Dialys ersätter njurens funktion att rena blodet och att återställa kroppens elektrolytbalans. En viktig del inom dialys är vattenreningen och kvalitén på vattnet. För att avgöra kvalitén så används bakterieodling som metod och nackdelen med detta är det tar en lång tid att få provsvar. Genom att mäta konduktivitet i samband med konceptet A0 så kan antalet provtagningar sänkas och fördelen med detta är att det sparar både tid och pengar. En existerande mjukvara har utvecklats i ett tidigare projekt och syftet med detta examensarbete är att förbättra prestanda och användarvänligheten i den existerande mjukvara och samt utveckla en modul som genererar loggfiler som i ett senare skede kan göras kompatibelt med andra vattenrenare. Det objektorienterade kodspråket C# används som utvecklingsmiljö och arbetet utfördes på Centrum för medicinsk teknik och strålningsfysik – Forsknings- och utvecklingsavdelningen (CMTS-MTFoU) på Norrlandsuniversitetssjukhus. En modul som skapar loggfiler i ett liknande format som Aquaboss loggfilerna utvecklades separat från övervakningsmjukvaran. Implementering i övervakningsmjukvaran skedde genom att modifiera källkoden för grafen så blev den kompatibel med de skapade loggarna. Det resulterade i en fungerande och förbättrad version av övervakningsmjukvaran i både prestanda och användarvänlighet. Mjukvaran är dock fortfarande i teststadiet och måste genomgå ytterligare förbättringar för att kunna med största säkerhet användas i region Västerbotten. Den största förändringen är att en ytterligare graf utvecklades som plottar värdena från de skapade loggarna som ska i ett senare skede ska kunna ersättas eller vidareutvecklas så att värden från andra vattenrenare ska bli kompatibla med grafen. / If a patient has a kidney failure a hemodialysis machine recreates the kidneys function to clean the blood and stabilize the body’s electrolyte balance. One of the important aspects of a dialysis-machine is the water purification process and the water quality. To determine the water quality, two measurements related to disinfection are in consideration, the concept of A0 and conductivity. The purpose of this work is to improve on the existing software that monitors the disinfection effect and the conductivity in various ways that includes performance and user friendliness also, to develop a separate module that generates logfiles with randomized values in reasonable intervals that can be read through a graph and at a later stage improved upon to be used by different water purifiers then from Aquaboss. The overall goal is that the monitor software will be implemented and used throughout the region of Västerbotten. C# with Microsoft Visual Studios 2019 was used during the development process and the work was conducted at CMTS-MT-FoU at Norrland university hospital, Umeå. The priority was creating a logfile generator separate from the monitor software and replicating the real logfiles in a text format. Thereafter implementing this module into the monitor software, itself. The processing of the logfiles with data stretching back to the last two years takes around 10-14 seconds to complete and freezes the user interface (UI). To improve this, all the logic that does the processing was put on a separate thread. A progress bar was added with a constant animation to give a visual indication that and ends when the processing phase is finished. This resulted in an improved version of the existing monitoring software in terms of performance and user friendliness in the graphical interface. The point of the logfile generator is to be replaced in a later stage by values or logfiles from a water purifier of different kinds then what is right now currently used in the developed monitor software (Aquaboss).

