Forskning visar att det är vanligt med hjärtstopp utanför sjukhusen och att de oftast har en dödlig utgång om de inte får vård snarast. Många hjärtstopp sker i privata miljöer där det inte finns någon hjärtstartare, en familjemedlem eller utomstående som kan hjälpa till. Syftet med denna studie är att ta reda på hur ett distansövervakningssystem med ett användargränssnitt via en app kan utformas för att realtidsdiagnostisera hjärt-och kärlsjuka patienter utanför sjukhuset och påskynda utryckning vid hjärtstillestånd. Studien har utgått ifrån konceptdriven designforskning med en kvalitativ ansats och intervjuer med både öppna och stängda frågor. Individerna som har intervjuats är kardiologer som jobbar på den kardiologiska avdelningen på Länssjukhuset Ryhov i Jönköping. Den valda metoden har kombinerats med en litteratursökning inom sjukvårdsteknik och UX/UI-design. Studien resulterar i ett förslag på ett användargränssnitt, via en app, som erbjuder hälsoöversikt och realtidsdiagnostisering. Med hjälp av denna statistik kan algoritmer meddela användaren i appen om deras värden är normala eller onormala. Algoritmerna kan också varna användaren via notiser vid allvarliga hälsoförändringar när användaren behöver akut vård. Appen erbjuder också platslokalisering och att SOS-alarm kan direktlarmas vid de allvarliga hälsoförändringarna. Utryckning kan då påskyndas genom att SOS-alarm skickar en ambulans till platsen som patienten befinner sig på omgående. / Research shows that cardiac arrest is common outside hospitals and that they usually have a fatal outcome if they do not receive care as soon as possible. Many cardiac arrests occur in private settings where there is no pacemaker, family member or outsider who can help. The purpose of this study is to find out how a remote monitoring system with a user interface through an app can be designed to real-time diagnose patients with cardiovascular disease outside the hospital and accelerate emergency response. The study has been based on concept-driven design research with a qualitative approach and interviews with both open and closed questions. The individuals who have been interviewed are cardiologists who work in the cardiology department at Ryhov County Hospital in Jönköping. The chosen method has been combined with a literature search in healthcare technology and UX / UI design. The study results in a proposal for a user interface, through an app, which offers health overview and real-time diagnosis. Using these statistics, algorithms can notify the user in the app if their values are normal or abnormal. The algorithms can also warn the user through notifications in the event of serious health changes when the user needs urgent care. The app also offers site location and that SOS-alarm can be alerted directly in the event of serious health changes. Emergency response can then be accelerated by SOS-alarm sending an ambulance to the place where the patient is located immediately.

There are several commercial electroencephalography (EEG) devices on the market; however, affordable devices are not versatile for diverse research applications. The purpose of this project was to investigate how to develop a low-cost, portable, single-channel EEG system for a research institute that could be used for neurofeedback-related applications in homecare. A device comparison was intended to examine what system requirements such a system would need to achieve the secondary objective of developing a neurofeedback application that demonstrates the functionalities of the new device. A portable, single-channel EEG device prototype was realized that consisted of an amplifier module called EEG Click, a single-board microcontroller, an electrode cable, some disposable wet electrode pads, and a custom 3D-printed headband. Three pieces of software were developed: firmware for the prototype, two supporting computer applications for data recording, and visual neurofeedback. The neurofeedback application replayed a first-person view roller coaster video at a varying frame rate based on the theta band's mean power spectral density (PSD). The prototype was compared against a commercial device, InteraXon MUSE 2 (Muse). Technical measurements included determining the amplitude-frequency characteristics and signal quality, such as signal-to-noise ratio (SNR), spurious-free dynamic range (SFDR), and total harmonic distortion (THD). Furthermore, four physiological measurements were performed on six human test subjects, aged between 21-31 (mean: 26.0, std: 3.11), to compare the altered brain activity and induced artifacts between the two devices. The four tests were respiratory exercise, head movement exercise, eye movement exercise, and paced auditory serial addition test (PASAT), where each measurement included several epochs with various stimuli. After the recordings, PSD was calculated for each bandpass filtered epoch, then the spectra were split into theta (4-8 Hz), alpha (8-12 Hz), and beta bands (12-30 Hz). The PSD values were averaged within each frequency band, and then these baseline-corrected mean values were the input for the repeated measures ANOVA statistical analysis. Results revealed that the amplitude-frequency characteristic of the prototype was low-pass filter-like and had a smaller slope than Muse's. The prototype's SNR, including and excluding the first five harmonics, was 6 dB higher, while SFDR and THD for the first five harmonics were roughly the same as Muse's. The two devices were comparable in detecting changes in most physiological measurements. Some differences between the two devices were that Muse was able to detect changes in respiratory activity in the beta band (F(8,16) = 2.510, p = .056), while the prototype was more sensitive to eye movement, especially lateral and circular eye movement in theta (F(2,8) = 9.144, p = .009) and alpha (F(2,8) = 6.095, p = .025) bands. A low-cost, portable EEG prototype was successfully realized and validated. The prototype was capable of performing homecare neurofeedback in the theta band. The results indicated it is worth exploring further the capabilities of the prototype. Since the sample size was too small, more complex physiological measurements with more test subjects would be more conclusive. Nevertheless, the findings are promising; the prototype may become a product once. / Det finns flera kommersiella EEG-apparater (elektroencefalografi) på marknaden; däremot är de prismässigt överkomliga apparaterna inte mångsidiga nog för olika forskningsapplikationer. Syftet med detta projekt var att undersöka hur man kan utveckla en billigt, portabelt, enkanaligt EEG-system för ett forskningsinstitut som skulle kunna användas för neurofeedbackrelaterade tillämpningar inom hemsjukvård. En apparatjämförelse var tänkt att undersöka vilka systemkrav ett sådant system skulle behöva uppnå för att realisera det sekundära målet att utveckla en neurofeedback-applikation för att demonstrera den nya apparatens funktioner. En prototyp av en bärbar, enkanalig EEG-apparat skapades som bestod av en förstärkarmodul kallad EEG Click, en enkortsmikrokontroller, en elektrodkabel, några utbytbara våta elektrodkuddar och ett 3D-tryckt specialpannband. Tre mjukvarodelar utvecklades: en firmware för prototypen och två stödjande datorapplikationer, en för datainspelning och en för visuell neurofeedback. Applikationen för neurofeedback spelade upp en berg-och-dalbana för förstapersonsvisning med en varierande bildhastighet baserat på thetabandets effektspektrumet (eng. power spectral density, PSD). Prototypen jämfördes mot en kommersiell apparat, InteraXon MUSE 2 (Muse). Tekniska mätningar inkluderade fastställande av amplitud-frekvensegenskaper och signalkvalitet, såsom signal-brusförhållande (eng. signal-to-noise ratio, SNR), spuriosfritt dynamiskt område (eng. spurious free dynamic range, SFDR) och total harmonisk distorsion (eng. total harmonic distortion, THD). Vidare utfördes fyra fysiologiska mätningar på sex mänskliga deltagare (medelålder: 26,0, std: 3,11) för att jämföra de två apparaterna med avseende på mätningar av den förändrade hjärnaktiviteten och inducerade artefakter. De fyra testerna var andningsövningar, huvudrörelseövningar, ögonrörelseövningar, och paced auditory serial addition test (PASAT), där varje mätning innehöll flera epoker med olika stimuli. Efter inspelningarna beräknades PSD för varje bandpassfiltrerad epok, sedan delades spektrumet upp i theta-, alpha- och beta-band. Medelvärdet för PSD-värdena kalkylerades för varje frekvensband och dessa baseline-korrigerade medelvärden var indata till den beroende ANOVA statistisk analysen. Resultaten avslöjade att amplitud-frekvenskarakteristiken för prototypen var lågpassfilterliknande och hade en mindre lutning än Muses. Prototypens SNR, inklusive och exklusive de första fem harmonik, var 6 dB högre, medan SFDR och THD för de första fem övertonerna var ungefär desamma som Muses. De två apparaterna var jämförbara när det gäller att upptäcka förändringar i de flesta fysiologiska mätningar. Vissa skillnader mellan de två apparaterna var att Muse kunde upptäcka förändringar i andningsaktivitet i beta-bandet (F(8,16) = 2,510, p = 0,056), medan prototypen var mer känslig för ögonrörelser, särskilt de laterala och cirkulära ögonrörelser, i theta-bandet (F(2,8) = 9,144, p = 0,009) och alfa-bandet (F(2,8) = 6,095, p = 0,025). Prototypen var generellt mer känslig för grundläggande hjärnaktivitet, buller från omgivningen och artefakter. Sammanfattningvis konstruerades en billig, bärbar EEG-prototyp, vilketvaliderades framgångsrikt. Den anpassade enheten kunde utföra neurofeedback för hemsjukvård. Resultaten visade att det är värt att utforska prototypens möjligheter ytterligare. Eftersom stickprovet var relativt litet skulle mer komplexa fysiologiska mätningar med flera testpersoner krävas för att fastställa framtida användningsområden. Icke desto mindre är resultaten lovande; prototypen kan bli en produkt en gång.

