Medizinische Elektronik: Eine Einführung

ISBN-13: 9783642644320 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 336 str.

Josef Eichmeier

Opis

Aus den Besprechungen: " ...Zusammenfassend kann eingeschatzt werden, dass das vorliegende Buch seinem interdisziplinaren Zweck voll gerecht wird und jedem Interessenten, sei es der Mediziner oder der Techniker, in gestraffter Form einen Uberblick uber das gewunschte Thema bietet." #Zeitschrift fur Physiotherapie#"Wegen des vollstandigen Uberblicks, der hier uber die vakuumelektronischen Bauelemente und Gerate gegeben wird, durfte dieses Buch nicht nur bei Studierenden, sondern daruber hinaus bei allen, die sich mit diesem Zweig der Technik beschaftigen, auf grosses Interesse stossen." #Biomedizinische Technik#"

Spis treści

1 Der Organismus als elektrischer Signal- oder Energieerzeuger.- 1.1 Direkte elektrische Signalerzeugung.- 1.1.1 Entstehungsort und-mechanismus bioelektrischer Signale.- 1.1.1.1 Organisation und Bauelemente des Nervensystems.- 1.1.1.2 Elektrische Vorgänge im Nervensystem.- 1.1.1.3 Elektroden zur Ableitung bioelektrischer Signale.- 1.1.2 Arten bioelektrischer Signale.- 1.1.2.1 Das Elektroencephalogramm (EEG).- 1.1.2.2 Das Elektrokardiogramm (EKG).- 1.1.2.3 Das Elektromyogramm (EMG).- 1.1.2.4 Das Elektroretinogramm (ERG).- 1.1.2.5 Das Elektrookulogramm (EOG).- 1.1.2.6 Weitere bioelektrische Signale.- 1.1.2.7 Biomagnetische Signale.- 1.1.3 Ableitung und Verstärkung bioelektrischer Signale.- 1.2 Indirekte elektrische Signalerzeugung.- 1.2.1 Aufbau und Eigenschaften verschiedener Transducer.- 1.2.1.1 Mechanoelektrische Transducer.- 1.2.1.2 Photoelektrische Transducer.- 1.2.1.3 Thermoelektrische Transducer.- 1.2.1.4 Chemoelektrische Transducer.- 1.2.2 Ableitung von Biosignalen mittels Transducern.- 1.2.2.1 Lungenfunktionsdiagnostik.- 1.2.2.2 Herz-und Kreislaufdiagnostik.- 1.2.2.3 Körpergeräuschanalyse.- 1.2.2.4 Thermische Messungen.- 1.2.2.5 Mechanische Messungen.- 1.3 Biotelemetrie.- 1.3.1 Arten und Eigenschaften von Biotelemetrie-Systemen.- 1.3.2 Oszillatorschaltungen für Telemetriesysteme.- 1.3.2.1 Oszillatoren mit negativer Impedanz.- 1.3.2.2 Oszillatoren mit positiver Rückkopplung.- 1.3.2.3 Beispiele biomedizinischer Telemetriesender.- 2 Der Organismus als Energie- oder Signalempfänger.- 2.1 Der Organismus als elektrisches Widerstandsnetzwerk.- 2.1.1 Verhalten des Organismus bei verschiedenen Stromarten.- 2.1.1.1 Gleichstrom.- 2.1.1.2 Niederfrequenter Wechselstrom.- 2.1.1.3 Hochfrequenter Wechselstrom.- 2.1.2 Wirkungen des elektrischen Stroms auf das Ionenmilieu des Organismus.- 2.2 Der Organismus als Strahlungsabsorber.- 2.2.1 Elektromagnetische Wellen.- 2.2.1.1 Radio-und Mikrowellen.- 2.2.1.2 IR-, Licht-und UV-Strahlung.- 2.2.1.3 Röntgenstrahlung.- 2.2.1.4 ?-Strahlung.- 2.2.2 Teilchenstrahlung.- 2.2.2.1 ?-Strahlung (Elektronenstrahlen).- 2.2.2.2 Neutronenstrahlung.- 2.2.2.3 Positronenstrahlung.- 2.2.2.4 Biologische Strahlenwirkungen.- 2.2.2.5 Radiometrische Größen und Einheiten.- 2.2.3 Ultraschall.- 2.2.3.1 Schallfeldgrößen.- 2.2.3.2 Ultraschallerzeugung.- 2.2.3.3 Ultraschall-Wechselwirkung mit Gewebe.- 2.2.3.4 Ultraschalldiagnostik.- 2.2.3.5 Ultraschalltherapie.- 3 Der Organismus als Energie-oder Signalwandler.- 3.1 Elektrischer Reiz und elektrische Antwort.- 3.2 Elektrischer Reiz und nichtelektrische Antwort.- 3.2.1 Elektrische Reizung des neuromuskulären Systems.- 3.2.1.1 Auslösung von Muskelzuckungen.- 3.2.1.2 Elektrische Herzmuskelreizung mit einem elektronischen Schrittmacher.- 3.2.1.3 Herzmuskelreizung durch Elektroschock.- 3.2.1.4 Reizstromdiagnostik.- 3.2.1.5 Reizstromtherapie.- 3.2.1.6 Schädlichkeitsgrenzen des Wechselstroms.