Master Medizintechnik - mt.eah-jena.deMa).pdf · – Liebig, H., Thome, S.: Logischer Entwurf...

Modulkatalog

für den Studiengang

Master Medizintechnik

Gültig ab

05.10.2015

gemäß Studien- und Prüfungsordnung

Inhaltsverzeichnis

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Bioinstrumente

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Biophysik 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Biosignalverarbeitung

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Digitale Schaltungstechnik/Mikroprozessortechnik

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Embedded digital Systems

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Informatik 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Masterarbeit

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Mathematik 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Medizinische Bildgebung

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Medizinische Gerätetechnik 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Medizinische Messtechnik

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Medizinische Physik

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Optische Verfahren

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Projektarbeit 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Projektarbeit 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Projektarbeit 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Spezielle Verfahren in Diagnostik und Therapie

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Technisches Englisch 3

Modulkatalog Master Medizintechnik Inhaltsverzeichnis

Version vom 2.5.2016 Seite 2

Bioinstrumente(Modulnummer MT.2.218)

Modulkoordinator: Prof. Dr. rer. nat. habil. Karl-Heinz Feller

Semester: WS

Häufigkeit: jedes Studienjahr

Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

InhaltInhalt des Moduls ist, die Studierenden in Vorlesungen, Übungen/Seminaren und in einemKomplexpraktikum mit den Techniken und Verfahren der Herstellung sowie der Ansteuerungs- undMesstechnik von Biochips/Biosensoren vertraut zu machen. In der Vorlesung GrundlagenMikrosystemtechnik (MST) werden die Grundlagen der Herstellung (Mikrolithographie), derSignalerzeugung und Signaldetektion (incl. Mikrooptik) sowie des Aufbaus und der Wirkungsweise vonBiosensoren/Bioaktoren vermittelt.In der Vorlesung molekulare Oberflächentechnik (mOFT) werden die verschiedenen Substrate fürBiochips/Biosensoren, Strukturierung, Oberflächenbehandlung und Beschichtung vermittelt. DasSpezialseminar gibt zusammen mit der Projektarbeit den Studierenden die Möglichkeit, komplexeKenntnisse in der Konzipierung, im Aufbau und in der Testung eines Biosensors/Biochips umzusetzen.

QualifikationszieleLehrziel ist die Vermittlung und praktische Umsetzung von Kenntnissen in der Konzipierung, Aufbau undTestung von Biosensoren/Biochips. Die Studierenden arbeiten dazu in den praktischen Lehrabschnitten ineinem selbst zusammengesetzten Team zusammen.

Lehr- und Lernformen

Vorlesung: 3

Übung: 1

Praktikum: 1

gesamt: 5

Semesterarbeiten, Vorträge zur Konzeption

Voraussetzungen/VorkenntnisseErfolgreicher Abschluss der Module Chemie, Biologie, Labor- und Analysenmesstechnik,Bioprozess-MSR-Technik, Umweltbiotechnologie, Bioinformatik 1, Bioverfahrenstechnik wird empfohlen.

Modulkatalog Master Medizintechnik Bioinstrumente


Voraussetzungen für die Vergabe von ECTS CreditsSchriftliche Prüfungsleistung (90 min.), Laborschein

Alternative Prüfungsleistung (schriftlicher Test 60min) in Vorlesung mOFT (33%)

Arbeitsaufwand (work load)

Präsenzstunden (h) 75

Selbststudium (h) 105

Gesamtzeitaufwand (h) 180

LehrmaterialienVorlesungsskript

Literaturangaben

– Köhler, M., Fritzsche, W.: Nanotechnology– Harsanyi, G.: Sensors in Biomedical Applications– Eggins, B. R.: Chemical Sensors and Biosensors

Verwendbarkeit des ModulesMaster Medizintechnik (Pflichtmodul) im 3. Semester

Modulkatalog Master Medizintechnik Bioinstrumente


Biophysik 2(Modulnummer MT.2.206)

Modulkoordinator: Prof. Dr. phil. nat. habil. Alfred H. Gitter

Semester: SS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

InhaltBiophysik der Zellen und Elektrophysiologie: theoretisches Grundwissen, anwendungsnaheBerechnungen.

QualifikationszieleVerständnis biophysikalischer Wirkungsprinzipien als Grundlage biomedizintechnischer undpharma-biotechnologischer Anwendungen.


Vorlesung: 2

Übung: 0

Praktikum: 1

gesamt: 3

Seminaristische Vorlesung mit Diskussion und Übungsaufgaben; Praktikum im Labor Biophysik, hierzubewertete Versuchsprotokolle.


