Videreutvikling av styringsenhet og brukergrensesnitt av system for diabetesbehandling med nær-infrarødt lys
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3076342Utgivelsesdato
2023Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Oppgaven omhandler utviklingen av en prototype for å undersøke effekten av nær-infrarødt lys (NIR) på insulinopptaket i kroppen. Diabetes type 1 er en sykdom som påvirker mange mennesker rundt om i verden og dette krever jevnlige insulininnsprøytninger. Denne prosessen kan være tidkrevende og innebære risiko ved feildosering. Ved å redusere tiden det tar for kroppen å reagere på insulin, kan doseringen og risiko for feil reduseres.
Forskningsgruppen Artificial Pancreas Trondheim (APT) ved NTNU har utviklet maskinvaren til en prototype som skal brukes i forskning på bruken av NIR-lys for å øke blodgjennomstrømningen og dermed insulinopptaket. Prototypen består av et LED-hode som brukes for å påføre NIR-lys og en styringsenhet som LED-hodet skal kobles til.
I denne oppgaven har det blitt utviklet kode for styringsenheten slik at man kan lese av 4 temperatursensorer på prototypen, innehnting av dato og tid fra en real-time clock (RTC), styre LED-hodet og batterilevetiden. Videre har det også blitt laget et system for å loggføre forsøkene som utføres på pasientene og et system for å håndtere eventuelle feilmeldinger ved systemet og maskinvaren. Det har også blitt laget et forslag til forbedringer ved designet til etuiet til styringsenheten. Den originale prototypen til APT brukte to DIP-brytere for å kontrollere forskjellige innstillinger ved forsøket, disse har blitt erstattet til fordel for en skjerm og et tastatur.
Det har blitt avdekket feil ved den originale prototypen, deriblant at temperatursensorene ikke fungerer som forventet og diverse mangler ved LED-hodet. Det har også blitt funnet muligheter for forbedringspotensialer ved designet av kretskortet.
Prosjektets forløp har resultert i en prototype som snart kan benyttes innen diabetesforskning. Det siste arbeidet som gjenstår er å flette sammen koden, teste koden på prototypen og 3D-printe det nye etuiet. Samt. å forbedre feilene som ble avdekket underveis. The thesis deals with the development of a prototype to investigate the effect of near-infrared light (NIR) on insulin uptake in the body. Type 1 diabetes is a disease that affects many people around the world, requiring regular insulin injections. This process can be time-consuming and carry risks of dosage errors. By reducing the time it takes for the body to respond to injected insulin, the risk of dosing errors can be minimized.
The research group Artificial Pancreas Trondheim (APT) at NTNU has developed the hardware for a prototype to be used in research on the use of NIR light to increase blood flow and thus insulin uptake. The prototype consists of an LED head used to apply the NIR light and a control unit to which the LED head is connected.
In this task software has been developed for the control unit to read temperature sensors on the prototype, a real-time clock (RTC), control the LED head, and manage battery life. Furthermore, a system has been created to log the experiments conducted on the patients and handle any error messages related to the system and hardware. An improved design for the casing of the control unit has also been developed. The original prototype from APT used two DIP switches to control different settings during the experiment, which have been replaced with a screen and a keypad.
Issues have been identified with the original prototype, including the malfunctioning temperature sensors and deficiencies in the LED head. Opportunities for improvement have also been discovered with regards to the design of the printed circuit board.
The project has resulted in a prototype that can soon be utilized in diabetes research. The remaining work consists of integrating the code, testing it on the prototype and 3D printing the new casing.