Medizintechnik

Die perfekte Kombination aus ingenieurtechnischen Inhalten und medizinischen Fragestellungen. Technik für den Menschen – Technik, die begeistert!

Modulhandbuch

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Medizintechnik (MT)

PO-Version [  20202  ]

Elektrotechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen Mathematik, Grundlagen Physik

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Herzschrittmacher, HF-Ablation, EKG, EEG, Kernspin, Röntgen sind Beispiele aus der Medizintechnik.

Um ihre Funktion zu verstehen oder solche Geräte später entwickeln zu können, sind auch gute Kenntnisse der Elektrotechnik notwendig. Die Grundlagen dazu vermittelt das vorliegende Modul. Insbesondere sind die Studierenden danach in der Lage,

  • die Funktion von passiven elektrischen Schaltungen zu analysieren und einfache Schaltungen zu synthetisieren,
  • die Wirkung von elektrischen und magnetischen Feldern für verschiedene Anwendungen zu nutzen, 
  • mit unterschiedlichen Signalformen umzugehen, 
  • einfache periodische Signale im Zeit- und im Frequenzbereich zu beschreiben.

 

Dauer 2
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60h
Workload 180h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

K60 (1/2), K60 (1/2)
Jede Prüfungsleistung muss einzeln bestanden werden.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. biol. hum. Stefan Zirn

Empf. Semester 1-2
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

MT-spezifisch

 

Veranstaltungen

Elektrotechnik I

Art Vorlesung/Übung
Nr. EMI505
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Phänomene der Elektrotechnik
  • Die elektrischen Größen Ladung, Strom und Spannung
  • Elektrische Schaltungen mit Widerständen
  • Signalformen und Signalkenngrößen
  • Elektrisches Feld und Kondensator

 

 

Literatur

Albach, M., Grundlagen der Elektrotechnik 1, München, Pearson-Studium 2006

Mattes, H., Übungsbuch Elektrotechnik 1, Berlin, Heidelberg, Springer-Lehrbuch, 1992

Nerreter, W., Grundlagen Elektrotechnik, München, Wien, Hanser-Verlag, 2006

Stiny, L., Aufgaben und Lösungen zur Elektrotechnik, Poing, Franzis-Verlag, 2005

Stiny, L., Grundwissen Elektrotechnik, 6. Auflage, Poing, Franzis-Verlag, 2011

Weißgerber, W., Elektrotechnik für Ingenieure, 7. Auflage, Wiesbaden, Vieweg-Verlag, 2007

Elektrotechnik II

Art Vorlesung/Übung
Nr. EMI506
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Magnetisches Feld und Spule
  • Sinussignale und Ohm'sches Gesetz in komplexer Form
  • Elektrische Netzwerke für periodische Signale (TP, HP, BP, BS)
  • Fourier-Reihe

 

Literatur

siehe Verzeichnis unter ET-1

 

Informatik

Empfohlene Vorkenntnisse

Fachhochschulreife

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Besuch dieses Moduls

  • verfügen die Studierenden über Kenntnisse zur Darstellung von Zahlen in einem binär arbeitenden Rechner und können diese den in Programmiersprachen vordefinierten Datentypen zuordnen.
  • sind die Studierenden vertraut mit Methoden zur Analyse komplexer boolscher Ausdrücke und können diese auf einfache Fragestellungen anwenden.
  • haben die Studierenden Verständnis dafür entwickelt, worauf es bei der Entwicklung eines Algorithmus ankommt und wie hierbei komplexe Datenstrukturen gewinnbringend eingesetzt werden können.
Dauer 1
SWS 2.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 30h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60h
Workload 90h
ECTS 3.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. biol. hum. Stefan Zirn

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

MT-spezifisch

Veranstaltungen

Grundlagen der Informatik

Art Vorlesung
Nr. EMI503
SWS 2.0
Lerninhalt
  1. Zahlensysteme und binäre Arithmetik: Zahlensysteme mit beliebiger Basis / Dezimal-, Hexadezimal-, Binärsystem / Horner-Schema und Restwertmethode / Binäre Arithmetik / Zahlendarstellung im Rechner / Gleitkommazahlen IEEE 754 / Gleitpunkt-Arithmetik / Festkomma-Notation
  2. Boolsche Algebra: Aussagenlogik / Wahrheitstabellen / disjunkte und konjunktive Normalformen von Wahrheitsfunktionen / Karnaugh-Veitch-Diagramme / Logische Gatter / Schaltnetze / Schaltwerke / Halb- und Volladdierer / R-S-Flip-Flop
  3. Algorithmen, Berechenbarkeit, Komplexität: Arten von Algorithmen / Berechenbarkeit / Unvollständigkeits-Theorem / Zeitkomplexität / Speicherkomplexität / Such- und Sortier-Algorithmen
  4. Datentypen und Datenstrukturen: Vordefinierte und zusammengesetzte Datentypen / Arrays / linear und doppelt verkettete Listen Queue / Pipe