Referat





Modulkatalog Master Medizintechnik Biophysik 2


LehrmaterialienSkripte zur Vorlesung; Übungsaufgaben; ausführliche Versuchsanleitung

Literaturangaben

– Glaser, R.: Biophysik, Fischer Verlag, Jena, 1986– Brown, B. H. et al.: Medical Physics and Biomedical Engineering, Institute of Physics Publishing,

Bristol, 1999– Nachtigall, W.: Biophysik, Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York, 2002

Verwendbarkeit des ModulesMaster Pharma-Biotechnologie (Pflichtmodul) im 2. SemesterMaster Medizintechnik (Pflichtmodul) im 2. Semester

Modulkatalog Master Medizintechnik Biophysik 2


Biosignalverarbeitung(Modulnummer MT.2.229)

Modulkoordinator: Prof. Dr.-Ing. Andreas Voß

Semester: WS und SS


Dauer: 2 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

Inhalt

– Grundlagen der Medizinischen Informatik - Biosignalinterpretation (Definitionen, Einsatzgebiete, Bezugzur Signal- und Systemanalyse, Beispiele)

– Ausgleichsrechnung/Trendschätzung (Aufgabenstellung, Kurvenanpassung, Splines, Polynome,Interpolation, Approximation)

– Spektralschätzverfahren einschließlich Zeit Frequenz-Verfahren (Einsatz der FFT, STFFT,Wavelet-Transformation, autoregressive Methoden)

– Digitale Filter (nicht-rekursive Filter, rekursive Filter, idealer Tiefpass, Hochpass, Bandpass,Bandsperre, Übertragungsfunktion, Impulsverhalten, Filtertypen, Toleranzschema, Dimensionierung)

– Merkmalbestimmung, Mustererkennung, Klassifikation (Methoden der Mustererkennung, Methodender Merkmalsgewinnung und Merkmalsreduktion, Klassifikationsverfahren: stochastische, Fuzzy,neuronale Netze, Beispiel EKG-Analyse)

– Nichtlineare Dynamik (Fraktale, Chaos, Komplexität, Dimensionen, numerische Kenngrößen,Surrogate, Einsatz in der Medizin)

QualifikationszieleLernziele:

– Vermittlung erweiterter Kenntnisse moderner linearer und nicht-linearer Verfahren derSignalverarbeitung, angewandt auf die Analyse biologischer Signale und Systeme

– Vermittlung von Kenntnissen zur Klassifikation medizinischer und biologischer Signale– Erarbeitung und Einsatz eines Grundinstrumentariums zur computergestützten komplexen Erfassung,

Verarbeitung und Auswertung von Biosignalen

Zu erwerbende Kompetenzen:

– Vertiefung von Grundkenntnissen der analogen und digitalen Signalanalyse und -verarbeitung für dieAnwendung in Medizin, Biomedizin und Biologie

– Aktives Anwenden komplexer Verfahren der Biosignalanalyse von der Merkmalsextraktion bis zurKlassifizierung (von der Datenaufzeichnung bis zur Diagnose)

– Algorithmenentwicklung für die on- und offline-Analyse normaler und pathologischer Biosignale unterder Berücksichtigung klassischer und moderner Konzepte der digitalen Signalverarbeitung sowie derspezifischen Anforderungen seitens der Anwendungsgebiete

Modulkatalog Master Medizintechnik Biosignalverarbeitung



Teil 1 Teil 2

Vorlesung: 1 1

Übung: 0 0

Praktikum: 1 1

gesamt: 2 2

Gruppenarbeit, Erarbeitung von Lösungen als Praktikum im Labor mit Präsentation der eigenenErgebnisse.

Voraussetzungen/VorkenntnisseUmfangreiche Kenntnisse der Signal- und Systemanalyse; Grundkenntnisse in MATLAB.






LehrmaterialienSkript zur Vorlesung: Intranet; Übungsaufgaben; detaillierte Versuchsanleitungen

Literaturangaben

– Meyer, M.: Signalverarbeitung: Analoge und digitale Signale, Systeme und Filter, Vieweg+Teubner,2011

– Nait-Ali, A.: Advanced Biosignal Processing, Springer, 2009– Husar, P.: Biosignalverarbeitung, Springer, Berlin, 2010

Verwendbarkeit des ModulesMaster Medizintechnik (Pflichtmodul) im 2. und 3. Semester

Modulkatalog Master Medizintechnik Biosignalverarbeitung


Digitale Schaltungstechnik/Mikroprozessortechnik(Modulnummer MT.2.226)

Modulkoordinator: Prof. Dr.-Ing. Martin Klier

Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

Inhalt

– Kombinatorische und sequentielle Logik (ausgewählte Beispiele)– Bussysteme– Takterzeugung– Grundlagen der µProzessortechnik (Architekturen, Aufbau, Funktion, Programmaufbau, Debugging)

QualifikationszieleBeherrschung der Grundlagen zur Funktion von µProzessoren, prinzipieller Aufbau und Konfiguration,Befehlsabarbeitung.


Vorlesung: 2

Übung: 1

Praktikum: 1

gesamt: 4

Interaktive Vorlesung; Praktische Übung (µPT); Praktikum (DST).






