Biomedizinische Technik 4: Technische Sondergebiete

ISBN-13: 9783642841828 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 376 str.

Helmut Hutten

Opis

Die Medizin bedient sich in der Diagnostik und Therapie in zunehmendem Masse physikalisch-technischer Verfahren. Aus dieser Entwicklung ergibt sich ein wachsender Bedarf an qualifizierten Ingenieuren und Physikern, die in Kliniken und an Forschungsinstitutionen den Einsatz von Technik in der Medizin organisieren und uberwachen. Das vierbandige Lehr- und Handbuch behandelt in umfassender Weise das Gesamtgebiet der biomedizinischen Technik. 57 Autoren von Universitaten, Forschungsinstituten, Kliniken und der Industrie haben erstmals in deutscher Sprache ein Werk geschaffen, das alle Voraussetzungen zu einem Standardwerk auf dem Gebiet erfullt. Band 4 beschreibt Sondergebiete wie Mikroskope, Endoskope, Laser, Strahlenschutz, Messwertwandler, Biomaterialien, Ergonomie und elektromagnetische Vertraglichkeit. Ein Kapitel uber Rechtsvorschriften und Normen runden den Band ab. Die weiteren Bande behandeln Diagnostik und bildgebende Verfahren (Band 1), Therapie und Rehabilitation (Band 2) sowie Signal- und Datenverarbeitung und Medizinische Sondergebiete (Band 3)."

