Diagnostische Gerätetechnik - Fakultät Elektrotechnik und ...
Diagnostische Gerätetechnik - Fakultät Elektrotechnik und ...
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<strong>Fakultät</strong> <strong>Elektrotechnik</strong> <strong>und</strong> Informationstechnik Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong><br />
Vorlesung<br />
SS 2009
Inhalt der Vorlesung<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
Einführung in die <strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong><br />
Monitoring<br />
Monitoring<br />
Monitoring<br />
Mikroskopie<br />
-<br />
–<br />
–<br />
Spektroskopie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Biosignale<br />
Sensoren<br />
Systeme<br />
Ultraschall-Diagnostik<br />
Qualitätssicherung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 2
Themenkomplexe <strong>und</strong> Termine<br />
Datum Thema Referent<br />
07.04. Einführung/Monitoring I Thiele<br />
14.04. Vergleich bildgebender Verfahren Seminar Morgenstern<br />
21.04. Monitoring II Thiele<br />
28.04. Monitoring III Thiele<br />
05.05. Monitoring IV <strong>und</strong> Seminar Thiele<br />
12.05. Ultraschall-Diagnostik II Thiele<br />
19.05. Übersicht Mikroskopie/Spektroskopie Thiele<br />
26.05. Biosignalerfassung, -verarbeitung <strong>und</strong> –präsentation Seminar Morgenstern<br />
09.06. Chemische <strong>und</strong> Biochemische Sensoren Steiner<br />
16.06. Schwingungsspektroskopische Methoden in der med. Diagnostik Steiner<br />
23.06. Telemonitoring Niederlag<br />
30.06. Signal<strong>und</strong> Bildgebung im interventionellen Herzkatheterlabor Busch/Williams<br />
07.07. Ultraschall-Diagnostik Seminar Thiele<br />
14.07. Qualitätskriterien in der Diagnostik/Qualitätssicherung US Thiele/Morgenst.<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 3
Einführung<br />
Diagnose<br />
Erkennung<br />
einer Krankheit<br />
Diagnostik<br />
Lehre von der Erkennung<br />
einer Krankheit<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Therapie<br />
Behandlung<br />
einer Krankheit<br />
Therapeutik<br />
Lehre von der Behandlung<br />
einer Krankheit<br />
Theragnostik<br />
Verbindung von Erkennung <strong>und</strong> Behandlung<br />
einer Krankheit in einem Arbeitsschritt<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 4
Einführung<br />
Diagnostisch-therapeutischer Schleifenprozess<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Quelle: Morgenstern<br />
Thiele 5
Einführung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong><br />
(Medizin)<br />
�<br />
alle technischen Hilfsmittel<br />
�<br />
Informationen von (lebenden) biologischen Systemen<br />
(einzelne Zelle ��<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Patient)<br />
�<br />
erfassen, verarbeiten, präsentieren<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 6
Einführung<br />
Gewinnung der Information<br />
�<br />
Erfassung von Biosignalen<br />
�<br />
Struktur <strong>und</strong>/oder Funktion<br />
�<br />
Abbild (Modell) des lebenden Systems<br />
�<br />
Entscheidung �<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Therapie<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 7
Einführung<br />
Biologisches System<br />
Organismus<br />
Organ<br />
Zelle<br />
Biologische Signale<br />
Ausdruck nichtstationärer biologischer Prozesse<br />
mehrdimensional<br />
konkurrierend<br />
interindividuell Streuung<br />
intraindividuelle Streuung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