 

Literatur

Herold, H., Lurz B., Wohlrab J., Grundlagen der Informatik, 2. Auflage, München, Pearson Studium, 2012

Ernst, H., Grundkurs Informatik: Grundlagen und Konzepte für die erfolgreiche IT-Praxis – Eine umfassende, praxisorientierte Einführung, 4. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner, 2008

Schneider, U., Taschenbuch der Informatik, 7. Auflage, München, Carl Hanser Verlag, 2012

Mathematik I

Empfohlene Vorkenntnisse

gute Mathematikkenntnisse, Niveau mindestens Fachhochschulreife

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Besuch dieses Moduls

  • verfügen die Studierenden über Kenntnisse und Methoden zur Beschreibung des dreidimensionalen Raums mit Hilfe der Vektor- und Matrixrechnung,
  • verfügen über einen differenzierten Begriff der Darstellung verschiedenster mathematischer Zusammenhänge mit Hilfe von Funktionen,
  • und haben ein Verständnis dafür entwickelt, wie die Differential- und Integralrechnung zur Lösung einer Vielzahl von Problemen aus dem naturwissenschaftlichen Bereich eingesetzt werden können.

 

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60h
Workload 180h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K120

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Harald Hoppe

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Studiengänge MT, EI, EI-plus, MK, MK-plus, EP, EP-plus

Veranstaltungen

Mathematik I

Art Vorlesung/Übung
Nr. EMI501
SWS 8.0
Lerninhalt
  • Lineare Algebra: Vektoren und Matrizen / Vektor- und Matrixrechnung / lineare Gleichungssysteme / Determinanten
  • Analytische Geometrie: Skalarprodukt / Winkelberechnung in 3D / normierte und projizierte Vektoren / Kreuzprodukt / Spatprodukt / Geraden- und Ebenendarstellung in 3D / Abstände und Schnittmengen von Punkten, Geraden, Ebenen / Näherungslösung überbestimmter Gleichungssysteme
  • Funktionen und Kurven: Beschreiben, Umkehren, Verketten von Funktionen / Polynome / Interpolation / gebrochenrationale, Potenz-, Wurzel-, trigonometrische, Arkus-, Exponential-, Logarithmus-, Hyperbel-, Area-Funktionen
  • Differentialrechnung von Funktionen einer Variablen: Zahlenfolgen / Grenzwerte / Stetigkeit / Differenzierbarkeit / Ableitungen und Ableitungsregeln / Kurvendiskussion / Extremwertaufgaben
  • Integralrechnung von Funktionen einer Variablen: Stammfunktionen / Flächeninhalte unter Kurven / Fundamentalsatz / Grundintegrale / Integrationsregeln und -methoden / numerische Integration / Anwendungen

 

Literatur

Papula, L., Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium, 13. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2011

Papula, L., Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 2: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium, 13.Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2012

Papula, L., Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler, 10. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2009

Papula, L., Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Klausur- und Übungsaufgaben, 4. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2010

Mathematik II

Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Besuch dieses Moduls

  • sind die Studierenden vertraut mit der Differential- und Integralrechnung mehrerer Variablen und können insbesondere Optimierungsprobleme mit und ohne Nebenbedingungen lösen,
  • verfügen über die Grundlagen zum Umgang mit komplexen Zahlen und können hierauf aufbauend deren Anwendung in verschiedenen Bereichen der Ingenieurwissenschaften verstehen und
  • sind in der Lage, beliebige Funktionen mit einfachen Polynomen anzunähern.
  • haben die Studierenden Verständnis dafür entwickelt, dass Eigenwertprobleme allgegenwärtig sind, können diese lösen und auf medizintechnisch relevante Fragestellungen anwenden.
  • verfügen die Studierenden über Kenntnisse und Methoden zur Berechnung der in einer diskreten, periodischen oder kontinuierlichen Funktion vorkommenden Frequenzen und deren Amplituden und sind in der Lage, hierauf aufbauend die verschiedenen Anwendungen der Spektralanalyse in verschiedenen Bereichen der Ingenieurwissenschaften zu verstehen.

