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MAL Dokumentation: Biodex Dynamometer

1. ALLGEMEINES

Hier werden sämtliche Routinen für den Betrieb des Biodex-System 3 Dynamometers beschrieben. Die Ansteuerung des Dynamometers und die Datenerfassung erfolgt über die serielle Schnittstelle und wurde mit der Firmwareversion FP_Ver. 1.00 - 1.03, Rev. U Deutsch getestet.

Das Programm kann aber auch so konfiguriert werden, dass die Ansteuerung des Geräts und die Messdatenerfassung mit dem original Biodex System-3 Programm durchgeführt wird und die Messergebnisse per Textfile ins Messdaten-Archiv importiert werden.

Die vorgestellten Programmteile (Messung, Training und Datenanalyse) arbeiten jeweils in Kombination mit dem Messdaten-Archiv und können in den wenigsten Fällen ohne dieses betrieben oder getestet werden.

Neben der standardmäßig für die Messung und Analyse erforderlichen Klassen (biodex_measurement_class für die Messung und Biodex_Analyse für die Messdatenanalyse) existiert noch ein eigener Folder im Public-Pool (der Biodex-Folder) in dem die Routinen für den Betrieb des Gerätes sowie entsprechende Konfigurationsdaten untergebracht sind. Eine Liste aller zum Themenbereich gehörigen Worte ist unter Topic Biodex zu finden.

Bei jeder Messung wird in zwei Geschwindigkeiten gemessen. Um eine entsprechende Messgenauigkeit zu erreichen sind jedoch zwei Kalibriermessungen vorab durchzuführen. Zuerst eine möglichst langsame (etwa 5 Grad/s) zur Bestimmung der Schwerkraftkorrektur und eine Schnelle (etwa in der gleichen Geschwindigkeit wie die schnellere Messung) zur Bestimmung des Trägheitsmoments.

Bei Trainings können auch mehrere Teilmessungen weiter verarbeitet werden.

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3. EINRICHTEN UND KONFIGURIEREN

Allgemeine Einstellungen für die Kommunikation mit dem Biodex-System und die Dateistruktur können mit dem Wort set_biodex_config vorgenommen werden.

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3.1. Messung und Training

Voraussetzung für das Einrichten einer Biodex-Messung ist, dass man als User im Messdaten-Archiv eingeloggt ist. Ein Eintrag für Biodex-Messungen oder -Trainings wird mit Insert / Messung/Analyse / Force-Measurement / Biodex erstellt. Dieser kann dann markiert und mit Konfiguration entsprechend konfiguriert werden.

Beim Konfigurieren erscheint zunächst ein Menü mit folgenden Punkten:

• Parameter öffnet eine Maske für allgemeine Einstellungen der Messung oder des Trainings.
• Bewegungsarten öffnet die Tabelle der möglichen Bewegunsarten.
• Alterstabellen dient zum Editieren oder Anzeigen der Alterstabellen.
• Sequenzen öffnet die Tabelle der möglichen Mess- und Trainingssequenzen (das Einrichten und Konfigurieren von Sequenzen ist im Kapitel Sequenzen beschrieben).

Parameter
Dieser Menüpunkt öffnet folgende Maske:

Bewegungsarten
Dieser Menüpunkt öffnet eine Tabelle in der für alle messbaren Bewegungsarten eine Kurzbezeichnung und die Grenzwerte für die automatische Beurteilung zu finden sind.

Alterstabellen
Die Altertabellen dienen zur alters- und geschlechtsspezifischen Umrechnung der Messwerte für die automatische Beurteilung. Vor der Beurteilung von alters- und gewichtsabhänigen Messdaten (die Maximalkraft ist z.B. altersabhängig, das BAM nicht) werden diese programmintern so umgerechnet, dass sie einer virtuellen männlichen Normperson mit 25 Jahren und 100 Kg entsprechen. Für diese Umrechnung werden die Alterstabellen benötigt. Der Menüpunkt Alterstabellen ruft ein Untermenü mit den Punkten Männer, Frauen und Graphik auf. Grahik dient nur zur Anzeige der Alterskurven (gelbe Kurve Männer, rote Kurve Frauen) und Männer und Frauen zum Editieren der Tabellen.