offen<br />
dynamisch<br />
nichtlinear<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 8
Einführung<br />
Signalerfassung<br />
Was •<br />
•<br />
Wo •<br />
Wie •<br />
•<br />
•<br />
Womit •<br />
Warum •<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Messgröße physikalisch (elektrisch –<br />
chemisch<br />
Signalart analog -<br />
Messort Körperteil<br />
diskret<br />
extrakorporal<br />
Methode invasiv<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
-<br />
-<br />
nicht invasiv<br />
Rückwirkungen?<br />
Regime kontinuierlich -<br />
Messprinzip<br />
Häufigkeit<br />
Messgerät Sensortyp, -fabrikat<br />
Ziel<br />
Auflösung<br />
Genauigkeit<br />
intrakorporal<br />
diskontinuierlich<br />
nicht elektrisch)<br />
Thiele 9
Einführung<br />
Beispiel: Fieber messen<br />
Was •<br />
•<br />
Wo •<br />
Wie •<br />
•<br />
•<br />
Womit •<br />
Warum •<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Messgröße nicht elektrisch<br />
Signalart analog<br />
Temperatur T<br />
Messort Achselhöhle<br />
extrakorporal<br />
Methode nicht invasiv<br />
keine Rückwirkungen<br />
Regime diskontinuierlich<br />
3 x täglich<br />
Messprinzip Volumenausdehnung einer Flüssigkeit V=f(T)<br />
Messgerät Alkoholthermometer<br />
Auflösung: 0,1 K<br />
Genauigkeit: 0,2 K<br />
Ziel Verlaufskontrolle<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 10
Einführung<br />
Signalverarbeitung<br />
Art der Messung<br />
Analysebereich<br />
Fragestellung<br />
Methode<br />
Signaldarstellung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
f<strong>und</strong>amental<br />
abgeleitet<br />
Zeitbereich<br />
Frequenzbereich<br />
Wertebereich<br />
Einzelwert, Mittelwert, Streuung<br />
Verteilungen<br />
Vertrauensbereich ...<br />
Statistik<br />
Frequenzanalyse (Fourier, Wavelet, Walsh ...)<br />
Filterung, Korrelation ...<br />
Einzelwert, Wertetabelle<br />
Diagramm, Bild<br />
Akustische Ausgaben<br />
Alarme ...<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 11
Einführung<br />
Aspekt Medizinische Diagnostik Technische Diagnostik<br />
Ziel<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Symptome � Krankheitsbild<br />
� Angaben zu Ätiologie, Therapie,<br />
Prognose<br />
Ausgangspunkt medizinischer Erfahrungsschatz,<br />
empirisch gewonnene Menschen<strong>und</strong><br />
Sachkenntnisse<br />
Annahmen<br />
Vorgehen<br />
Abbruch<br />
Messwerte sollen Verdacht bestätigen<br />
oder ausschließen, nicht messbare<br />
Faktoren gehen in Krankheitsverlauf<br />
ein, alle Beschwerden<br />
gehören zu einer Krankheit<br />
variable Folge von Messschritten<br />
entspr. vorliegender Symptome<br />
<strong>und</strong> bereits erzielten Bef<strong>und</strong>en<br />
sobald Diagnose soweit gesichert,<br />
dass adäquate Therapie möglich<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Bestimmung des aktuellen<br />
Zustands der Anlage<br />
� Maßnahmen zur Verbesserung<br />
von Funktionsfähigkeit,<br />
Zuverlässigkeit, Wirkungsgrad<br />
Kenntnis von Konstruktion,<br />
Funktion, Belastung der Anlage �<br />
Diagnosemodell, objektive Mittel<br />
<strong>und</strong> Methoden<br />
Zustand von wesentlichen, im<br />
Diagnosemodell fixierten Eigenschaften<br />
bestimmt,<br />
unabhängige Defekte mehrerer<br />
Teile möglich<br />
alle im Diagnosemodell<br />
vorgegebenen Größen werden<br />
durch Messung mit Werten belegt<br />
bei vollständiger Bewertung aller<br />