 

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60h
Workload 180h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K120

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Harald Hoppe

Empf. Semester 2
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Studiengänge MT, EI, EI-plus, MK, MK-plus, EP, EP-plus

Veranstaltungen

Mathematik II

Art Vorlesung/Übung
Nr. EMI502
SWS 8.0
Lerninhalt
  1. Potenzreihenentwicklungen: Zahlenfolgen / Zahlenreihen / Potenzreihen / MacLaurinsche Reihen / Taylorreihe / Taylorentwicklung / Näherungspolynome
  2. Komplexe Zahlen: Imaginäre Einheit i / Rechenregeln für komplexe Zahlen / Gaußsche Zahlenebene / kartesische Form, Polarformen (trigonometrisch, exponentiell) / Anwendung / Potenzieren, Radizieren / Fundamentalsatz der Algebra
  3. Differentialrechnung für Funktionen mehrerer Variablen: Grafische Darstellung / Partielle Differentiation / Ableitungen höherer Ordnung / Tangentialebenen / vollständiges Differential / Extremwertanalyse ohne und mit Nebenbedingung
  4. Integralrechnung für Funktionen mehrerer Variablen: Anwendungen / kartesische und Polarkoordinaten / Zylinder- und Kugelkoordinaten / Doppel- und Dreifachintegrale / Anwendungen / Masse und Massenträgheitsmoment eines inhomogenen Körpers
  5. Gewöhnliche Differentialgleichungen:Definitionen / Schwingungsgleichung / Integrationskonstanten / Trennung der Variablen / Inhomogene DGL 1. Ordnung / lineare DGL 2. Ordnung mit konstanten Koeffizienten / freie, gedämpfte, erzwungene Schwingung / Resonanz
  6. Eigensysteme: Charakteristische Gleichung, Eigenwerte und Eigenvektoren / Rotationsachse einer Rotationsmatrix / Regressionsebene einer Punktwolke / Kovarianzmatrix / Regressionsgeraden in 2D und 3D / Varianzen / Hauptachsentransformation
  7. Fourier-Reihen: Schwingungen / periodische Funktionen / Berechnung von Fourierkoeffizienten / Harmonische Analyse / Komplexe Darstellung
  8. Diskrete Fourier-Transformation (DFT): Berechnung der Fourierkoeffizienten / reelle Darstellung für gerade und ungerade Anzahl von Messwerten / Amplitudenspektrum / Abtastrate / Shannonsches Abtasttheorem / rekonstruierbare Frequenzen / Artefakte / DFT als Matrixmultiplikation / Fast Fourier Transform (FFT) / 2D DFT
Literatur

Papula, L., Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium, 13. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2011

Papula, L., Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 2: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium, 13.Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2012

Papula, L., Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler, 10. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2009

Papula, L., Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Klausur- und Übungsaufgaben, 4. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2010

Medizinische Grundlagen I

Empfohlene Vorkenntnisse

Fachhochschulreife

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sollen nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls in der Lage sein,

  • die Grundlagen der Anatomie des Menschen zu kennen und sicher anwenden zu können und
  •  wichtigste und häufigste anatomische Fachbegriffe benennen zu können.
  • die Grundlagen der Physiologie des Menschen zu kennen und sicher anwenden zu können und
  • wichtigste und häufigste physiologische Fachbegriffe und Mechanismen benennen und berechnen zu können.
  • wesentliche Inhalte der vorgeschalteten Vorlesung Physiologie durch eigens durchgeführte Laborversuche zu vertiefen und selbst Zusammenhänge herauszufinden und zu verstehen sowie
  • die Grundlagen medizinischer Sensorik zu kennen und sicher anzuwenden.


Die mit dem Besuch dieser Lehrveranstaltungen verbundenen Kompetenzziele umfassen Fachkompetenz und  fachbezogene Methodenkompetenz.

 

Dauer 2
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 180h
Workload 300h
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Das Labor ist unbenotet, muss aber m. E. attestiert sein.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. med. Andreas Otte

Empf. Semester 1-2
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

MT-spezifisch

Veranstaltungen

Anatomie

Art Vorlesung
Nr. EMI510
SWS 4.0
Lerninhalt
  1. Einführung
    • Begriff
    • Historisches
    • Einteilung
  2. Terminologie
  3. Anatomie des menschlichen Körpers
    • Allgemeiner Aufbau des menschlichen Körpers
    • Spezielle Anatomie
      1. Bewegungsapparat
      2. Organe und Organsysteme
Literatur

Rohen, J. W., Lütjen-Drecoll, E., Funktionelle Anatomie des Menschen. Lehrbuch der makroskopischen Anatomie nach funktionellen Gesichtspunkten, Schattauer-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Rohen, J. W., Funktionelle Neuroanatomie. Lehrbuch und Atlas. Schattauer-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Rohen, J. W., Yokochi, C., Lütjen-Drecoll, E., Anatomie des Menschen. Fotografischer Atlas der systematischen und topografischen Anatomie. Schattauer-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Caspar, W., Medizinische Terminologie. Thieme-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Physiologie

