockwoche erklärten uns Marc und Urs das Prinzip vom Skillsharen. Ziel der Übung besteht darin, dass ein Austausch von vorhandenen Skills der Teammitglieder vollzogen wird. Zu Beginn schreibt jeder Teilnehmer auf was er beibringen kann und was er gerne lernen möchte. Durch die Vielfältigkeit der vorhandenen Fähigkeiten der Gruppe entsteht ein Wissensaustausch untereinander. Nicht ein Dozent der das ganze führt ist hier das Prinzip sondern, alle bringen sich etwas bei und lernen durch andere Teilnehmer dazu.
3D Drucker
Im Fablab befinden sich vier 3D Drucker, welche von allen genutzt werden können. Der Aufbau oder die Funktionsweise ist im einfachen Sinne wie bei einer Heissleimpistole. Anstelle des Klebers wird hier Kunststoff erwärmt, hauptsächlich PLA, da sich dieser sehr gut zum Drucken eignet, aufgrund seiner geringen Schmelztemperatur und leichten Verarbeitung.
Experimente
Tag 1 - Montag
Am Montagmorgen 03.02.2020 fanden wir uns im FabLab an der Hochschule Luzern ein und lernten das Dozententeam kennen. Urs gab uns am Vormittag einen Einblick und eine Übersicht auf die bevorstehende Blockwoche. Die Teameinteilung und eine kurze Vorstellungsrunde beendete den ersten Morgen in dieser Woche. Am Nachmittag fand der Input von Marc im Raum F200 statt und wir konnten spannende Einblicke in die vielschichtige Welt der Hacks und DIY-Kultur nähere Infos zu seinem Werdegang, den Ihn bereits in Projekte auf der ganzen Welt involviert hat. Der letzte Input behandelte eine Einführung in die Mediawiki-Software und die Teamseite G2020 wurde eröffnet.
Tag 2 - Dienstag
Hack 0
Versuch 1: Muskelaktivität mit LED darstellen
Mit dem Aurduino und dem Muscle Spiker Shild wir als erstes versucht die elektrische Muskelerregung zu erfassen und mit den LEDs wiederzugeben. Der Versuch dient dazu das Aurduino und der Muscle Spiker Shild zu testen und erste Erfahrungen zu machen. Nach dem umlegen des Schalters auf der Mitte des Muscle Spiker Shild und dem Anpassen der Schwellenwerte im Arduino-Code, funktioniert der Versuch einwandfrei. Der Versuch zeigt, das die Muskelsignale erfasst und wieder gegeben werden. Diese Signale könnten zu einem späteren Zeitpunkt auch dazu verwendet werden um einen Motor oder Servo zu steuern.
Versuch 2: EKG-Kurve messen
Bei diesem Versuch wird ein Elektrokardiogramm (EKG) gemessen und dargestellt. Dazu benötigt wird ein Arduino mit passendem Code, ein Heart and Brain SpikeShield von BYB und das BYB Spike Recorder - Programm, um die EKG-Wellen darzustellen. backyardbrains.com/experiments/heartrate
Zuerst wurde das Programm Spike Recorder auf dem PC installiert und der Code auf das Arduino geladen. Danach befestigte die Elektroden an der Testperson. Die EKG-Messung mit den Elektroden an den Handgelenken war nicht sehr genau und sehr verrauscht. Um eine bessere Kurve zu erhalten, werden die Elektroden auf der Brust moniert. Das Resultat ist viel, besser jedoch ist ein starkes Rauschen noch vorhanden. Mit den Tools von Spike Recorder konnte das Rauschen minimiert werden und das EKG wurde klarer.
Versuch 3
Tag 3 - Mittwoch
Tag 4 - Donnerstag
Tag 5 - Freitag
Tag 6 - Samstag
Um das gegenseitige Wissen jedes Teilnehmers zu erhöhen wurde eine Skillsharesession ins Leben gerufen. Dabei trafen wir uns alle gemeinsam im Klassenraum und bekamen die Aufgabe jeweils ein Zettel zum Thema "Was kann ich beibringen" und "Was will ich lernen" an die Pinnwand zu kleben. Diese Themen wurden gegliedert und zu einem Programm gestaltet. Jede Gruppe musste eine Session organisieren und durchführen. Roger hat durch die Lehre als Baumaschinenmechaniker grosse Erfahrungen im Bereich Schweissen gesammelt. Deshalb haben wir uns entschieden den Teilnehmern das Schweissen näher zu bringen.