vom Diagnosemodell vorgegebenen<br />
Größen<br />
Thiele 12
Biosignale -Übersicht<br />
Strukturgrößen Funktionsgrößen<br />
Geometrie Konsistenz<br />
•Länge<br />
•Fläche<br />
•Umfang<br />
•Volumen<br />
•Rauheit<br />
•Lagebeziehung<br />
•Form<br />
•Formabweichung<br />
•…<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
•Viskosität<br />
•Elastizität<br />
•Plastizität<br />
•Dichte<br />
•…<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
•elektrische G.<br />
•optische G.<br />
•chemische G.<br />
•akustische G.<br />
•mechanische G.<br />
•…<br />
Thiele 13
Biosignale -Übersicht<br />
Physikalische Größen<br />
• elektrische G.<br />
Spannung, Strom, Widerstand,<br />
Leitfähigkeit…<br />
• nicht elektrische G.<br />
Zeit: absolut, Differenz,<br />
Frequenz…<br />
mechanische G.: Länge,<br />
Fläche, Volumen, Weg,<br />
Geschwindigkeit, Beschleunigung,<br />
Kraft, Druck…<br />
akustische G.: Schalldruck,<br />
Schallgeschwindigkeit…<br />
optische G.: Transparenz,<br />
Photonendichte, Farbe,<br />
Absorption, Streuung…<br />
thermische G.: Temperatur…<br />
magnetische G.: Feldstärke...<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Beispiele Chemische Größen<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
• Ionenkonzentrationen<br />
Natrium, Kalium, Kalzium...<br />
Wasserstoff (pH)<br />
komplexe Ionen...<br />
Gaskonzentration<br />
Sauerstoff, Kohlendioxid,<br />
Stickstoff, Ammoniak,<br />
Narkotika…<br />
• Substratkonzentration<br />
Sauerstoff, Kohlendioxid,<br />
Stickstoff, Ammoniak,<br />
Narkotika…<br />
• Enzymkonzentrationen<br />
Amylase, Aminotransferase,<br />
Kreatinkinase...<br />
• Medikamentenkonzentration<br />
Thiele 14
Biosignale -Übersicht<br />
körpereigene<br />
Energie<br />
Ableitung<br />
elektrischer<br />
Potentiale,<br />
Thermografie<br />
EKG<br />
EEG<br />
EMG<br />
…<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Informationsträger<br />
Energie Stoff<br />
Hilfsenergie körpereigener<br />
bildgebende<br />
Verfahren<br />
Röntgen<br />
RCT, MCT, OT<br />
SPECT, PET, US<br />
Photo-, Videogr.<br />
…<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Stoff<br />
Stoffmengenbestimmung<br />
Oximetrie<br />
…<br />
Hilfsstoff<br />
enzymatische<br />
Analyse-<br />
verfahren<br />
Glukose-<br />
messung<br />
…<br />
Thiele 15
Biosignale -Übersicht<br />
Signalerfassende Verfahren<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
elektrisch<br />
nicht elektrisch<br />
chemisch<br />
Thiele 16
Biosignale -Übersicht<br />
Biosignal-Messkette<br />
Koppelstelle 1<br />
(Schnittstelle)<br />
Messobjekt<br />
Messfühler<br />
direkte Messung<br />
nichtelektrischer Größen<br />
Elektroden<br />
direkte<br />
Messung<br />
elektrischer<br />
Größen<br />
Messfühler +<br />
Messwandler<br />
Umwandlung von<br />
nichtelektrischen<br />
in elektrische<br />
Größen<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Aufnehmer<br />
Verstärker<br />
Anzeige<br />
Skale<br />
Monitor<br />
Schreiber<br />
Anpassungs- Filter Drucker<br />
schaltung A/D-Wandler Datenträger<br />
�Prozessor Magnetband<br />
Video<br />
Film<br />
PC<br />
Signalverarbeitung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Ausgabe<br />
Koppelstelle 2<br />
(Schnittstelle)<br />
Auswertung<br />
Thiele 17
Biosignale -Übersicht<br />
Sensortyp Anwendungsbeispiel<br />
mechano-elektrischer Wandler<br />
resistiv, induktiv, kapazitiv Längen-, Dehnungs<strong>und</strong> Druckmessung in<br />