Art Vorlesung
Nr. EMI511
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung
  • Funktion des menschlichen Körpers

           a) Zellphysiologie
           b) Energiegewinnung
           c) Muskel - Nerv
           d) Verdauung
           e) Herz-Kreislaufsystem einschl. Elektrokardiogramm (EKG)
           f)  Atmung
           g) Physiologie der Niere
           h) Somatosensibilität (Haut, Gehör-und Gleichgewichtsorgan, Auge)
           i)  Neurophysiologie
           j)  Endokrinologie

 

Literatur

Silbernagl, S., Despopoulos, A., Taschenatlas Physiologie, Thieme-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

 

Labor Physiologie und medizinische Sensorik

Art Labor
Nr. EMI512
SWS 2.0
Lerninhalt

Das Labor Physiologie und medizinische Sensorik bietet folgende moderne Arbeitsplätze, bei denen in Kleingruppen (2-3 Studierende pro Arbeitsplatz) physiologische und sensorische Versuche durchgeführt werden:

  • Arbeitsplatz Audiometrie

            - Weber´scher Stimmgabelversuch, Rinne´scher Versuch,

              Tonaudiometrie mittels Siebtest-Audiometer

  • Arbeitsplatz Sonographie mit s/w Pulswellen-DOPPLER    

            - Sonographie wichtiger Organe (Leber, Nieren, Schilddrüse),

              Pulswellen-Doppler-Untersuchung der A. carotis comm.

  • BIOPAC-Arbeitsplatz Herz-Kreislauf

            - EKG, Herzfrequenz, Herzraten-Variabilität HRV, peripherer

              Puls, Herztöne, Blutdruck nach RIVA-ROCCI

  • BIOPAC-Arbeitsplatz für physiologische Signale

            - EKG, EMG, EOG, ENG, EEG, Elektrodermale Aktivität EDA

              (phasische und tonische Komponente)

  • BIOPAC-Arbeitsplatz Reflexe und Response

            - Elektrische und mechanische Reize, Reflexantworten

              am Finger und Gliedmaßen, akustische Reize und universelle

              psychophysiologische Parameter

  • BIOPAC-Arbeitsplatz Lungenfunktion – Pulmologie

            - Atemzugskurve, Atemfrequenz, Volumenmessung,

              Tidal Volumen, Inspiratory, Expiratory and Residual Capacity

 

Literatur

Silbernagl, S., Despopoulos, A., Taschenatlas Physiologie, Stuttgart, Thieme-Verlag, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Otte, A., Skriptum zum Labor Physiologie und medizinische Sensorik, Hochschule Offenburg, in der jeweils aktuellen Version und dem jeweils aktuellen Versionsjahr

MAICO Diagnostic GmbH, Gebrauchsanweisung MAICO ST20, MAICO Diagnostic GmbH, Berlin, März 2010

Rohen, J. W., Yokochi, C., Lütjen-Drecoll E., Anatomie des Menschen. Fotografischer Atlas der systematischen und topografischen Anatomie, Schattauer-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Rohen, J. W., Lütjen-Drecoll, E., Funktionelle Anatomie des Menschen. Lehrbuch der makroskopischen Anatomie nach funktionellen Gesichtspunkten, Schattauer-Verlag, Stuttgart, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

EDAN Instruments Inc., User Manual des Sonographie-Geräts, Version 1.0, March 2010

Biopac Systems Inc., Goleta, CA 93117, U.S.A. Lab Manual des erweiterten Studentenlabors BIOPAC MP36.

Medizinische Grundlagen II

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse der Biologie und anderer Naturwissenschaften aus der Sekundarstufe

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die „Krankheitslehre“ zielt auf ein breites Grundlagenwissen zur Pathologie, Symptomatik, Diagnostik und Therapie von Erkrankungen. Dabei sollen die Studierenden nach Abschluss dieser Lehrveranstaltung in der Lage sein,

  • die medizinische Terminologie anhand von klassischen Krankheitsbildern zu verstehen,
  • gängige medizinische Indikationen zu beherrschen,
  • wesentliche konservative und operative Behandlungsformen zu unterscheiden und
  • allgemeine ethische, geschichtliche und diagnostisch-technische Aspekte der Medizin zu kennen.


Ein großes Kapitel der „Krankheitslehre“ richtet sich u.a. auch auf Herz-Kreislauferkrankungen einschließlich Schlaganfall, der in dem Modul Neurologie neben vielen anderen Erkrankungen des neurowissenschaftlichen Fächerkanons ergänzt und vertieft wird.