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3.1.1. Sequenzen

3.1.1.1. Einrichten und Konfigurieren

Sequenzen beschreiben die Folgen von Arbeitschritten (Kommandos), die bei einer Messung oder einem Training abgearbeitet werden sollen.

Eine neue Sequenz wird mit dem Menüpunkt Insert in die Tabelle der Sequenzen eingetragen. Dabei ist zu beachten, dass jede Sequenz einen eindeutigen Namen haben muss, weil dieser in der Folge für die Auswahl einer Messung oder eines Trainings verwendet wird. Der Name einer Sequenz kann gegebenenfall mit Modify verändert werden.

Die Tabelle der Sequenzen wird geöffnet, indem nach erfolgtem Login eine Biodex-Messung oder ein Biodex-Training markiert und der Menüpunkt Konfigurieren / Sequenzen gewählt wird.

Beispiel einer Sequenzen-Tabelle:

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• BAM-Grenzen dient zur Veränderung des Bewegunsausmaßes während der Abarbeitung einer Seuquenz (siehe BAM-Grenzen).
• Messung dient für Messungen und Kalibrierungen (siehe Messung).
• Lockerung dient für Phasen der Entspannung mit Bewegung des Aktuators (sieh Lockerung).
• Pause dient für Entspannungphasen ohne Bewegung des Aktuators (siehe Pause).
• Haltepunkt wird verwendet, wenn die Fortsetzung des Programms per Bedieneingabe erfolgen soll (siehe Haltepunkt).

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3.2. Analyse

Voraussetzung für das Einrichten einer Biodex-Analyse ist, dass man als User im Messdaten-Archiv eingeloggt ist. Mit Insert und der Auswahl von "Biodex_Analyse" wird eine Biodex-Analyse eingerichtet.

In den meisten Fällen ist als Art der Datenselektion Einzelmessung erforderlich. Messungsvergleich ist nur für Analysen vom Typ "Formblatt" oder "Datensammlung" möglich und bedeutet, dass beim Start des Formblatts die Daten mehrerer Einzelmessungen gemittelt werden bzw. die Datensammlung für mehrere Messungen auf einmal angestoßen werden kann.

Zum Konfigurieren der Analyse muss diese mit einem einfachen Mausklick markiert werden und der Menüpunkt Konfiguration / Analyse ausgewählt werden. Daraufhin erscheint folgende Eingabemaske:

• Ausgabeformat bestimmt, wie die Daten analysiert werden sollen.
• Zieldirectory bestimmt die Directory, in der der Befund oder das Formblatt temporär für die Anzeige gespeichert werden soll.
• HTML-Browser Ist der Pfad von dem Programm mit dem die HTML-Dateien angezeigt werden sollen (getestet wurde mit dem Internet-Explorer).
• Relativwerte bestimmt, ob die Statistikdaten absolut (Wert 0) oder bezogen auf das Körpergewicht (Wert 1) berechnet werden sollen. Dieser Parameter ist nur für den Wert 0 getestet.
• Befundtransfer kann eine MS-DOS Befehlszeile enthalten, die im Anschluß an die Anzeige des Befunds aufgerufen wird, um die temporären Befunddateien zu kopieren oder zu löschen.
• Datendoku kann dem Pfad einer HTML-Datei mit einer allgemeinen Beschreibung der Befunde enthalten.

Ausgabeformat
Folgende Auswahlmöglichkeiten stehen für das Ausgabeformat zur Verfügung:

• Formblatt zeigt die Messergebnisse am Schirm an. Das Anzeigeformat ist für eine Bildschirmauflösung von 1024x768 Pixel optimiert und für das Ausdrucken schlecht geeignet. Bei jeder Anzeige werden die temporären Dateien der vorhergehenden gelöscht.
• Befund zeigt die Messergebnisse in einer druckbaren, etwas verkürzten Form an. Nach der Anzeige können die temporären Datein weiterverarbeitet werden.
• Datensammlung bewirkt, dass die Messdaten ins Datensammelsystem transferiert werden. Es erfolgt keine Anzeige der Messergebnisse. Für diese Variante ist es erforderlich, die Analyse mit Messungsvergleich einzurichten.
• Vorzeichenbestimmung dient zur experimentellen Bestimmung der Parameter Vorzeichen_neutral, Vorzeichen_links und Vorzeichen_rechts in der Bewegungstabelle (siehe 'Bewegungstabelle' im Kapitel Messung und Training).