Lactate is an important biomarker in sports and the lactate threshold concept is one of the best indicators of endurance performance in an athlete. However, to quantify the lactate threshold, an invasive method to take a blood sample must be used. Limitations for this method include stopping the active exercise for blood sampling and no real-time feedback. Instead, a novel non-invasive wearable biosensor can be used to measure the lactate concentration in sweat. The sensor generates an electrical current depending on the lactate concentration in the sweat, and therefore must an electronic device called a potentiostat be used to condition the current. However, available potentiostats are not suitable for use in sports where form factor, battery life and wireless connectivity is important. This thesis aims to solve this by developing a wearable device and software which can be used to measure the lactate concentration in sweat in real-time during exercise. The development process consisted of the determination of specifications, prototype development and thorough laboratory and on-body testing. Finally, a novel wearable device and software capable of real-time lactate measurements in sweat during exercise were presented. The device, called LactateStat, was 58mm ∗ 55mm ∗ 13mm, the current consumption was only 7.8mA, the current measurement resolution was 0.5 nA, the limit of detection was 0.45 nA and the current measurement range was around 750 μA. LactateStat is one of the first of its kind and provides a base for future development as the hardware, firmware and software resources are provided as open-source. / Laktat är en viktig biomarkör inom idrott och konceptet laktattröskel är en av de bästa indikatorerna för uthållighet hos en idrottsutövare. Men för att mäta laktattröskeln krävs en invasiv metod som går ut på att man tar ett blodprov. Begränsningarna med denna metod är bland annat att idrottsutövningen måste stoppas för att ta ett blodprov och att man inte får realtidsåterkoppling. I stället kan en liten och icke-invasiv bärbar biosensor användas för att mäta laktatkoncentrationen i svett. Sensorn genererar en elektrisk ström beroende på laktatkoncentrationen i svetten och en enhet som kallas potentiostat måste därför användas för att mäta denna ström. Tillgängliga potentiostater är dock inte lämpliga för användning inom sport där formfaktor, batteritid och trådlös kommunikation är viktigt. Denna avhandling har som syfte att lösa detta genom att utveckla en bärbar enhet och mjukvara som kan användas för att mäta laktatkoncentrationen i svett i realtid under träning. Utvecklingsprocessen bestod av bestämning av specifikationer, framtagning av en prototyp och noggrann laboratorie- och kroppstestning. Som resultat presenterades en banbrytande bärbar enhet och mjukvara som kan mäta laktat i realtid i svett under träning. Enheten, som kallades LactateStat, var 58mm * 55mm * 13mm, den aktiva strömförbrukningen var 7.8mA, den bästa mätupplösningen för ström var 0.5 nA, detektionsgränsen var 0.45 nA och det maximala mätområdet för ström var ca. 750 μA. LactateStat är en av de första i sitt slag och ger en bas för framtida utvecklingsarbete eftersom hårdvaru-, programvaru- och mjukvaruresurserna tillhandahålls som öppen källkod.

I denna rapport utreds vilka komponenter en bärbar trådlös Bluetooth-högtalarebestår av och de designparametrar som en presumtiv konstruktör bör ta hänsyntill. Egenskaperna hos sex på marknaden förekommande högtalarmodeller och dekonstruktionslösningar som används i dessa undersöktes. Designparametrarnaanalyserades för att utreda om och i sådana fall hur dessa gick att förbättra. Simuleringarav högtalarprototyper utfördes och prototyper av högtalare och förstärkardelbyggdes. Mätningar gjordes för att kunna jämföra och kontrollera prototypernasljudmässiga resultat. Ytterligare mätningar av musikstycken gjordes för att utredahur RMS-värdet i musik påverkar effektbehovet i förstärkare rent allmänt ochi aktivt delade system. I slutet av rapporten ges rekommendationer för hur en bärbarBluetooth-högtalare bör byggas tillsammans med förslag på alternativ teknologiatt undersöka för implementering i framtida Bluetooth-högtalare. / This report investigates which components a portable wireless Bluetooth speakerconsists of and the design parameters a prospective designer should take into consideration.The characteristics of six commercially available speaker models andthe design solutions used in these were examined. The design parameters wereanalyzed to investigate if and how these could be improved upon. Simulations ofspeaker prototypes were done and prototypes of speakers and an amplifier werebuilt. Measurements were made to be able to compare and verify the audio performanceof the prototypes. Moreover, measurements of music were made to investigatehow the RMS-value of music impacts the power of an amplifier in general andin active systems in particular. Design recommendations on how to build a Bluetoothspeaker are given in the end of the report together with suggestions on alternatetechnologies to look into for implementation in future Bluetooth speakers.