Als weiterer Ausdruck der Ausrichtung des Medizintechnikstudienganges auf den Schwerpunkt Cardio- und Neuro-Sciences zielen parallel dazu die „Geräte und Methoden der Kardiologie I“ frühzeitig auf ein profundes Wissen zu den Grundlagen und der praktischen Anwendung medizinischer Technik im Rahmen der nichtinvasiven und invasiven, konventionellen und bildgebenden Diagnostik wichtiger Herzerkrankungen und ihrer Therapie. Dies schafft die Voraussetzungen für die Erweiterung und Vertiefung kardiologischen Wissens in den darauf aufbauenden Vorlesungen Kardiologie II, Elektrokardiographie und Elektrostimulation und dessen praktischer Anwendung bei den Versuchen im späteren Labor „Geräte und Methoden der Kardiologie“.

Die mit dem Studium des Moduls MT09 verbundenen Kompetenzziele umfassen Fachkompetenz und fachbezogene Methodenkompetenz sowie Sozialkompetenz.

 

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120h
Workload 210h
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Krankheitslehre K90 (5/7), Geräte und Methoden der Kardiologie K60 (2/7).
Jede Prüfungsleistung muss einzeln bestanden werden.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. med. Andreas Otte

Empf. Semester 2
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

MT-spezifisch

Veranstaltungen

Krankheitslehre (Pathologie, Symptomatik, Diagnostik, Therapie)

Art Vorlesung
Nr. EMI513
SWS 4.0
Lerninhalt
  1. Einführung
  2. Diagnostika
    a) Tomographische Verfahren
    b) Sonographie
    c) Röntgenuntersuchungen, Mammographie, Angiographie
    d) Endoskopie
  3. Krankheitslehre
    a) Historischer Überblick
        i)  Wichtige Eckdaten
        ii) Geschichte der Pharmakovigilanz
     b)Wichtigste Krankheitsbilder
  4. Sonstige wichtige Themen
    a) Reanimation
    b) Patientenverfügung
    c) Hirntod und Organspende

 

Literatur

Beise, U., Heimes, S., Schwarz, W., Gesundheits- und Krankheitslehre, Berlin, Springer-Verlag, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr.

Plötz, H., Kleine Arzneimittellehre für Fachberufe im Gesundheitswesen, Berlin, Springer-Verlag, in der jeweils aktuellen Auflage und dem jeweils aktuellen Auflagenjahr

Groger, U., Fachwörter in der Arztpraxis: nachschlagen - verstehen - behalten, Wörterbuch, Cornelsen-Verlag, 2009

Geräte und Methoden der Kardiologie

Art Vorlesung
Nr. EMI514
SWS 2.0
Lerninhalt

Als Ausdruck der Schwerpunktausrichtung des Medizintechnikstudienganges auf die Fachgebiete Kardiologie, Elektrophysiologie und elektronische Implantate bietet die Vorlesung Geräte  und Methoden der Kardiologie I eine Einführung in wesentliche Methoden und die zugehörige Gerätetechnik für die nichtinvasive und invasive Diagnostik der Hämodynamik und des Herzrhythmus sowie zur Therapie wichtiger Herzerkrankungen.

  • Einführung in Methoden und Gerätetechnik zur nichtinvasiven elektrokardiographischen Ableitung: Ruhe-, Belastungs-, transösophageales und Langzeit-EKG, Eventrekorder
  • Einführung in Methoden und Gerätetechnik zur nichtinvasiven Erfassung hämodynamischer Parameter: Impedanzkardiographie, Sphygmographie, Phonokardiographie
  • Einführung in Methoden und Gerätetechnik zur nichtinvasiven und invasiven elektrophysiologischen Untersuchung:  Grundlagen der intrakardialen Katheterdiagnostik, programmierte Vorhof- und Kammerstimulation
  • Einführung in Methoden und Gerätetechnik zur ein- und mehrdimensionalen transthorakalen und transösophageale Echokardiographie
  • Einführung in Methoden und Gerätetechnik zur kardialen Ablation:Energiequellen, Varianten von Ablationskathetern, HF-Generatoren, Einführung in elektroanatomische Mappingsysteme

 

Literatur

Bolz, A., Urbaszek, W., Technik in der Kardiologie, Springer Berlin, 2002

Lederhuber, H.-C., Lange V., BASICS Kardiologie, Urban und Fischer in Elsevier, 2010

Seidl, K., Grundlagen und Praxis der Katheterablation in der Kardiologie, Verlag UNI-MED, 2009

Ohly, A., EKG endlich verständlich - Alles, was man wissen muss, Verlag Urban und Fischer, 2008

Messtechnik und Elektronik

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Erfassen einfacher Messproblematiken für elektrische Größen.

Die Studierenden sind zur qualitativen Erkennung und quantitativen Erfassung von Messfehlern befähigt.

Unterscheidungsfähigkeit bezüglich geeigneter und ungeeigneter Messverfahren.

Die Studierenden können elektronische Schaltungen mit nichtlinearen Bauelementen beschreiben und analysieren.