Befundtransfer
Jeder Befund besteht aus einer Directory die entweder den Patientennamen gefolgt von " BX" trägt, oder, wenn eine Anforderungs-Identifikation vorhanden ist, nach dieser benannt ist. Befunde werden für die Anzeige in jene Directory gespeichert, die beim Parameter Zieldirectory angegeben ist. Will man sie dauerhaft speichern (z.B. in einer Datenbank), so müssen sie nach der Anzeige kopiert oder verschoben werden. Im Parameter Befundtransfer kann eine MS-DOS-Kommandozeile eingetragen werden, die diese Aufgabe übernimmt. Dem angegebenen Kommando wird der Name der Befunddirectory als Parameter übergeben. In der Regel wird man hier eine Patch-Datei starten. Ein Leerstring im Parameter Befundtransfer bewirkt, dass keine weitere Verarbeitung gestartet wird.

Datendoku
Dieser Parameter ist nur beim Ausgabeformat "Befund" relevant. Wird hier ein Pfad auf eine HTML-Datei angegeben, so erscheint unter dem Link "Details" (rechts unten im Befund) ein Verweis mit dem Namen "Beschreibung der Messgrößen", der auf diese Datei zeigt. Ein Leerstring bewirkt, dass dieser Verweis nicht aufscheint.

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• Einloggen: Um die Biodex-Messung zu starten muss man zuerst ins Messdaten-Archiv einloggen. Nach dem Einloggen erscheint eine Tabelle mit den möglichen Messungen und Analysen. Der Name des Eintrags für die Biodex-Messung hängt davon ab, welcher Name beim Einrichten vergeben wurde.
• Starten: Durch einen Doppelklick auf den Messeintrag wird eine Tabelle mit den möglichen Untersuchungsarten (normalerweise eine Untersuchungsart pro Bewegungsart) geöffnet. Durch einen Doppelklick auf den entsprechenden Eintrag wird die Messung gestartet. Der Proband muss zu diesem Zeitpunkt bereits entspechend positioniert und vorbereitet sein.
• Seitenauswahl Wenn die entsprechende Untersuchungsart für bilaterale Messungen konfiguriert ist erscheint zunächst ein Menü für die Auswahl der gewünschten Seite:

  

  
  
  Wenn beidseitig gemessen werden soll, so muss mit den Menüpunkten A .. links, rechts oder B .. rechts, links bestimmt werden, welche Seite zuerst gemessen wird.
  
  Nach der Auswahl der Seite wird der Aktuator freigegeben. Es empfiehlt sich, diesen zuvor mit der Hand zu halten, damit der Patient nicht überrascht wird bzw. durch das Gewicht des Adapters in eine unangenehme Extremposition bewegt wird (das Bewegungsausmaß ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht eingestellt).
  
  
• Bewegungsausmaß einstellen Das Menü für das Einstellen des Bewegungsausmaßes hat zunächst folgendes Aussehen:

  

  Mit den Menüpunkten Einwärts und Auswärts können die Grenzen eingestellt werden. Der Menüpunkt Löschen ist nur erforderlich, wenn bereits eingestellte Grenzen neu gesetzt werden sollen (z.B. weil Einwärts und Auswärts vertauscht wurde). Löschen gibt immer den Aktuator frei, auch wenn dieser mit der Anhaltetaste am Dynamometer fixiert wurde.
  