Modulkatalog Master Medizintechnik Digitale Schaltungstechnik/Mikroprozessortechnik


LehrmaterialienFolien der Vorlesung; Datenblätter; Schaltungsauszüge; Literaturliste; Simulationssoftware(Evaluations-Version)

Literaturangaben

– Lipp, H.M.: Grundlagen der Digitaltechnik, R. Oldenbourg Verlag, München/Wien, 1995– Liebig, H., Thome, S.: Logischer Entwurf digitaler Systeme, Springer-Verlag, Berlin, 1996– Müller, Walz: Mikroprozessortechnik, Vogel Buchverlag, 1992


Modulkatalog Master Medizintechnik Digitale Schaltungstechnik/Mikroprozessortechnik


Embedded digital Systems(Modulnummer MT.2.236)


Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

Inhalt

– Grundbegriffe/Entwicklung– µController-Architekturen– Anwender-spezifische Peripherie (Funktion u. Ansteuerung)– Hard-, Software-Design (in-circuit)– Software-Evaluierung/Debugging

Qualifikationsziele

– Überblick über die wichtigsten Hard- und Software-Entwurfsprinzipien systemintegrierter µController-Systeme

– Überblick über typische Architekturen; Applikations- spezifische Hard- und Software-Entwicklung


Vorlesung: 2

Übung: 1

Praktikum: 1

gesamt: 4

Interaktive Vorlesung.

Voraussetzungen/VorkenntnisseGrundlegende Kenntnisse digitale Schaltungstechnik; µProzessortechnik; Programmierung (C++).


Modulkatalog Master Medizintechnik Embedded digital Systems






LehrmaterialienFolien der Vorlesung; Datenblätter; Schaltungsauszüge; Literaturliste; Entwicklungssoftware(Evaluations-Version)

Literaturangaben

– Balarin, F.: Hardware-software co-design of embedded systems the POLIS approach, Kluwer Ac.Publishers, Boston, 2002

– Berger, A.S.: Embedded Systems Design, CMP-Books, 2001– Chakrabarty, Krishnendu: SOC (System-on-a-Chip) testing for plug and play test automation, Kluwer

Ac. Publishers, Boston, 2002


Modulkatalog Master Medizintechnik Embedded digital Systems


Informatik 2(Modulnummer GW.2.401)

Modulkoordinator: N.N.

Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 3

InhaltProgrammieren mit C++ für Fortgeschrittene auf der Basis des C++Builder:

– Die Bibliothek der visuellen Komponenten (VCL)– Klassenhierarchie der VCL– Botschaften und ihre Verarbeitung– Komponentenentwicklung– MDI-Programme– Objektmodelle (COM und ActiveX)– Programmierung von Datenbankanwendungen– Programmierung ausgewählter Algorithmen (z.B. gewöhnliche Differentialgleichungen/Bsp.

Wachstum-Nährstoff-Modell)

QualifikationszieleDer Einstieg in fortgeschrittene Themen der Windows-Programmierung. Erlangen einer Übersicht undgewissen Sicherheit im Umgang mit diesen neuen Möglichkeiten durch die Erstellung eigener komplexerProgramme.


Vorlesung: 1

Übung: 1

Praktikum: 0

gesamt: 2

Voraussetzungen/VorkenntnisseGrundlegende Kenntnisse in Informatik.

Voraussetzungen für die Vergabe von ECTS CreditsAlternative Prüfungsleistung

(als schriftlicher Test oder Projektarbeit)

Modulkatalog Master Medizintechnik Informatik 2






LehrmaterialienVorlesungsskript: Programmieren mit C++ für Fortgeschrittene; Skript: Programmieren vonDatenbankanwendungen; Praktikumsanleitung mit Programmbeispielen

Literaturangaben

– Stoustrup, B.: The Design and Evaluation of C++, Addison-Wesley, 1994– Kaiser, R.: C++ mit dem Borland C++Builder, Springer-Verlag, 2002– Schwinn, H.: Relationale Datenbanksysteme, Hanser, 1992


Modulkatalog Master Medizintechnik Informatik 2


Masterarbeit(Modulnummer MT.2.250)


Semester: SS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 30

InhaltSiehe Prüfungsordnung.

QualifikationszieleSchriftlicher Nachweis über die Fähigkeit zur selbstständigen Bearbeitung einer Aufgabenstellung mitwissenschaftlichen Arbeitstechniken. Präsentation und Vertretung der Ergebnisse gegenüber fachlicherKritik im Kolloquium.


Selbstständiges Bearbeiten einer Aufgabenstellung mit wissenschaftlichen Arbeitstechniken.

Voraussetzungen/Vorkenntnisse90 ECTS Credits. Erfolgreicher Abschluss aller vorangegangenen Module.