Dialys är en medicinteknisk teknik som används för att rena blod vid nedsatt njurfunktion. Dialysvätska är en viktig komponent i utrustningen. Syftet med examensarbetet var att utvärdera förbättrade rutiner för kvalitetskontroll av vattnet som används för tillredning av dialysvätskan. Ett program för övervakning av desinfektionseffekt i vattenrenare för dialys har utvecklats i Microsoft Visual Studio, med Windows Forms som plattform och kod skriven i C#. Mjukvaran övervakar konduktivitet, dagar sedan desinfektion, desinfektionseffekt (A₀), aktivitet hos loggningsprogram samt kontrollprogram. Larm skickas via mail vid dåliga värden eller fel, samt visas lokalt på dator i form av en textruta. Ett ytterligare program skapades för att kontrollera att huvudprogrammet är igång, och en varning skickas när aktivitet uteblir under en viss längd. Utöver övervakning skapades även en grafisk del som tillåter visning av loggade data samt beräknade A₀-värden över tid. Analys utförs kring möjligheter att bibehålla mikrobiologisk trend med stabilt låg bakterienivå i vattnet vid minskad desinfektionsfrekvens från tre till två gånger i veckan. Provtagningar tyder på att marginal till gränsvärde inte hotas, men mer data behövs för at bekräfta resultatet. Analys utförs även kring möjligheten att använda beräkning av A₀-värden för att verifiera desinfektionseffekt tidigare än resultat från mikrobiologisk provtagning, vilket resultat från den studie som utförts tyder på är möjligt, med vissa undantag där det inte finns data att förhålla sig till. Vid användning av mjukvaran rekommenderas fortsatta mikrobiologiska provtagningar. / Dialysis is a health technology used for cleaning blood in people with kidney failure. Dialysis fluid is an important component used in the dialysis process. The aim of the project is to evaluate improved quality control routines for the water used in preparation of the dialysis fluid. A program for monitoring disinfection effect in water purification systems for dialysis has been developed in Microsoft Visual Studio, using Windows Forms as platform and the code was written in C#. The software monitors conductivity, days since last disinfection, effect of disinfection (A₀), activity of logging software as well as control software. Warnings are sent by mail for bad results or errors, and a message is shown as a textbox locally on the computer running the software. An additional program was made for monitoring the main programs activity, and a warning is sent after seeing no activity within a time period. Other than monitoring, the software also has a graphical view allowing the user to view logged data and calculated A₀-values over time. An analysis is made regarding the possibility to maintain microbiological trend of low amounts of bacteria in water after reducing the disinfection frequency from three to two times a week. Test results indicate that the margin to the maximum allowed value remains on safe levels, but more data is required to confirm the results. A further analysis is made regarding the possibility to use calculations of A₀-values to verify the disinfection effect earlier than results from microbiological testing. Results from studies indicate that this is possible, but with some exceptions in cases where not enough data is available to draw conclusions. When using the software, continued microbiological testing is recommended.

Dialysis is a crucial aspect of healthcare, involving the replacement of kidney functions with a hemodialysis machine. A critical component of this process is ensuring the water used is free from bacteria and other byproducts. To ensure water quality, two key measurements need to be considered: disinfection efficiency (𝐴0) and water conductivity. To simplify the process of checking water quality, a program has been developed in an earlier thesis, to monitor and display 𝐴0 and conductivity in a graphical format, and to send warnings if these measurements exceed specified thresholds, the data is acquired directly from the sensors on the machine. Additionally, the program generates reports detailing these warnings. A new type of water purification system has been installed, requiring an update to the software to handle the new data format, which is available on a web page provided by the creator. This thesis focused on further developing the program to support an additional water purification system. A script in C# was written to automatically download log files daily at a predetermined time. The log files were then processed to