Selbständiges Entwerfen einfacher Schaltungen mit Dioden und Transistoren bei gegebenen elektrischen und thermischen Anforderungen.

 

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90h
Workload 180h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Das Labor ist unbenotet, muss aber m. E. attestiert sein.

Modulverantwortlicher

 Prof. Dr.-Ing. Stephan Pfletschinger

Empf. Semester 2
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Studiengänge MT, EI, EI-plus, MK, MK-plus, EP, EP-plus

 

Veranstaltungen

Messtechnik

Art Vorlesung
Nr. EMI310
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Was ist Messen?
  • Signalflussbilddarstellung idealer und realer Messprozesse
  • Mathematische Fehlerbeschreibung, systematische und zufälligeFehler; Fehlerfortpflanzung

Spannungs- und Strommessung:

  • Anzeigefehler, Belastungsfehler
  • Innenwiderstände
  • Widerstandsmessmethoden und ihre Fehler

Brückenschaltungen:

  • Abgleichbrücke zur Widerstandsmessung
  • Ausschlagbrücke in der Sensorik
  • Belastungsfehler.

 

Literatur

Mühl T., Einführung in die elektrische Messtechnik, 2. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner-Verlag, 2006

 

Elektronik

Art Vorlesung
Nr. EMI311
SWS 2.0
Lerninhalt

- Dioden: Nichtlineares Verhalten, linearisierte Kleinsignalbeschreibung,
differentieller Widerstand, Anwendungen.

- Zenerdioden: Spannungsstabilisierungs- und Spannungsbegrenzungsschaltungen.

- Transistoren: Modell als nichtlineare gesteuerte Quelle, Linearisierung.
Grundschaltungen, Arbeitspunkteinstellung und Empfindlichkeit; Gegenkopplung.
Kleinsignalverstärkung, Eingangs- und Ausgangs- Widerstand, Belastungseffekte.                                 Mehrstufige Verstärker.

- Transistor als Schalter: Funktion, Ansteuerung, Schaltverluste, Schaltzeiten.
Anwendungen in der Digitaltechnik und Leistungselektronik.

- Verlustleistung und thermische Auslegung: Wärmeumsatz, Wärmewiderstand,
Kühlung und Kühlkörperdimensionierung.

 

Literatur

Tietze, U., Schenk, C., Gamm, E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2016

Labor Messtechnik und Elektronik

Art Labor
Nr. EMI312
SWS 2.0
Lerninhalt

Laborversuche zu folgenden Themen:

  • Messen mit dem Digitalen Multimeter, Fehleranalyse, belastete Messobjekte
  • Abgleich- und Ausschlagbrücken zur Widerstandsbestimmung; Leistungsanpassung
  • Messen zeitveränderlicher Größen mit dem Oszilloskop
  • Ideale Kondensatoren und Filter
  • Frequenzabhängige Netzwerke (Wien-Brücke und Serienschwingkreis)
  • Grundschaltungen mit bipolaren Transistoren

 

Literatur

Mühl T., Einführung in die elektrische Messtechnik, 2. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner-Verlag, 2006

Physik I

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse der Mathematik und Physik auf dem Niveau der Sekundarstufe

Lehrform Vorlesung/Übung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen, grundlegende physikalische Probleme zu analysieren und zu lösen. Dazu gehört das Erkennen von Zusammenhängen, die Anwendung von Gesetzmäßigkeiten und das Beherrschen verschiedener Methoden der Beschreibung und Modellbildung physikalischer Vorstellungen.

 

Dauer 1
SWS 7.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 105h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 45h
Workload 150h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Das Labor ist unbenotet, muss aber m. E. attestiert sein.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Christoph Nachtigall

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Studiengänge MT, EI, EI-plus, MK, MK-plus, EP, EP-plus

Veranstaltungen

Labor Physik

Art Labor
Nr. EMI552
SWS 1.0
Lerninhalt

Es werden von den Studierenden jeweils drei Laborversuche aus folgenden Themenbereichen durchgeführt:

  • Mechanik
  • Optik
  • Thermodynamik

 

Literatur

Versuchbeschreibungen des Zentrums für Physik, Hochschule Offenburg

Walcher W., Praktikum der Physik, 9. Auflage, Wiesbaden, Teubner, 2009

 

Physik I

Art Vorlesung/Übung
Nr. EMI553
SWS 6.0
Lerninhalt

Mechanik

  • Kinematik des Massenpunktes
  • DynamikArbeit, Energie und Leistung
  • Stoß
  • Rotation starrer Körper
  • Mechanik starrer Körper
  • Ausgewählte Kapitel der Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen
  • Strömungen realer Gase und Flüssigkeiten 

 

Literatur

E. Hering, R. Martin, M. Stohrer, Physik für Ingenieure, 10. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2007

Rybach, J., Physik für Bachelors, München, Fachbuchverlag Leipzig, Carl Hanser Verlag, 2008

 

Physik II

Empfohlene Vorkenntnisse

Vorlesung Physik I, Integral- und Differentialrechnung, Denkfähigkeit und Interesse

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen, grundlegende physikalische Probleme zu analysieren und zu lösen. Dazu gehört das Erkennen von Zusammenhängen, die Anwendung von Gesetzmäßigkeiten und das Beherrschen verschiedener Methoden der Beschreibung und Modellbildung physikalischer Vorstellungen.