Voraussetzungen für die Vergabe von ECTS CreditsMasterarbeit (75 %) und Kolloquium/Verteidigung (25 %)

(Umfang ca. 80 Seiten, Bearbeitungszeit 3 Monate)Näheres regelt die Prüfungsordnung.





Literaturangaben

Modulkatalog Master Medizintechnik Masterarbeit


Verwendbarkeit des ModulesMaster Pharma-Biotechnologie (Pflichtmodul) im 4. SemesterMaster Medizintechnik (Pflichtmodul) im 4. Semester

Modulkatalog Master Medizintechnik Masterarbeit


Mathematik 3(Modulnummer GW.2.210)


Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 3

Inhalt

– Intervallhalbierung, regula falsi, Newton-Verfahren Fixpunktiteration– Algorithmische Aspekte beim Lösen linearer Gleichungssysteme– Newton-Verfahren für nichtlineare Systeme / Ein- und mehrfaktorielle ANOVA– Verfahren bei Messwiederholungen, Verlaufskurven– Tests für Regressionsparameter, Prognoseintervalle– Faktoranalyse– Cluster- und Diskriminanzanalyseverfahren

Qualifikationsziele

– Nullstellensuche bei skalaren Funktionen– Numerik linearer Gleichungssysteme– Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme / Analyse multivariater Daten– Mittelwertvergleiche bei mehr als zwei Gruppen unter Normalverteilung und parameterfrei– Datenreduktion und Klassifikationsverfahren– Fallzahlplanung


Vorlesung: 2

Übung: 1

Praktikum: 0

gesamt: 3

Vorlesung und Übung am Computer zur Vertiefung und Anwendung des Vorlesungsstoffes undDiskussion der im Selbststudium gelösten Übungsaufgaben.

Voraussetzungen/VorkenntnisseGrundkurs Mathematik: Grundkenntnisse der Wahrscheinlichkeitsrechnung aus Abitur bzw. Fachabitur,Verfahren der beschreibenden Statistik, einfache Verfahren der induktiven Statistik, Konfidenzintervalle,Tests.

Modulkatalog Master Medizintechnik Mathematik 3


Voraussetzungen für die Vergabe von ECTS CreditsSchriftliche Prüfungsleistung (90 min.)





LehrmaterialienSkript zur Vorlesung, ergänzende Folien, Kurzanleitung zu SPSS, Übungsserien mit Kurzlösungen

Literaturangaben

– Fahrmeir, Hamerle, Tutz: Multivariate statistische Verfahren, Springer– Toutenburg: Induktive Statistik, Springer– Kockläuner: Multivariate Datenanalyse– Bühl, Zöfel: Einführung in die moderne Datenanalyse, Addison-Wesley


Modulkatalog Master Medizintechnik Mathematik 3


Medizinische Bildgebung(Modulnummer MT.2.235)

Modulkoordinator: Prof. Dr. rer. nat. Matthias Erich Bellemann

Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

Inhalt

Einsatz von Schnittbildverfahren für die morphologische, funktionelle und molekulare Bildgebung in derBiomedizin

– Grundlagen der Magnetresonanz (Kernspin; magnetisches Moment; Atomkern im Magnetfeld;makroskopische Magnetisierung; Resonanzanregung; Relaxationsprozesse; chemischeVerschiebung)

– Magnetresonanz-Tomographie (Impulssequenzen; Gradientenfelder; selektive Schichtanregung;Ortskodierung; Bildrekonstruktion; Parameterwichtung; ultraschnelle Bildgebung; funktionelleBildgebung)

– Computertomographie (Funktionsprinzip; Radontransformation; Rekonstruktion aus Projektionen;Houndsfield-Einheiten; Bild-kontrast; Dosisbedarf; Ort- und Zeit-auflösung; 3D-Visualisierung)

– Molekulare und nuklearmedizinische Bild-gebung (Überblick; Historie; Tracer-Technik; Radionuklideund -liganden; Hybridisierung; radioaktive Markierung; Radiochemie und Radiopharmazie; Zyklotron;Gamma-Kamera; SPECT; therapeutische Ansätze)

– Positronen-Emissions-Tomographie (Positronen-Emitter; radiochemische Markierung;Koinzidenz-Messtechnik; Auflösung und Ausbeute; 3D-Messtechnik; Absolutquantifizierung undKorrekturen)

– Bildverarbeitung in (3 + 1) Dimensionen (Volumetrie; 3D-Bildregistrierung; pharmakokinetischeModellierung; Parameter-Mapping; biostatistische Analyse; Volume- und Surface-Rendering)

Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Bildgebung


Qualifikationsziele

Lernziele:

– Erwerb von umfassenden Kenntnissen auf dem Gebiet der tomographischen Abbildungsverfahren– Vermittlung von vertieften Kenntnissen der 3D-Schnittbilddiagnostik und der Gerätetechnik– Vermittlung von vertieften Kenntnissen der molekularen und nuklearmedizinischen Diagnostik– Erwerb von praktischen Fähigkeiten zur aktiven Bearbeitung von Aufgabenstellungen im Bereich der

zeitaufgelösten funktionellen Bildgebung


– Erwerb von vertieften Kenntnissen zur zeitaufgelösten 3D-Bildgebung in der Biomedizin– Kenntnisse zur quantitativen Abbildung molekularer, zellulärer und organspezifischer Prozesse– Selbständige und eigenverantwortliche Bedienung der bildgebenden Geräte (MRT, CT, SPECT, PET)– Erwerb von grundlegenden Kenntnissen zur Visualisierung von Datensätzen in (3 + 1) Dimensionen– Entwicklung und Einsatz von Techniken der tomographischen Bildgebung im Hinblick auf die

Anforderungen in Forschung und Krankenversorgung


Vorlesung: 2

Übung: 0

Praktikum: 2

gesamt: 4

z. T. E-Learning (interaktive Lernsoftware).

Voraussetzungen/VorkenntnisseErfolgreicher Abschluss des Moduls Biophysik 2 wird empfohlen. Vorkenntnisse in Anatomie /Physiologie, Medizinischer Messtechnik, Molekulare Medizin, Biosignalverarbeitung; Beherrschen einerhöheren Programmiersprache (z. B. C++).








LehrmaterialienVorlesungsmitschrift (evtl. Skript zur Vorlesung), detaillierte Versuchsanleitungen, Korrekturen derVersuchsprotokolle

Literaturangaben

– Dössel, Olaf : Bildgebende Verfahren in der Medizin, Springer, Berlin, 2000– Hendee, William R., Ritenour, E. R. : Medical Imaging Physics, Wiley & Sons, 2002– Reiser, Maximillian; Semmler, Wolfhard : Magnetresonanztomographie, Springer, Berlin, 2002– Robb, Richard A.: Biomedical Imaging, Visualization, and Analysis, Wiley & Sons, 2000– Bogdanov, Alexey A., Ernst, K. Licha : Molecular Imaging, Springer, Berlin, 2004




Medizinische Gerätetechnik 2(Modulnummer MT.2.232)


Semester: SS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

Inhalt

– Diagnostik-Geräte (EKG, US-Spirometer, bildgebende US-Systeme), Therapie-Geräte (HF),Monitoring-Geräte

– Schnittstellen– Steuermodule– Schaltungsanalyse und -simulation

QualifikationszieleÜberblick über die Funktionsweise ausgewählter komplexer medizintechnischer Geräte und derenBaugruppen.


Vorlesung: 2

Übung: 1

Praktikum: 2

gesamt: 5

Interaktive Vorlesung; Übung; Praktikum.

Voraussetzungen/VorkenntnisseKenntnisse analoge und digitale Schaltungstechnik.


Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Gerätetechnik 2






LehrmaterialienFolien der Vorlesung; Datenblätter; Schaltungsauszüge; Literaturliste; Simulationssoftware(Evaluations-Version)

Literaturangaben

– Eichmeier, J.: Medizinische Elektronik, Springer, Berlin, 1997– Horowitz P., Hill W.: The art of electronics, Cambridge university press, 1989– Carr, Brown: Introduction to Biomedical Equipment Tecnology, Prentice-Hall Int.


Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Gerätetechnik 2


Medizinische Messtechnik(Modulnummer MT.2.227)

Modulkoordinator: Prof. Dr.-Ing. Lutz Herrmann

Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

Inhalt

– Vergleich medizinischer Messverfahren– Artefakterkennung und Signalrekonstruktion– Biometrische Verfahren– Planung medizinischer Messserien

QualifikationszieleBeherrschung von Methoden der medizinischen Messtechnik.


Vorlesung: 1

Übung: 2

Praktikum: 2

gesamt: 5

Vortrag, Fallstudien, Gruppenarbeit, Laborpraktikum.

Voraussetzungen/VorkenntnisseKenntnisse Grundlagen der medizinischen Messtechnik.


Alternative Prüfungsleistung: Referat (33%)

Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Messtechnik






LehrmaterialienFolien der Vorlesung; Datenblätter; Schaltungsauszüge; Literaturliste

Literaturangaben

– Eichmeier, J.: Medizinische Elektronik, Springer, Berlin, 1997– Meyer-Waarden, K.: Einführung in die biologische und medizinische Meßtechnik, Schattauer,

Stuttgart, 1975– Gratton, G., Coles, M. G. H., Donchin, E.: A new method for off-line removal of ocular artifact,

Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 55, 468-484, 1983


Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Messtechnik


Medizinische Physik(Modulnummer MT.2.231)

Modulkoordinator: Prof. Dr. rer. nat. Matthias Erich Bellemann

Semester: SS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

InhaltAnwendung ionisierender Strahlung für die moderne Diagnostik und Therapie in der Humanmedizin.