  Wenn beide Grenzen eingestellt wurden erscheint zusätzlich der Menüpunkt Prüfen im Menü. Die Überprüfung der BAM-Grenzen erfolgt, indem der Aktuator zuerst kurz bewegt wird und dann in jede Richtung etwa 2 Sekunden gegen den Anschlag gedrückt wird, bis ein kurzer Piepton ertönt. Erst wenn die Prüfung der BAM-Grenzen erfolgreich war erscheint der zusätzliche Menüpunkt Nullwinkel, mit dem die Messung gestartet wird.
• Start der Messsequenz Vor dem Start der Messsequenz muss der Aktuator in die der Bewegungart entsprechende Nullposition gebracht und mit der Anhaltetaste des Dynamometers fixiert werden. Der Proband muss instruiert werden, welcher Schritt als nächstes kommt. Normalerweise (je nach Konfiguration der Messsequenz) erfolgen zunächst die beiden Kalibriermessungen. In diesem Fall muss der Proband entspannt und bequem sitzen und wissen, dass der Aktuator sich zunächst langsam und dann schneller bewegen wird. Der Menüpunkt Nullwinkel startet dann die Messsequenz.
• Kalibriermessungen Vor allem bei der Schwerkraftkalibrierung (langsame Kalibrierung) ist entscheidend, dass der Proband ruhig und entspannt sitzt. Gestikulieren oder Nachkorrigieren der Sitzposition verursacht Artefakte. In diesem Fall sollte die Kalibrierung wiederholt werden. Die schnelle Kalbrierung (Bestimmung des Trägheitsmoments) ist in diesem Punkt etwas unkritischer. Entscheidend ist jedoch, dass während und nach der Kalibrierung keine Änderungen an der Fixierung des Aktuators oder an der Sitzposition des Probanden vorgenommen werden.
  
  Die Genauigkeit der Kalibrierung kann bei den nachfolgenden Messungen (z.B. beim Aufwärmdurchgang) kontrolliert werden: Wenn der Proband keine Kraft anbringt, also entspannt ist, dann sollte die Drehmomentkurve annähernd an der Nulllinie verlaufen.
• Patientendaten eingeben: Nach dem Beenden der Messung erscheint automatisch die Eingabemaske für die Patientendaten. Die Maske muss ausgefüllt und mit Enter beendet werden (nicht mit [X] das Fenster schließen, da sonst die Messung abgebrochen wird und die Daten verloren gehen).

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1. Der rote Pilzknopf am Dynamometer und der rote Stoppknopf am Spiralkabel halten den Aktuator an und entziehen dem Computer die Kontrolle über das Dynamometer (der Aktuator bleibt fixiert). Das MAL-Steuerprogramm meldet daraufhin einen Übertragungsfehler und wird beendet. Bereits erfasste Messdaten gehen verloren.
2. Der Stoppknopf am Panel stoppt ebenfalls den Aktuator, überlässt dem Computerprogramm aber die Kontrolle über das Dynamometer. Das MAL-Steuerprogramm gibt, wenn der Parameter Freigabe_bei_Notstopp in der Messsequenz mit 1 gesetzt ist, den Aktuator nach einer halben Sekunde frei, um den Probanden aus einer eventuellen Zwangslage zu befreien. Die Messung wird gebenenfalls auf der kontralateralen Seite fortgesetzt. Die erfassten Messdaten jener Seite, wo mit der Stopptaste abgebrochen wurde, gehen jedoch verloren.

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1. Das Abbrechen der ganzen Messsequenz und gegebenenfalls fortsetzen mit der zweiten Seite kann entweder mit dem Menüpunkt Abbruch, dem Schließen eines Menüs mit [X] oder dem Drücken der Stopptaste am Panel erfolgen. Bereits erfasste Messdaten der entsprechenden Seite gehen dabei verloren.
2. Das Abbrechen eines Arbeitsschritts (Messung oder Lockerung) und Fortsetzen der Sequenz mit dem nächsten Arbeitsschritt erfolgt, indem man mit der Maus auf das Fenster mit den Online-Messkurven bzw. der Uhr klickt. Messdaten gehen dabei nicht verloren (abgesehen von jenen Zyklen, die nicht gemacht wurden).
3. Der Menüpunkt Ende ist beim Training relevant. Er kann bei Haltepunkten konfiguriert werden und bewirkt, dass die Sequenz zwar abgebrochen (und gegebenenfalls auf der zweiten Seite fortgesetzt) wird, aber die bisher erfassten Messdaten für die Trainingsdokumentation nicht verloren gehen. Diese Art die Sequenz zu beenden sollte verwendet werden, wenn der Proband wegen Ermüdung oder Schmerzen vorzeitig das Training beenden möchte.