 

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90h
Workload 150h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Christoph Nachtigall

Empf. Semester 2
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Studiengänge MT, EI, EI-plus, MK, MK-plus, EP, EP-plus

Veranstaltungen

Physik II

Art Vorlesung
Nr. EMI554
SWS 4.0
Lerninhalt

Geometrische Optik

  • Linsen, Prismen, Brechung, Abbildung, Reflexion
  • Optische Instrumente, Lupe, Fernrohr, Mikroskop, Projektor
  • Schwingungen und WellenHarmonische Schwingung
  • Erzwungene und gedämpfte Schwingungen
  • Überlagerung von Schwingungen
  • Ausbreitung von Wellen

Thermodynamik

  • Wärmeenergie und Temperatur
  • Kinetische Gastheorie und Hauptsätze der Thermodynamik
  • Elementare Zustandsänderungen und Kreisprozesse

 

Literatur

Hering, E., Martin, R., Stohrer, M., Physik für Ingenieure, 10. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2007

Rybach, J., Physik für Bachelors, München, Fachbuchverlag Leipzig, Carl Hanser Verlag, 2008

 

Werkstoffe und Konstruktion

Empfohlene Vorkenntnisse

Fachhochschulreife

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Den Studierenden soll im Rahmen der Veranstaltung vermittelt werden, wie Werkstoffe und Implantate im Hinblick auf ihre biologische und mechanische Eignung bewertet werden können.

Im werkstoffmechanischen Teil der Vorlesung erwerben die Studierenden anhand ausgewählter Beispiele die Kompetenz, die mechanische Zuverlässigkeit von Implantaten zu beurteilen. Hierzu werden die relevanten mechanischen Materialkenngrößen eingeführt, deren experimentelle Ermittlung dargestellt und die mikromechanischen Grundlagen des Materialverhaltens erläutert. Um ein Verständnis für die mechanische Beurteilung von Implantaten zu erlangen, werden Elemente der technischen Mechanik und Festigkeitslehre anhand einfacher Beispiele (z.B. Biegebalken) vermittelt.

Im Teil der Vorlesung zu Werkstoffen der Medizintechnik erwerben die Studierenden Kenntnisse zum systematisches Verständnis über die Werkstoffe und kennen deren grundsätzlichen Aufbau, Eigenschaften und Kombinationsmöglichkeiten sowie deren Anwendungsgebiete. Dabei erlernen sie die für die Medizintechnik wichtigsten mechanische und funktionellen Eigenschaften und erlangen Kenntnisse zu der Beziehung zwischen Werkstoffstruktur und Werkstoffeigenschaft. Die Studierenden sind vertraut mit der Wechselwirkung zwischen Werkstoffen, Zellen und lebenden Geweben und erlernen Methoden der Biokompatibilitätstestung und Bewertung. Schließlich werden vertiefte  Grundkenntnisse zu den in der Medizintechnik relevanten Werkstoffgruppen vermittelt, sodass die Studierende deren Werkstoffeigenschaften gegenüberstellen können und auf Basis etablierter Methoden eine überlegte Werkstoffauswahl speziell für Medizinprodukte vornehmen können.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90h
Workload 180h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Entwurf muss m. E. attestiert sein.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Ing. Harald Hoppe

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

MT-spezifisch

Veranstaltungen

Konstruktionselemente

Art Vorlesung
Nr. EMI508
SWS 2.0
Lerninhalt

In der Vorlesung Konstruktionselemente erlernen die Studierenden den Ablauf der Bewertung der mechanischen Zuverlässigkeit eines Implantats. Die hierfür nötigen Begriffe und experimentellen Methoden werden am Beispiel der Ermüdungsprüfung eines Implantats eingeführt:

  • Werkstoffe für „klassische“ Implantate und die Gewebezüchtung
  • Beispiele für Belastungsanalysen von Implantaten
  • Einführung mechanischer Kenngrößen (E-Modul, Dehngrenze, Festigkeit, Schlagzähigkeit, Härte und Ermüdungsfestigkeit) und deren experimentelle Bestimmung
  • Kurze Einführung in die technische Mechanik und Festigkeitslehre anhand der Biegung und eulerschen Knickung von Balken beliebiger Querschnittsfläche, Bestimmung der Biegespannung.
  • Mikrostrukturelle Grundlage der Elastizität, des Bruchversagens, der plastischen Verformung und des Ermüdungsverhaltens (exemplarisch an Metallen).
  • Fallbeispiele: Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Implantaten und biomedizinischen Materialien, Schadensanalysen.