Hauptinhalte der Ausbildung:

– Grundlagen der Röntgendiagnostik (Definitionen und Einsatzgebiete; Röntgenröhre undRöntgengenerator; Streustrahlung; Vergrößerungseffekt)

– Technische Komponenten (Streustrahlenraster; Röntgenfilm; Leuchtfolie; Film-Folien-Kombination;moderne digitale Detektorsysteme; Röntgenbildverstärker; Bildverstärker-System-Kette)

– Bildanalyse und Bildverarbeitung (Bildkontrast; Einfluss der Fokusgröße; Halbschatteneffekt; lineareSystemtheorie; Modulationstransferfunktion; Auflösungsvermögen; Quantenstatistik)

– Qualitätssicherung (Abnahmeprüfung; Konstanzprüfung; Prüfarten und Prüfkörper nach DIN;Röntgenverordnung; Genehmigungsverfahren)

– Grundlagen der Strahlentherapie (Überblick; historischer Abriss; Strahlenarten; Teletherapie;Brachytherapie; Afterloading; Gammatron; Linearbeschleuniger; Kreisbeschleuniger; Ionentherapie)

– Klinische Dosimetrie (Wechselwirkungsprozesse; relative biologische Wirksamkeit; Oberflächendosis;Tiefendosis; Integraldosis; Kenndosisleistung)

– Bestrahlungsplanung (biologisch-medizinische und physikalisch-technische Aufgabenstellung;Stehfelder; Bewegungsbestrahlung; intensitätsmodulierte Bestrahlung; Multi-Leaf-Kollimatoren)

QualifikationszieleLernziele:

– Erwerb von umfassenden Kenntnissen der aktuellen Diagnose- und Therapieverfahren auf der Basisionisierender Strahlung

– Vermittlung von vertieften Kenntnissen der radiologischen Diagnostik und Gerätetechnik– Vermittlung von vertieften Kenntnissen der Strahlentherapie und der Bestrahlungsplanung– Erwerb von praktischen Fähigkeiten zur aktiven Lösung von radiodiagnostischen und

strahlentherapeutischen Aufgabenstellungen


– Erwerb von vertieften Kenntnissen zur gezielten Anwendung ionisierender Strahlung in dermedizinischen Diagnostik und Therapie

– Lösung messtechnischer und dosimetrischer Aufgaben bei der Anwendung der modernen Verfahrender Röntgendiagnostik und der Strahlentherapie

– Entwicklung und Einsatz von Techniken der Bestrahlungsplanung und der klinischen Dosimetrie imHinblick auf die Anforderungen in der Klinik

Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Physik



Vorlesung: 2

Übung: 0

Praktikum: 2

gesamt: 4

z.T. E-Learning (interaktive Lernsoftware).

Voraussetzungen/VorkenntnisseKenntnisse in der Ionisierende Strahlung, Anatomie / Physiologie, Informatik 2, Mathematik 3, OptischeVerfahren und Medizinische Messtechnik.


(z.T. mit Multiple-Choice-Fragen)





LehrmaterialienVorlesungsmitschrift (eventl. Skript zur Vorlesung); Detaillierte Versuchsanleitungen; Korrekturen derVersuchsprotokolle

Literaturangaben

– Bille, J., Schlegel, W.: Medizinische Physik: II. Medizinische Strahlenphysik, Springer, Berlin, 2002– Hoxter, E.A., Schenz, A.: Röntgenaufnahmetechnik, Publicis MCD, 1991– Sauer, R.: Strahlentherapie und Onkologie, Urban & Fischer bei Elsevier, 2003– Ewen, K.: Moderne Bildgebung, Thieme, Stuttgart, 2003


Modulkatalog Master Medizintechnik Medizinische Physik


Optische Verfahren(Modulnummer MT.2.225)

Modulkoordinator: Prof. Dr. rer. nat. habil. Karl-Heinz Feller

Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

InhaltSchwerpunkte sind faseroptische Verfahren in Diagnostik und Therapie sowie der Lasereinsatzvorzugsweise in der medizinischen Therapie. Dazu werden neben den technischen Grundlagen auch dieentsprechenden Auswerteverfahren der optischen Signalverarbeitung gelehrt.

QualifikationszieleLehrziel des Halb-Moduls „Optische Verfahren“ ist es, die Studierenden mit den Grundlagen optischerVerfahren und optischer Messtechnik in der MT vertraut zu machen. Dazu gehören neben dem speziellenGebiet des Lasereinsatzes in der MT die Faseroptik (insb. beim Einsatz in der Endoskopie/Laparoskopie),die Abbildungsoptiken und die optische Signaldetektion und -verarbeitung.


Vorlesung: 3

Übung: 0

Praktikum: 1

gesamt: 4

Voraussetzungen/VorkenntnisseKenntnisse aus Grundlagen der Messtechnik, Verfahren der Diagnostik, Signal- und Systemanalyse,Labor- und Analysenmesstechnik.