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4.5. Auswerten und Befunden

Das Einrichten und Konfigurieren von Messdatenanalysen ist im Kapitel Einrichten und Konfigurieren beschrieben. Üblicherweise werden beim Einrichten zwei Einträge für Messdatenanalysen, einer für ein Formblatt (für die Bildschirmanzeige) und einer für den Befund (für den Ausdruck), konfiguriert. Durch einen Doppeklick auf einen dieser Einträge wird die Datenanalyse gestartet. Um in den Befund relevante Bemerkungen und Trainingsempfehlungen eingeben zu können ist es erforderlich zuerst die Messergebnisse gesehen zu haben. Man wird also in der Regel zuerst das Formblatt anzeigen und studieren und danach den Befund erstellen. Am Formblatt werden links unten die Statistikdaten angezeigt. Darunter (mit dem Scrollbar erreichtbar) befinden sich die automatisch generierten Beurteilungstexte.

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• Stichprobe ist die Anzahl der gemessenen Zyklen (siehe Terminologie). Ein Zyklusanfang wird erkannt, wenn die Geschwindigkeit einen Nulldurchgang (von Negativ nach Positiv) hat. Daher wird der erste Zyklus nicht als solcher erkannt, weil die Geschwindigkeit mit Null startet.
• Leistung berechnet sich aus Drehmoment mal Geschwindigkeit. Es wird jeweils die mittlere Leistung einer Bewegungsrichtung berechnet.
• Maximum ist das in den Zyklen 2 bis 8 auftretende maximale Drehmoment.
• Relativmax wird wie das Maximum berechnet, nur durch das Körpergewicht des Probanden dividiert.
• Totalmax ist das absolute Drehmomentmaximum aller Zyklen. Im Gegensatz zum Wert Maximum ist Totalmax keine Stichprobe sondern ein Einzelwert.
• Optimum ist der Winkel, bei dem das maximale Drehmoment auftritt.
• Ermüdung ist der Leistungsabfall des letzten Drittels in Prozent vom ersten Drittel der Zyklen. Eine Ermüdung von 0% bedeutet, dass die Leistung im letzten Drittel gleich der im ersten Drittel war, 100% bedeutet, dass die Leistung im letzten Drittel null war.
• Agonist/Ant ist das Verhältnis des Drehmomentmaximums in Bewegungsrichtung (Agonist) zur Gegenrichtung (Antagonist).
• BAM ist die Winkeldifferenz zwischen den Grenzen des Bewegungsausmaßes.
• aktives_BAM ist die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Winkel, bei dem ein Drehmoment größer als 3 Nm in Bewegungsrichtung erkannt wurde.
• Geschwindigkeit ist die maximal in Bewegungsrichtung auftretende Geschwindigkeit.

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4.6. Training

Ebenso wie bei Messungen gilt, dass man für das Training mit dem Biodex-System zuvor als Benutzer in das Messdaten-Archiv eingeloggen muss. Ausserdem muss ein entsprechender Trainingseintrag in der Benutzertabelle eingerichtet sein.

Durch einen Doppelklick auf den Trainingseintrag wird die Personentabelle geöffnet. Personen, denen beim Befund eine Trainingsempfehlung gegeben wurde, erscheinen automatisch in der Personentabelle des Trainings. Man kann aber auch mit dem Menüpunkt Insert beliebige sonstige Personen eintragen bzw. Daten von bereits eingetragenen Personen mit Modify verändern. Die Menüpunkte - unaktuell, + aktuell, Aktuelle dienen dazu, die Liste der angezeigten Probanden auf aktuelle Einträge zu beschränken. Mit + aktuell wird ein Proband als aktuell markiert und mit - unaktuell als nicht aktuell. Bei der Auswahl von Aktuell werden nur die aktuellen Probanden angezeigt. Um wieder die komplette Liste anzuzeigen genügt es, den Menüpunkt Find aufzurufen und die Suchmaske unverändert mit der Enter-Taste einzugeben.