 

Literatur

Mattheck, C., Warum alles kaputt geht. Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, 2003

Assmann, B., Technische Mechanik, Band 1: Statik, München, Wien, Oldenbourg Verlag, 1999

Assmann, B., Selke P., Technische Mechanik, Band 2: Festigkeitslehre, München, Wien, Oldenbourg Verlag, 2006

Werkstoffe der Medizintechnik

Art Vorlesung
Nr. EMI507
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Werkstoffkundliche Grundlagen, Aufbau der Materie und Kristallstrukturen
  • Aufbau mehrphasiger Werkstoffe
  • Mechanische Eigenschaften von Werkstoffen
  • Korrosion und Werkstoffschädigung
  • Zellen und Gewebe
  • Biokompatibilität und Biokompatibilitätsprüfung
  • Metallische Werkstoffe in der Medizintechnik
  • Polymere in der Medizintechnik
  • Keramik in der Medizintechnik

 

 

 

Literatur
  • H.-J. Bargel, G. Schulze, Werkstoffkunde, Springer, ISBN 978-3-642-17717-0 (eBook)
  • H.A. Wintermantel, Suk-Woo Ha, Medizintechnik, Life Science Engineering, Springer, e-ISBN: 978-3-540-93936-8
  • G. Lütjering, J.C. Williams, Titanium, Springer, ISBN 978-3-540-71397-5
  • M. Peters, C. Leyens, Titan und Titanlegierungen, ISBN 978-3-527-30539-1

 

Labor Konstruktion/CAD

Art Labor
Nr. EMI509
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Arbeit mit dem parametrischen 3D-CAD-System Creo 2.0 und Systemgrundlagen: Funktionsstruktur und Aufbau von CAD-Systemen, Benutzeroberfläche, Ansichtsmanager, Modellinformationen
  • Basiskonstruktionselemente und Modellreferenzen: Koordinatensysteme,  Bezugsebenen und Achsen
  • Grundlagen zu Skizzieren und Skizziermethodik: Erzeugung , Bemaßung und Bedingungen von Skizzen
  • Bauteilmodellierung und -bearbeitung: Profil- und Rotationskörper, gezogene Profile , Rundungen und Fasen, Bohrungen und Gewinde, Erstellung von Mustern, Kopieren, Spiegeln von  Konstruktionselementen, Flächenmodellierung, Modellanpassungen, Einsatz von Normteilbibliotheken
  • Baugruppenmodellierung: Einbau, Austausch und Anpassung von Komponenten, Entwurf von Baugruppenstruktur, Skelettmodelle, Baugruppeninformation
  • Zeichnungsableitung aus dem 3D-Modell: Zeichnungseinstellungen, Ableitung normgerechter Zusammenbauzeichnung und Einzelteilzeichnungen, Erzeugung von Modellansichten, Bemaßung, Erstellung von Stücklisten.

 

Literatur

Köhler, P., Pro/ENGINEER Praktikum. Einführende und fortgeschrittene Arbeitstechniken der parametrischen 3D-Konstruktion mit Wildfire 5.0., 5. Auflage, Wiesbaden, Vieweg + Teubner Verlag, 2010

Wyndorps, P., 3D-Konstruktion mit Pro/ENGINEER Wildfire 5.0, 5. Auflage, Haan-Gruiten, Europa-Lehrmittel Verlag, 2010

CAD Schroer GmbH, Ingenieurbüro – CAD-Schulung

Clement, S., Kittel, K., Vajna S., Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 für Fortgeschrittene – kurz und bündig, 1. Auflage, Wiesbaden, Friedr. Vieweg und Sohn Verlag, 2008

Spur, G., Krause, F.-L., Das virtuelle Produkt – Management der CAD-Technik, München, Hanser Verlag, 1997

VDI 2249, Informationsverarbeitung in der Produktentwicklung, ADBenutzungsfunktionen, VDI-RICHTLINIE, 2003

Anderl, R., Virtuelle Produktentwicklung A (CAD-Systeme und CAx-Prozessketten), Vorlesungsskript, Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion, TU Darmstadt, 2010

Ovtcharova, J., Virtual Engineering I, Computer Aided Design, Vorlesungsskript, Uni. Karlsruhe, IMI, 2009

Ehrlenspiel, K., Integrierte Produktentwicklung, München, Wien, Hanser Verlag, 2009

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