remove unnecessary data, thereby reducing their size, 𝐴0 and conductivity values were plotted over a time series. Warnings for values exceeding or falling below thresholds were documented in a text file, and these warnings were emailed to relevant personnel. The updated program successfully displays 𝐴0 and conductivity in a graph, providing a quick overview of water quality. Additionally, the system sends both weekly and daily warning emails when a significant number of warnings accumulate throughout the week. While the program has been successfully developed and demonstrates the intended functionality, further improvements are needed for larger-scale deployment within Region Västerbotten. Enhancements such as more efficient plotting tools capable of handling large data volumes and a more user-friendly interface are necessary for broader usability. / Dialys är en viktig del av sjukvården och innebär att ersätta njurarnas funktion med en hemodialysmaskin. En kritisk komponent i denna process är att säkerställa att vattnet som används är fritt från bakterier och andra biprodukter. För att säkerställa vattenkvaliteten behöver två viktiga mätningar beaktas: desinfektionseffektivitet (𝐴0) och vattnets ledningsförmåga (konduktivitet). För att förenkla processen att kontrollera vattenkvaliteten har ett program utvecklats i ett tidigare examensarbete, som övervakar och visar 𝐴0 och ledningsförmåga i ett grafiskt format samt skickar varningar om dessa mätningar överstiger specificerade gränsvärden. Programmet genererar också rapporter som detaljerar dessa varningar. Denna uppsats fokuserade på att vidareutveckla programmet för att stödja en ytterligare vattenrenare. Ett skript i C# skrevs för att automatiskt ladda ner loggfiler dagligen vid en förutbestämd tidpunkt. Loggfilerna bearbetades sedan för att ta bort onödiga data och därmed minska deras storlek. 𝐴0 och ledningsförmåga värden plottades över en tidsserie. Varningar för värden som överskrider eller faller under gränsvärdena dokumenterades i en textfil och dessa varningar mejlades till relevant personal. Det förbättrade programmet visar framgångsrikt 𝐴0 och konduktivitet i en graf och ger en snabb översikt av vattenkvalitén. Systemet skickar också veckovisa samt dagliga varningsmejl om ett tillräckligt antal varningar ackumuleras under veckan. Programmet har utvecklats framgångsrikt och uppvisar den avsedda funktionaliteten, men ytterligare förbättringar krävs för storskalig användning inom region Västerbotten. Förbättringar som effektivare verktyg för att plotta grafen, som kan hantera stora datamängder och ett mer användarvänligt gränssnitt är nödvändiga för bredare användbarhet.

La sensibilité des méthodes acoustiques non-linéaires à la présence ainsi qu'à l'évolution des microendommagements a été prouvée dans différents travaux sur une large gamme de matériaux. Parmi les méthodes appliquées figure la résonance non-linéaire dont la sensibilité à l'endommagement est prouvée pour un seul mode de vibration à travers la décroissance de la fréquence de résonance ƒ et celle facteur de qualité Q en fonction de la déformation dynamique. Ainsi, les paramètres non-linéaires hystérétiques (NLH) ƒ et Q ne sont connus que dans une gamme fréquentielle réduite. Le présent travail de thèse propose l'utilisation d'une approche originale permettant de suivre la dispersion des paramètres ƒ et Q à travers la génération d'ondes guidées dans des plaques en composites à matrices polymère et métallique. De plus, l'approche en ondes guidées a également permis de définir un nouveau paramètre NLH V liée au mode de Lamb A0. L'un des résultats originaux de ce travail est que le rapport V/ƒ s'avère constant (~ 2) quelle que soit la fréquence considérée et ce pour les deux types de composites. Ce résultat prometteur montre pour la première fois qu'il est possible de généraliser le comportement NLH dans les structures en plaques moyennant le formalisme de Lamb. Finalement, le travail de thèse s'est également intéressé à la définition d'un nouveau paramètre NLH large bande, noté ∆S, afin de suivre la sensibilité du spectre de vibration à l'endommagement. Les mesures ont montré que ∆S pouvait se distinguer de par une réponse pouvant être nonlinéaire dès les premiers niveaux d'excitation ou à partir d'un niveau seuil. Ce résultat très prometteur montre à quel point il est important d'élargir le domaine fréquentiel pour une détection précoce de l'endommagement et ce même à des niveaux d'excitation où l'on croyait le matériau se comporter de façon linéaire.