Spis treści

31 Mikroskope.- 31.1 Lichtmikroskope.- 31.1.1 Einleitung.- 31.1.2 Der Aufbau des Lichtmikroskops.- 31.1.3 Mikroskopbeleuchtung nach Prof. A. Köhler.- 31.1.4 Beleuchtungs- und Kontrastierungsmethoden.- 31.1.5 Inverse Mikroskopie.- 31.1.6 Dokumentation.- 31.1.7 Mikroskop-Photometrie.- 31.1.8 Bildanalyse und Bildverarbeitung.- 31.1.9 Hochauflösende und bildverstärkende Video-Mikroskopie.- 31.1.10 Laser in der Mikroskopie.- 31.1.11 Literatur.- 31.2 Elektronenmikroskope.- 31.2.1 Einleitung.- 31.2.2 Aufbau des Elektronenmikroskops.- 31.2.3 Wechselwirkung des Elektrons mit Materie.- 31.2.4 Das Transmissionselektronenmikroskop (TEM).- 31.2.5 Das Rasterelektronenmikroskop (REM).- 31.2.6 Das Rasterdurchstrahlungsmikroskop (STEM).- 31.2.7 Analytische Verfahren in der Elektronenmikroskopie.- 31.2.8 Präparation.- 31.2.9 Literatur.- 31.3 Operationsmikroskope.- 31.3.1 Anwendungsübersicht und Anforderungen.- 31.3.2 Das Mikroskop.- 31.3.3 Die Beleuchtung.- 31.3.4 Träger und Hilfseinrichtungen.- 31.3.5 Ausführungsdaten von Operationsmikroskopen.- 31.3.6 Literatur.- 32 Endoskopie und ihre Anwendung.- 32.1 Einleitung.- 32.2 Die endoskopische Optik und Beleuchtung.- 32.2.1 Die endoskopische Abbildungskette.- 32.2.2 Die endoskopische Optik.- 32.2.3 Beleuchtung.- 32.3 Lichtquellen zur Endoskopie.- 32.3.1 Endoskopische Lichtquellen zur Diagnostik und Therapie..- 32.3.2 Lichtquellen zur Dokumentation endoskopischer Befunde.- 32.3.3 Messen von Beleuchtungsstärke und Lichtleistung.- 32.4 Anwendung der Endoskopie in der Medizin.- 32.4.1 Urologie.- 32.4.2 Chirurgie.- 32.4.3 Gastroenterologie.- 32.4.4 Gynäkologie.- 32.4.5 Hals-Nasen-Ohren (HNO).- 32.5 Dokumentation in der Endoskopie.- 32.5.1 Zubehör zur Demonstration.- 32.5.2 Endoskopische Photodokumentation.- 32.5.3 Endoskopisches Filmen.- 32.5.4 Video-Endoskopie.- 32.6 Literatur.- 33 Laser in der Medizin.- 33.1 Der Laser — Ein Höchstfrequenzverstärker mit Rückkopplung.- 33.1.1 Der Laserprozeß.- 33.1.2 Lasermedien.- 33.1.3 Anregungsmechanismen.- 33.1.4 Optische Resonatoren.- 33.1.5 Laserstrahlung.- 33.2 Wirkungen von Laserstrahlung an biologischem Material.- 33.2.1 Photochemische Wirkungen.- 33.2.2 Thermische Wirkungen.- 33.2.3 Nichtthermische Wirkungen.- 33.3 Anwendungen des Lasers in der Medizin.- 33.3.1 Der berührungslose Einsatz der Laserstrahlung.- 33.3.2 Die Kontaktmethode.- 33.3.3 Medizinische Anwendungsfelder des Lasers.- 33.4 Literatur.- 34 Strahlentherapie, Strahlenschutz.- 34.1 Biologische Strahlenwirkung.- 34.2 Strahlenarten.- 34.3 Strahlendosis.- 34.4 Strahlentherapie.- 34.4.1 Röntgenröhren.- 34.4.2 Beschleuniger.- 34.4.3 Tele-Curie-Geräte.- 34.4.4 Brachytherapie: Strahler und Geräte.- 34.4.5 Offene radioaktive Stoffe.- 34.4.6 Hilfseinrichtungen.- 34.4.7 Vorschriften.- 34.5 Strahlenschutz.- 34.5.1 Exposition aus natürlichen Quellen.- 34.5.2 Exposition aus künstlichen Quellen.- 34.5.3 Exposition in der Medizin.- 34.5.4 Gesetzliche Bestimmungen.- 34.5.5 Technische Maßnahmen.- 34.6 Literatur.- 35 Meßwertwandler in der Medizin.- 35.1 Einleitung.- 35.2 Thermosensoren.- 35.2.1 Thermoresistive Sensoren.- 35.2.2 Kristall-Thermometer.- 35.2.3 Thermoelemente.- 35.2.4 Thermische Strahlungsdetektoren.- 35.3 Strahlungsempfänger.- 35.3.1 Grundgesetze der Temperaturstrahlung.- 35.3.2 Charakteristika von Photodetektoren.- 35.3.3 Photowiderstände.- 35.3.4 Sperrschicht-Photodetektoren, Photodioden.- 35.3.5 Vakuumphotozellen und Photomultiplier.- 35.4 Elektrochemische Sensoren.- 35.4.1 Eigenschaften wäßriger Elektrolyte.- 35.4.2 Metall/Elektrolyt-Reaktionen (Die Halbzelle).- 35.4.3 Elektrochemische Zellen.- 35.4.4 Referenzelektroden.- 35.4.5 Ionenselektive Elektroden.