Durch einen Doppelklich auf einen Personeneintrag oder durch Auswahl des Menüpunktes Empfehlungen wird die Tabelle der Trainingsempfehlungen geöffnet. Diese ist bei neu eingerichteten Personen zunächst leer. Mit dem Menüpunkt Insert kann ein Trainingsprogramm in die Liste eingefügt werden. Zur Auswahl stehen dabei alle getesteten Trainingseinträge der Sequenztabelle . Mit einem Doppelklick auf einen Eintrag wird das Training gestartet.

Die Tabelle der Empfehlungen kann zum Beispiel so aussehen:

• Trainieren startet das Training.
• Sequenz zeigt den Aufbau der Trainingssequenz an.
• Help zeigt die Helpseite der Trainingssequenz an. Hier erscheint jener Text, der mit dem Menüpunkt Help in der Sequenztabelle angegeben wurde.
• Insert fügt eine neue Trainingsempfehlung ein.
• Modify dient zum Ändern (vorwiegend des Kommentars) der Trainingsempfehlung.
• Delete löscht den markierten Eintrag aus der Tabelle der Trainingsempfehlungen.

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1. In der Klasse biodex_measurement_class (im Vetmed-Folder) ist die Konfiguration und Durchführung der Messung sowie die Archivierung der Messdaten realisiert.
2. In der Klasse Biodex_Analyse (im Vetmed-Analysen-Folder) ist die Berechnung der Befunde und Formblätter programmiert.
3. Im Biodex-Folder sind sämtliche Routinen für die Ansteuerung des Geräts über die serielle Schnittstelle, die Klassen für die Zusammenstellung der Sequenzen, die Verwaltung der Sequenzen, Bewegungsarten und Trainings sowie die Verwaltung und Analyse der Logfiles zu finden.

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5.1. Die Klassenhierarchie

Die Klassen für die Beschreibung von Sequenzen sind im Biodex-Folder zu finden. Die Klasse biodex_command_class ist die Superklasse aller Kommandos (=Arbeitschritte) die in Sequenzen vorkommen können. Ihr Konstruktor (create_biodex_command) startet ein Auswahlmenue mit dem bestimmt werden kann, von welcher abgeleiteten Klasse eine Instanz erzeugt werden soll (von der Superklasse wird nur für Einträge ins Logfile eine Instanz benötigt).

Die von der Klasse biodex_command_class direkt abgeleiteten Klassen sind:

• biodex_limitation_class für das Einstellen des Bewegungsaussmaßes.
• biodex_cycles_class für die Messungen.
• biodex_breakpoint_class für Haltepunkte in der Sequenz.
• biodex_relax_class für Lockerungen.
• biodex_pause_class für Pausen (Warten ohne Bewegung des Aktuators).

• create_... ist der Konstruktor. Der Name ist für jede abgeleitete Klasse individuell.
• configure öffnet ein Menue bzw. eine Maske zum Einstellen der Konfigurationsdaten.
• start führt das Kommando (den Arbeitsschritt) aus.
• get_comment generiert eine Kommentarzeile für die Kurzbeschreibung der Sequenz in Tabellenform (wird in der Kommentarspalte der Sequenztabelle angezeigt).
• trainingsdoku generiert den Text für die Trainingsdokumentation. Kommandos, die keine Eintäge in der Trainingsdokumentation erzeugen sollen, generieren einen Leerverbund (ist die Vorbesetzung der Funktion in der Superklasse).
• edit_log wird von der Superklasse vererbt und dient zum Editieren der Logbook-Daten, die bei jeder Instanz unter dem Variablennamen logdata zu finden sind.

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5.2. Testroutinen

Die Worte analyze_portmon und test_biodex_interface wurden für die Entwicklung und Inbetriebnahme implementiert. Sie dienen dazu das Schnittstellenprotokoll für die serielle Schnittstelle zu analysieren und zu testen.

analyze_portmon analysiert die Logfiles vom Programm Portmon. Portmon ist ein Programm zum Loggen des Schnittstellentransfers über die serielle Schnittstelle. Das Wort analyze_portmon ist so ausgelegt, dass es die Dateiformate von Portmon unter Windows 98 lesen kann, wenn die Ausgabe von Portmon auf Hexaformat eingestellt ist. Mit dem Menüpunkt Gruppenanalyse wird eine Liste aller unterschiedlichen Kommandos, die an das Gerät ausgegeben wurden erstellt. In der ersten Spalte erscheint, wie oft das Kommando wiederholt wurde. Man hat die Option, die Daten zu speichern (wird im Wort 'old_writes' gespeichert), damit in der Folge mit dem Menüpunkt Differenzen festgestellt werden kann, welche Kommandos neu dazugekommen sind. Mit dem Menüpunkt Suchfilter können Kommandos mit bestimmten Zeichenfolgen gesucht werden.