- 3.2.1.7 Sicherheit medizinischer Geräte.- 3.2.2 Elektrische Beeinflussung des Aktivitätsniveaus des neuromuskulären Systems.- 3.2.2.1 Elektroschlaf.- 3.2.2.2 Elektronarkose und Elektroanaesthesie.- 3.2.2.3 Elektrische Schmerzbehandlung.- 3.2.3 Elektrische Anregung von Sinnesorganen.- 3.2.3.1 Anregung von subjektiven Lichterscheinungen (Phosphenen).- 3.2.3.2 Anregung von akustischen Wahrnehmungen.- 3.2.4 Elektrische Beeinflussung von Nichtsinnesorganen. Funktionelle Elektrostimulation.- 3.3 Nichtelektrischer Reiz und elektrische Antwort.- 3.3.1 Visuell evozierte Potentiale (VEP).- 3.3.2 Akustisch evozierte Potentiale (AEP).- 3.3.3 Olfaktorisch (durch Geruchsreize) evozierte Potentiale.- 3.3.4 Mittelwertbildung der Reizantworten (Averaging).- 3.4 Nichtelektrischer Reiz und nichtelektrische Antwort.- 4 Assistsysteme und Organersatz.- 4.1 Assistsysteme.- 4.1.1 Respiratoren.- 4.1.2 Intraaortale Ballonpulsation.- 4.1.3 Hörgeräte.- 4.2 Organersatz.- 4.2.1 Extrakorporaler Organersatz.- 4.2.1.1 Herz-Lungen-Maschine.- 4.2.1.2 Künstliche Niere.- 4.2.2 Intrakorporaler Organersatz.- 4.2.2.1 Künstliches Herz.- 4.2.2.2 Linksherzbypass-Pumpsysteme.- 4.2.2.3 Künstliche Insulin- und Medikamentenspender.- 4.3 Prothetik.- 4.3.1 Künstliche Gliedmaßen.- 4.3.2 Künstliche Gelenke.- 4.3.3 Künstliche Herzklappen.- 4.4 Biomaterialien.- 4.4.1 Werkstoffe für direkten Blutkontakt.- 4.4.2 Werkstoffe für den Gelenk- und Knochenersatz.- 4.4.3 Werkstoffe für andere Implantate.- 5 Klinisch-chemische Laborverfahren.- 5.1 Spektroskope.- 5.1.1 Grundlagen.- 5.1.2 Photometer.- 5.2.3 Spektralphotometer.- 5.2.4 IR-Spektralphotometer.- 5.2 Autoanalyzer.- 5.3 Zytometer.- 5.4 Chromatographen.- 5.5 Elektrophoresegeräte.- 5.6 KMR-ESR-Meßsysteme.- 5.6.1 Kernmagnetische und Elektronenspin-Resonanz.- 5.6.2 Magnetresonanzspektroskopie (MRS).- 5.6.3 Kernspintomographie.- 5.7 Speicherung von Labor- und Bilddaten.- 6 Umweltschutz.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Schutz gegen Luftverschmutzung.- 6.2.1 Luftschadstoffe.- 6.2.2 Messung einzelner Luftschadstoffkomponenten.- 6.2.2.1 Photometrie.- 6.2.2.2 Fluoreszenz- und Chemielumineszenz-Messungen.- 6.2.2.3 Flammen-Ionisation.- 6.2.2.4 Konduktometrie.- 6.2.2.5 Amperometrie.- 6.2.2.6 Coulometrie.- 6.2.2.7 Potentiometrie.- 6.2.2.8 Gas-Chromatographie und Massenspektroskopie.- 6.2.2.9Staubmessung.- 6.2.2.10 Bestimmung der chemischen Staubbestandteile.- 6.2.3 Verfahren der Luftreinigung bzw. -reinhaltung.- 6.2.4 Wirkung der Luftverschmutzung auf das Klima.- 6.3 Strahlenschutz.- 6.3.1 Radioaktive und kosmische Strahlung.- 6.3.2 UV-Strahlung.- 6.3.3 Umweltstrahlung geringer Quantenenergie.- 6.3.3.1 Natürliche atmosphärische Impulsstrahlung (Atmospherics).- 6.3.3.2 Technische elektromagnetische Strahlung (Technics).- 6.4 Lärmschutz.- 6.4.1 Lärmquellen und Lärmwirkung.- 6.4.2 Messung der Lärmbelastung.- 6.4.3 Schutzmaßnahmen.

Blurb

In diesem Buch werden die physiologischen und technischen Aspekte der Anwendung elektronischer Verfahren und Geräte in der Medizin behandelt. Der Organismus wird dabei nacheinander als Energie- bzw. Signalerzeuger, -empfänger und -wandler betrachtet. In dieses neuartige Schema lassen sich zwanglos alle Teilgebiete des Themas einordnen. Der Autor hat in der nun dritten Auflage die wichtigsten neuen Entwicklungen der biomedizinischen Technik der letzten Jahre berücksichtigt. Das Buch ist interdisziplinär angelegt. Es bietet sowohl Ingenieuren, Physikern und Technikern, als auch Ärzten, Biologen, Physiologen und medizinisch-technischen Assistenten, sowie natürlich den Studierenden der einschlägigen Fachrichtungen in konzentrierter Form einen umfassenden Überblick über die medizinische Elektronik.