- 35.4.6 Amperometrische Elektroden.- 35.4.7 Ionenselektive Feldeffekttransistoren.- 35.4.8 Diffusionsprozesse bei amperometrischen Elektroden.- 35.4.9 Elektroden zur Messung bioelektrischer Spannungen.- 35.5 Mechanische Sensoren.- 35.5.1 Abstandsmessung.- 35.5.2 Geschwindigkeitsmessung.- 35.5.3 Beschleunigungs-, Kraft- und Druckmessung.- 35.6 Literatur.- 36 Biomaterialien.- 36.1 Einleitung.- 36.1.1 Definition eines Biomaterials.- 36.1.2 Zusammenstellung gebräuchlicher Biomaterialien.- 36.1.3 Anforderungen an Implantate.- 36.2 Biomaterialien und orthopädische Implantate.- 36.2.1 Mechanische Eigenschaften und Funktionen.- 36.2.2 Reibung, Schmierung, Verschleiß.- 36.2.3 Verankerung.- 36.2.4 Materialien.- 36.2.5 Korrosionsbeständigkeit.- 36.2.6 Biokompatibilität.- 36.2.7 Bioadhäsion (Verwachsen mit dem Knochen).- 36.2.8 Mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit.- 36.2.9 Qualifikation und Zuverlässigkeit.- 36.3 Biomaterialien und kardiovaskuläre Implantate.- 36.3.1 Physiologische Merkmale des Blutes.- 36.3.2 Wechselwirkungen zwischen Blut und künstlichen Oberflächen.- 36.3.3 Bestimmung der Blutverträglichkeit.- 36.3.4 Mikroskopische Ursachen der Blutunverträglichkeit.- 36.3.5 Anwendungsbeispiele und weitere Werkstoffentwicklung.- 36.4 Experimentelle Untersuchungsmethoden.- 36.4.1 Untersuchung der Volumeneigenschaften.- 36.4.2 Untersuchung der Oberflächeneigenschaften.- 36.4.3 Untersuchung der Grenzflächeneigenschaften.- 36.5 Zusammenfassung.- 36.6 Literatur.- 37 Ergonomie.- 37.1 Einleitung.- 37.2 Grundlagen.- 37.2.1 Patient.- 37.2.2 Medizinisches Personal.- 37.2.3 Medizinisch-technische Geräte.- 37.2.4 Umwelt.- 37.3 Patient-Arzt-Maschine-System (PAMS).- 37.3.1 Das Mensch-Maschine-System.- 37.3.2 Besonderheiten des Patient-Arzt-Maschinen-Systems.- 37.3.3 Interaktion zwischen zwei Subsystemen.- 37.3.4 Arbeitsplatzgestaltung.- 37.4 Arbeitsstrukturierung und Arbeitszeitgestaltung.- 37.5 Normen, Gesetze, Vorschriften.- 37.6 Literatur.- 38 Elektromagnetische Verträglichkeit.- 38.1 Einführung.- 38.2 Elemente der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV).- 38.2.1 Störgrößen.- 38.2.2 Störquellen.- 38.2.3 Kopplungen.- 38.2.4 Störsenken.- 38.2.5 Funktionsstörungen und Störfestigkeit.- 38.3 EMV-Maßnahmen.- 38.3.1 Planung der EMV.- 38.3.2 EMV-Bereiche, räumliche Anordnung.- 38.3.3 Massung.- 38.3.4 Schirmung.- 38.3.5 Filterung.- 38.3.6 Überspannungsschutz.- 38.3.7 Symmetrierung und Verdrillung.- 38.3.8 Wahl von Kabeln.- 38.3.9 Schaltungsentwurf.- 38.3.10 Technisch-organisatorische Maßnahmen.- 38.4 Meß- und Prüftechnik.- 38.4.1 Ziele und Umfang.- 38.4.2 Messung von Störaussendungen.- 38.4.3 Messung von Störfestigkeit.- 38.5 Normen und Vorschriften zur EMV.- 38.5.1 Nationale Normen und Vorschriften.- 38.5.2 EG-Normen.- 38.5.3 Internationale Normung.- 38.5.4 Normen der USA.- 38.6 Literaturverzeichnis.- 39 Technik im Krankenhaus — Praxis, Normen und Richtlinien.- 39.1 Allgemeines zur Technik im Krankenhaus.- 39.2 Medizintechnische Geräte.- 39.2.1 Pflichten der Anwender und Betreiber.- 39.3 Medizintechnische Großgeräte im Krankenhaus.- 39.3.1 Allgemeines.- 39.3.2 Klärung des Bedarfs.- 39.3.3 Planung, Kosten, Genehmigung.- 39.3.4 Realisation.- 39.3.5 Betrieb und Instandhaltung.- 39.4 Technische Anlagen im Krankenhaus.- 39.4.1 Betriebsführung, Leitwarten.- 39.4.2 Anlagen zur Versorgung mit elektrischer Energie.- 39.4.3 Instandhaltung technischer Anlagen.- 39.4.4 Anlagen zur Ver- und Entsorgung.- 39.4.5 Sanitäreinrichtungen und physikalische Therapie.- 39.4.6 Abwasserentsorgung.- 39.5 Sanierung technischer Anlagen.- 39.6 Organisation der technischen Abteilung.- 39.7 Anhang.