Alternative Prüfungsleistung (schriftlicher Test 33%)

Modulkatalog Master Medizintechnik Optische Verfahren






LehrmaterialienVorlesungsskripte, Übungsmaterialien, Praktikumsanleitungen

Literaturangaben

– Katzir: Lasers and optical fibers in medicine, Academic Press, 1991– Eichler, J., Seiler, T.: Lasertechnik in der Medizin, Springer, 1991– Niemz, M. H.: Laser-Tissue-Interactions, Springer, 1992


Modulkatalog Master Medizintechnik Optische Verfahren


Projektarbeit 1(Modulnummer MT.2.228)


Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 3

InhaltDurchführung von selbstständigen Praktikumsversuchen zur Vertiefung des Lehrstoffes.

Innerhalb eines laufenden Forschungs- oder Entwicklungsprojektes soll der Studierende eine Teilaufgabeselbstständig lösen. Nach einer kurzen Einarbeitung soll ein Überblick über den aktuellen Stand derTechnik verfügbar sein und der Studierende soll sich mit der experimentellen Technik vertraut gemachthaben.Durch Anwendung erworbener wissenschaftlicher Fertigkeiten sollen die Forschungsprobleme diskutiertund mögliche Lösungsansätze vorgeschlagen werden. Die Zwischenresultate sollen auf wissenschaftlicheArt und Weise dargestellt und diskutiert werden. Darauf aufbauend wird ein Arbeitskonzept auf Basis derAufgabenstellung, Literatur- und Patentrecherchen und ggf. Marktstudien erstellt.In Einzel- oder Gruppenarbeit erfolgt anhand des Arbeitskonzepts die wissenschaftliche Umsetzung.Dabei werden sowohl praktische als auch theoretische Arbeiten erforderlich.Unter Berücksichtigung der Anleitung zum Schreiben technisch-wissenschaftlicher Berichte wird eineigener technisch-wissenschaftlicher Sachbericht angefertigt und die Ergebnisse in einem Kurzvortragvorgestellt.

Qualifikationsziele

– Anwendung des im Studiums erworbenen Wissens im Rahmen der Durchführung eines eigenenkonkreten Projekts innerhalb der Fachhochschule Jena. Erlernen des wissenschaftlichen Arbeitens,Anwendung von Auswertungs-, Dokumentations- und Präsentationstechniken.

– Anwendung von wissenschaftlichen Fertigkeiten bei der Erarbeitung und Präsentation der Ergebnisse.Diese abschließende Präsentation (Bericht/Vortrag) soll den Vorgaben einer Veröffentlichungentsprechen.


Vorlesung: 0

Übung: 0

Praktikum: 3

gesamt: 3

Modulkatalog Master Medizintechnik Projektarbeit 1



(Projektbericht und Kurzvortrag)





LehrmaterialienThemenspezifisch.

Literaturangaben

– N.N.: Themenspezifisch.






Semester: SS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 3

InhaltDurchführung von selbstständigen Praktikumsversuchen zur Vertiefung des Lehrstoffes.

Innerhalb eines laufenden Forschungs- oder Entwicklungsprojektes soll der Studierende eine Teilaufgabeselbstständig lösen. Nach einer kurzen Einarbeitung soll ein Überblick über den aktuellen Stand derTechnik verfügbar sein und der Studierende soll sich mit der experimentellen Technik vertraut gemachthaben.Durch Anwendung erworbener wissenschaftlicher Fertigkeiten sollen die Forschungsprobleme diskutiertund mögliche Lösungsansätze vorgeschlagen werden. Die Zwischenresultate sollen auf wissenschaftlicheArt und Weise dargestellt und diskutiert werden.Darauf aufbauend wird ein Arbeitskonzept auf Basis der Aufgabenstellung, Literatur- undPatentrecherchen und ggf. Marktstudien erstellt.In Einzel- oder Gruppenarbeit erfolgt an Hand des Arbeitskonzepts die wissenschaftliche Umsetzung.Dabei werden sowohl praktische als auch theoretische Arbeiten erforderlich. Unter Berücksichtigung derAnleitung zum Schreiben technisch-wissenschaftlicher Berichte wird ein eigenertechnisch-wissenschaftlicher Sachbericht angefertigt und die Ergebnisse in einem Kurzvortrag vorgestellt.