Körperorganen, -geweben <strong>und</strong> -flüssigkeiten<br />
piezoelektrisch Geräusch<strong>und</strong> Vibrationsmessung<br />
Hall-Effekt Blutflußmessung<br />
photo-elektrische Wandler<br />
Sek<strong>und</strong>ärelektronenvervielfacher<br />
Photowiderstand, -transistor,<br />
-diode,-element<br />
thermo-elektrische Wandler<br />
NTC-Widerstand (Heißleiter)<br />
PTC-Widerstand (Kaltleiter)<br />
chemo-elektrische Wandler<br />
Metalle, Halbleiter<br />
in Verbindung mit Elektrolyten<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Durchblutungsmessung<br />
Sauerstoffsättigung im Blut<br />
Körpertemperatur<br />
Atmungsparameter<br />
chemische Komponenten im Blut,<br />
Körpergewebe, Atemluft oder auf der Haut<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 18
elektrische Biosignale<br />
Probleme<br />
Ursprung der elektrischen Signale<br />
Ausbreitung im Körper<br />
Signalableitung<br />
angepasste Verstärkertechnik<br />
Einsatzzweck<br />
Fehlerquellen<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrophysiologie<br />
äquivalente elektrische<br />
Ersatzschaltbilder<br />
Elektrodentechnik<br />
Schaltungstechnik<br />
Gerätetyp<br />
Signalverarbeitung<br />
Datenpräsentation<br />
� Qualitätssicherung<br />
Thiele 19
elektrische Biosignale<br />
Zelle mit Zellmembran<br />
Zellverband<br />
Körpergewebe<br />
Elektrodenpaste<br />
Metallelektroden<br />
Registrierverstärker<br />
Ausgabeeinheit<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
v<br />
elektrische Quelle<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Überlagerung der elektrischen Quellen<br />
elektrisch leitfähig<br />
elektrisch leitende Kopplung<br />
Thiele 20
elektrische Biosignale<br />
Elektrophysiologie<br />
•<br />
•<br />
•<br />
Aufbau der Zellmembran<br />
Funktion der Ionenkanäle<br />
intra<strong>und</strong> extrazelluläre<br />
Ionenverteilung<br />
• Elektrodiffusion � Flussgleichung<br />
� NERNST‘sche<br />
Potentialgleichung<br />
� Membranpotential<br />
• Ruhemembranpotential<br />
• Aktionspotential<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
[Klinke, R.; Silbernagl, S. (Hrgb.): Lehrbuch der Physiologie.;<br />
Georg Thieme Verlag; Stuttgart, New York; 1996/2000; S.28;<br />
Abb. 2.15 A]<br />
Thiele 21
elektrische Biosignale<br />
Elektrophysiologie<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
Reizung elektrisch<br />
chemisch<br />
mechanisch<br />
Änderung der Membranleitfähigkeit<br />
Depolarisation<br />
� Aktionspotential<br />
Erregung<br />
lokal<br />
fortgeleitet<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 22
elektrische Biosignale<br />
Potentiallinien eines Dipols, verursacht durch<br />
negative <strong>und</strong> positive Ladungen gleicher Intensität<br />
nach [MEYER-WAARDEN 85]<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 23
elektrische Biosignale<br />
Überlagerung von Potentialfeldteilen an der<br />
Körperoberfläche, Ableitung mittels Elektroden<br />
nach [MEYER-WAARDEN 85]<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 24
elektrische Biosignale<br />
Ursprung<br />
(Bezeichnung)<br />
Herzmuskeln<br />
(Elektrokardiogramm)<br />
Gehirn<br />
(Elektroenzephalogramm)<br />
Gehirn<br />
(Evozierte Potentiale)<br />
Augen<br />
(Elektroretinogramm)<br />
Muskelfasern<br />
(Elektromyogramm)<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Abkürzung Ableitort Amplitude<br />