La sensibilité des méthodes acoustiques non-linéaires à la présence ainsi qu’à l’évolution des microendommagements a été prouvée dans différents travaux sur une large gamme de matériaux. Parmi les méthodes appliquées figure la résonance non-linéaire dont la sensibilité à l’endommagement est prouvée pour un seul mode de vibration à travers la décroissance de la fréquence de résonance ƒ et celle facteur de qualité Q en fonction de la déformation dynamique. Ainsi, les paramètres non-linéaires hystérétiques (NLH) ƒ et Q ne sont connus que dans une gamme fréquentielle réduite. Le présent travail de thèse propose l’utilisation d’une approche originale permettant de suivre la dispersion des paramètres ƒ et Q à travers la génération d’ondes guidées dans des plaques en composites à matrices polymère et métallique. De plus, l’approche en ondes guidées a également permis de définir un nouveau paramètre NLH V liée au mode de Lamb A0. L’un des résultats originaux de ce travail est que le rapport V/ƒ s’avère constant (~ 2) quelle que soit la fréquence considérée et ce pour les deux types de composites. Ce résultat prometteur montre pour la première fois qu’il est possible de généraliser le comportement NLH dans les structures en plaques moyennant le formalisme de Lamb. Finalement, le travail de thèse s’est également intéressé à la définition d’un nouveau paramètre NLH large bande, noté ∆S, afin de suivre la sensibilité du spectre de vibration à l’endommagement. Les mesures ont montré que ∆S pouvait se distinguer de par une réponse pouvant être nonlinéaire dès les premiers niveaux d’excitation ou à partir d’un niveau seuil. Ce résultat très prometteur montre à quel point il est important d’élargir le domaine fréquentiel pour une détection précoce de l’endommagement et ce même à des niveaux d’excitation où l’on croyait le matériau se comporter de façon linéaire. / Sensitivity of non-linear acoustics techniques to the presence and evolution of micro-damage has been proven on a large scale of materials. In particular, different works showed the use of the nonlinear resonance as a reliable method to characterise damage in heterogeneous materials through the drop of the resonance frequency ƒ and the quality factor Q as a function of the dynamic strain. Therefore, nonlinear hysteretic parameters (NLH) ƒ and Q have only been determined in a narrow frequency band. The present work develops an original approach, which allows to follow the frequency dispersion of ƒ and Q by using guided waves propagating in polymer and metal based composite plates. Furthermore, the guided wave approach made possible the definition of a new NLH parameter V through the A0 Lamb mode. One of the original results is that the ratio V/ƒ remains constant for both materials (~2) despite the considered frequency. This encouraging result allows for the first time to show that it is possible to generalise the NLH behaviour in the case of a plate-like structures using the Lamb formalism. Finally, this present PhD thesis defines a new large frequency band NLH parameter ∆S in order to follow the sensitivity of the vibration spectrum to the present damage. The performed experiments have shown that ∆S can be nonlinear either at the very first excitation levels or at a given threshold. This encouraging experimental result shows that there is a real interest in broadening the frequency domain in order to better understand the changes that occur in heterogeneous materials when the dynamic strain is increased.

Cette thèse concerne l'étude du Retournement Temporel (RT) en milieu réverbérant, appliqué d'une part à la focalisation d'ondes acoustiques audibles longues de plusieurs secondes à caractère aléatoire dans une chambre réverbérante, et d'autre par à la localisation d'impacts à la surface de plaques minces réverbérantes. <br />Concernant cette première application, une focalisation spatiale des signaux est observée tant numériquement qu'expérimentalement. Il est montré à la fois théoriquement et expérimentalement que le contraste ne dépend que du nombre d'éléments du Miroir à Retournement Temporel. Enfin, la robustesse de la focalisation lorsque la réciprocité du milieu est brisée entre les deux étapes du RT est étudiée. <br />D'autre part, afin de localiser des impacts à la surface de plaques réverbérantes, une technique reposant sur la comparaison des signatures acoustiques par corrélation est développée. L'analogie avec le RT, ainsi qu'une étude de la nature des ondes excitées par un impact à la surface de plaques, permettent de comprendre les capacités de cette techniques en terme de résolution et contraste. L'interaction de l'onde majoritaire (onde de Lamb A0) avec les bords de la plaque est également étudiée. En outre, un code de simulation numérique de la propagation de ce mode par différences finies dans l'approximation faible produit fréquence par épaisseur est développé. Enfin, l'influence des variations de température sur la technique de localisation par corrélation est étudiée numériquement, théoriquement et expérimentalement, dans plusieurs matériaux. Un changement de température entraîne une simple dilatation des réponses impulsionnelles, et est aisément compensé.