Das Wort test_biodex_interface dient zum Senden von Testcodes an das Biodex-Gerät. Es öffnet ein Menü zum Starten verschieden Testroutinen, die jeweils ad hoc angepasst werden. Allgemein verwendbar ist der Menüpunkt Interaktiv. Mit ihm kann ein String im Hexaformat (jeweils zwei Zeichen in Großbuchstaben durch Blank getrennt) auf die Schnittstelle ausgebeben werden.

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5.3. Schnittstellentransfer und Logging

Voraussetzung für den Datentransfer über die serielle Schnittstelle ist, dass diese mit dem Wort open_port geöffnet wird. Der File-Handle für die serielle Schnittstelle wird MAL-intern geführt und bleibt so lange geöffnet, bis er entweder explizit mit dem Wort close_serial_port oder durch Beenden des MAL-Interpreters geschlossen wird. Das Öffnen und Schließen der seriellen Schnittstelle erfolgt in der Funktion start der Klasse biodex_sequence_class im Wort sequenz_starten.

Sämtliche Ausgaben an die serielle Schnittstelle werden über das Wort zeile_ausgeben abgewickelt. Dieses besorgt auch das Speichern der Logdaten. Die Logdaten werden jeweils in den Kommandoklassen in einer Variablen mit dem Namen logdata geführt. Diese Variable ist ein Verbund von Strings und wird normalerweise vom Konstruktor der Klasse mit einer Überschrift vorbesetzt. zeile_ausgeben prüft, ob eine Variable mit dem Namen "logdata" existiert und hängt gegebenenfalls die neu ausgegebene Zeile an den bestehenden Verbund an.

Jede Kommandoklasse muss selbst dafür sorgen, dass die Logdaten zum Abschluss in das Logfile geschrieben werden. Zu diesem Zweck existiert das Wort logging?. Dieses überprüft, ob es von einer Klasse aus aufgerufen wird (indem es das Wort this> im Vokabular sucht) und schreibt die Instanz gegebenfalls in das Logfile. Das heißt: im Logfile steht jeweils die komplette Instanz der Kommandoklasse. Die Berechnung des Logtextes erfolgt erst bei der Analyse des Logfiles mit dem Wort analyze_logs, das direkt auf die Variable logdata in den Instanzen zugreift.

Einträge in das Logfile, die keiner Kommandoklasse zugeordnet werden können (zum Beispiel der Header und Footer, siehe Wort biodex_messung) werden mit dem Wort >logfile erzeugt. Dieses Wort erzeugt eine Instanz der Superklasse der Kommandoklassen (biodex_command_class) schreibt den Text in deren Variable logdata und fügt die Instanz der Logdatei an.

Im Falle eines Interface-Timeouts oder sonstiger Fehler bei der Datenübertragung wird das Wort on_serial_port_error aufgerufen, das eine eventuell offene Instanz einer Kommandoklasse ins Logfile schreibt und seinerseits einen Eintrag mit der Beschreibung der Fehlerursache im Logfile macht. Der Name dieses Wortes ist vom MAL-Interpreter fix als Callback bei Fehlern am seriellen Interface vorprogrammiert.

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5.4. RS232-Steuercodes

Für die Einstellung der Dynamometer-Parameter existieren jeweils Variable mit der entsprechenden Bezeichnung, die einen Verbund von Strings enthalten. Jeder String besitzt einen Namen und enthält einen Hexa-Code. Der Name bezeichnet den Wert für den Parameter (z.B. "60 Nm" für eine Drehmomentgrenze) und der Hexa-Code kann mit dem Wort zeile_ausgeben ans Gerät gesandt werden, um den Parameter einzustellen.