Qualifikationsziele


Vorlesung: 0

Übung: 0

Praktikum: 3

gesamt: 3










Literaturangaben







Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 3

InhaltDurchführung von selbstständigen Praktikumsversuchen zur Vertiefung des Lehrstoffes

Innerhalb eines laufenden Forschungs- oder Entwicklungsprojektes soll der Studierende eine Teilaufgabeselbstständig lösen. Nach einer kurzen Einarbeitung soll ein Überblick über den aktuellen Stand derTechnik verfügbar sein und der Studierende soll sich mit der experimentellen Technik vertraut gemachthaben.Durch Anwendung erworbener wissenschaftlicher Fertigkeiten sollen die Forschungsprobleme diskutiertund mögliche Lösungsansätze vorgeschlagen werden. Die Zwischenresultate sollen auf wissenschaftlicheArt und Weise dargestellt und diskutiert werden. Darauf aufbauend wird ein Arbeitskonzept auf Basis derAufgabenstellung, Literatur- und Patentrecherchen und ggf. Marktstudien erstellt.In Einzel- oder Gruppenarbeit erfolgt an Hand des Arbeitskonzepts die wissenschaftliche Umsetzung.Dabei werden sowohl praktische als auch theoretische Arbeiten erforderlich. Unter Berücksichtigung derAnleitung zum Schreiben technisch-wissenschaftlicher Berichte wird ein eigenertechnisch-wissenschaftlicher Sachbericht angefertigt und die Ergebnisse in einem Kurzvortrag vorgestellt.

Qualifikationsziele

– Anwendung des im Studiums erworbenen Wissens im Rahmen der Durchführung eines eigenenkonkreten Projekts innerhalb der Fachhochschule Jena. Erlernen des wissenschaftlichen Arbeitens,Anwendung von Auswertungs-, Dokumentations- und Präsentationstechniken.

– Anwendung von wissenschaftlichen Fertigkeiten bei der Erarbeitung und Präsentation der Ergebnisse.Diese abschließende Präsentation (Bericht/Vortrag) soll den Vorgaben einer Veröffentlichungentsprechen.


Vorlesung: 0

Übung: 0

Praktikum: 3

gesamt: 3










Literaturangaben





Spezielle Verfahren in Diagnostik und Therapie(Modulnummer MT.2.233)

Modulkoordinator: Dr.-Ing. Jens Dörschel

Semester: SS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Deutsch

ECTS Credits: 6

InhaltAusgewählte Verfahren verschiedener klinischer Bereiche

– Klinische Neurophysiologie: ENG, SEP;– Kardiotechnik: HLM, Assist Devices;– Lungenfunktionsdiagnostik: US-Spirometrie

QualifikationszieleErwerb von Kenntnissen der theoretischen Grundlagen der Verfahren, praktische Anwendungausgewählter Gerätetechnik.


Vorlesung: 2

Übung: 0

Praktikum: 1

gesamt: 3

Vorlesung mit seminaristischen Anteilen, Laborpraktika

Voraussetzungen/VorkenntnisseGrundkenntnisse des technischen, naturwissenschaftlichen und medizinischen Fächerspektrums


Modulkatalog Master Medizintechnik Spezielle Verfahren in Diagnostik und Therapie






LehrmaterialienVorlesungsskript, Praktikumsanleitung (PDF-File, Intranet)

Literaturangaben

– Kramme, R.: Medizintechnik: Verfahren, Systeme, Informationsverarbeitung, Springer Verlag,Heidlberg, 2007

– Tschaut: Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Pabst Science Publishers, 2005


Modulkatalog Master Medizintechnik Spezielle Verfahren in Diagnostik und Therapie


Technisches Englisch 3(Modulnummer GW.2.122)

Modulkoordinator: Dr. phil. Kerstin Klingebiel

Semester: WS


Dauer: 1 Semester

Sprache: Englisch

ECTS Credits: 3

Inhalt

– Bedienungsanleitungen von Geräten aus dem spezifischen Fachgebiet der betreffenden Studierenden– Fachtexte aus Zeitschriften oder Fachbüchern– Academic English– Wirtschaftssprache für Ingenieure– Projektarbeit– Verhandlungstraining

QualifikationszieleDie Studierenden erweitern fachbezogen und allgemeinsprachlich ihre lexikalischen, grammatikalischenund phonetischen Kenntnisse und Fertigkeiten (Niveaustufe C1 des Gemeinsamen EuropäischenReferenzrahmens). Sie lernen, mit fachsprachlichen Originaltexten ohne nennenswerte Schwierigkeitenumzugehen. Sie können sicher auf fremdsprachliche Äußerungen reagieren, überzeugend argumentieren,technische Sachverhalte und Vorgänge in angemessener Form erläutern.


Vorlesung: 0

Übung: 3

Praktikum: 0

gesamt: 3

Voraussetzungen/VorkenntnisseKenntnisse des Moduls Technisches Englisch I, Unicert® II oder B2 des Europäischen Referenzrahmenswerden empfohlen.


Modulkatalog Master Medizintechnik Technisches Englisch 3






LehrmaterialienHandouts, selbsterstelltes Material

Literaturangaben

– Johnson: General Engineering, Prentice Hall, 1992


Modulkatalog Master Medizintechnik Technisches Englisch 3


Master Medizintechnik - mt.eah-jena.deMa).pdf · – Liebig, H., Thome, S.: Logischer Entwurf...

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