Folgende Variable sind auf diese Weise definiert:

• einwaerts_drehmomente
• auswaerts_drehmomente
• einwaerts_geschwindigkeiten
• auswaerts_geschwindigkeiten
• einwaerts_grenzen (für das Einstellen der BAM-Grenzen)
• auswaerts_grenzen (für das Einstellen der BAM-Grenzen)
• daempfungen
• kontraktionen
• modusliste

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5.5. Verwaltung der Sequenzen

Die Konfigurationsdaten der Sequenzen sind in der Tabelle sequences_table gespeichert, wobei jede Sequenz eine Instanz der Klasse biodex_sequence_class ist. Die Memberfunctions diese Klasse dienen zum Konfigurieren und Starten der Sequenz sowie für Statusabfragen.

Das Blättern in der Tabelle der Sequenzen erfolgt mit dem Wort browse_sequences, wobei manche Menüpunkte aus Wartungsgründen in eigene Worte ausgelagert sind. browse_sequence ist der Menüpunkt zum Blättern in einer Sequenz, config_sequence dient zum Konfigurieren und test_sequence zum Testen der Sequenz.

Die Messung ist aber kein Menüpunkt von browse_sequences, sondern wird von dem Wort biodex_messung durchgeführt, das in der Klasse biodex_measurement_class in der Funktion archivation vom Wort Direktmessung aufgerufen wird. Es definiert u.a. eine Variable messinstanzen, die mit einem Leerverbund vorbesetzt wird. Diese dient dazu, die gemessenen Instanzen zu sammeln. Das erfolgt im Wort Datenverwendung der Klasse biodex_cycles_class (Funktion start).

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5.6. Beurteilung

Das Wort beurteilung in der Funktion start_selected der Klasse Biodex_Analyse generiert die Beurteilungstexte im HTML-Format für den Befund und das Formblatt. Für jeden zu beurteilenden Wert aus den Statistikdaten (Variable statistikdaten) wird zu diesem Zweck eine Instanz der Klasse biodex_assessment_class eingerichtet. Diese Klasse ist von der Klasse assessment_class abgeleitet und unterscheidet sich von dieser nur durch Vorbesetzungen im Konstruktor (für die Texte "bewegungsrichtung" und "gegenrichtung" sind fixe Replacements voreingestellt, damit diese nicht jedesmal explizit angegeben werden müssen).

Die für die Beurteilung erforderlichen Grenzwerte werden für die spezifische Bewegungsart aus der Bewegungstabelle (Variable motion_table) gelesen und mit der zuvor berechneten Variable personenfaktor multipliziert. Der Personenfaktor berücksichtigt das Alter, das Geschlecht und das Gewicht des Probanden. In der Bewegungsliste sind die Grenzwerte für eine virtuelle männliche Normperson mit 25 Jahren und 100 Kg Gewicht angegeben. Die Berechnung des Personenfaktors erfolgt mit dem Wort leistungsfaktor_bestimmen.

Die alters- und geschlechtsspezifische Umrechnung erfolgt auf Basis der beiden Tabellen alterstabelle_maenner und alterstabelle_frauen, die mit dem Wort edit_alterstabellen editiert und graphisch dargestellt werden können.

Die Berechnung der in der Bewegungstabelle gespeicherten Grenzwerte erfolgt mit dem lokal in browse_motions definierten Wort grenzen_berechnen. Die Werte werden dabei so umgerechnet, dass sie der virtuellen männlichen Normperson mit 25 Jahren und 100 Kg entsprechen.

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5.7. Struktur der archivierten Daten

Sowohl die Datenarchivierung als auch die Datenanalyse sind so ausgelegt, dass pro Messung zwei Geschwindigkeiten erfasst werden. Nun muss aber pro Geschwindigkeit eine eigene Messinstanz angelegt werden. Das bedeutet, dass bei unilateralen Messungen immer zwei und bei bilateralen Messungen immer 4 Messinstanzen im Messdaten-Archiv gespeichert werden. Dieses Verhalten kann nicht konfiguriert werden sondern ist in den Klassen biodex_measurement_class und Biodex_Analyse fix ausprogrammiert.

Die Messinstanzen sind jeweils Instanzen der Klasse biodex_measurement_class. Mit der Funktion analog> werden die Messwerte moment, angle und speed berechnet.

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