mV<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Frequenzbereich<br />
Hz<br />
EKG Thorax > 1000 0,01 -<br />
EEG (Brustkorb) 50 0,05 -<br />
EVP Schädel 20 1 -<br />
ERG Schädel > 100 0 -<br />
300<br />
100<br />
300<br />
20<br />
EMG Cornea > 1000 10 - 5000<br />
Thiele 25
elektrische Biosignale -<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Frühe Form der EKG-Ableitung nach Einthoven durch<br />
Eintauchen der Extremitäten in Wannen mit Salzlösung<br />
Quelle: http://wikipedia.de<br />
Thiele 26
elektrische Biosignale -<br />
Erregungsablauf<br />
Quelle: http://www.gr<strong>und</strong>kurs-ekg.de/physiologie/reizleitung.jpg<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Sinusknoten<br />
�<br />
Vorhoferregung<br />
�<br />
AV-Knoten<br />
�<br />
His-Bündel<br />
�<br />
Purkinje-Fasern<br />
�<br />
Tawara-Schenkel<br />
�<br />
Kammererregung<br />
Thiele 27
elektrische Biosignale -<br />
Erregungsablauf<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
*<br />
*<br />
*<br />
*<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
P-Welle (max. 0,12 s) �<br />
Vorhoferregung (Sinusknoten),<br />
QRS-Komplex (max. 0,10 s) �<br />
Kammererregung<br />
Q der erste negative Ausschlag<br />
(AV-Knoten)<br />
R der erste positive Ausschlag<br />
(HIS Bündel)<br />
S der negative Ausschlag<br />
(Tawara Schenkel)<br />
nach der R-Zacke<br />
T-Welle<br />
Erregungsrückbildung Kammer<br />
U-Welle Nachschwankungen<br />
Kammererregung Rückbildung<br />
nicht konstante Erscheinung<br />
nach der T-Welle<br />
nicht immer sichtbar<br />
z.B. bei Elektrolytstörungen.<br />
Thiele 28
elektrische Biosignale -<br />
A: EKG-Ableitung nach Einthoven,<br />
B: Einthovensches Dreieck,<br />
C: Typische Einthoven-Ableitungen I, II, III<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Thiele 29
elektrische Biosignale -<br />
Erregungsablauf<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Quelle: http://www.gr<strong>und</strong>kurs-ekg.de/physiologie/reizleitung.jpg Quelle: Hoeft, Metzler, Pasch: Monitoring in Anästheie <strong>und</strong><br />
Intensivmedizin. Springer, 2008<br />
Thiele 30
elektrische Biosignale -<br />
Standard-EKG<br />
nach /Heinecker 1986/<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
nach Einthoven, II. Ableitung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Thiele 31
elektrische Biosignale -<br />
A: EKG-Ableitung nach Goldberger,<br />
B: Typische Goldberger-Ableitungen<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
aVR, aVL, aVF<br />
Thiele 32
elektrische Biosignale -<br />
A: EKG-Ableitung nach Wilson,<br />
B: Typische Wilson-Ableitungen V1 bis V6<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Thiele 33
elektrische Biosignale -<br />
normales 12-Kanal-EKG<br />
Quelle: http://wikipedia.de<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Thiele 34
elektrische Biosignale -<br />
Diagnostik<br />
Herzinfarkt �<br />
Herzmuskelzellen zerstört �<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
keine Erregung mehr<br />
� typische EKG-Signale<br />
Erkrankungen der Herzkranzgefäße � geringere Durchblutung bestimmter<br />
Muskelareale � Erregungs-Rückbildungs-Störungen<br />
Überdosierung bestimmter Medikamente<br />
Mangel oder Überfluss bestimmter Mineralstoffe �<br />
Vorhofflimmern oder –flattern<br />
Kammerflimmern oder -flattern<br />
Bradykardien<br />
(zu langsamer Herzschlag)<br />
beeinflusst die Reizleitung<br />
bei Erkrankungen des Sinusknotens oder AV-Knotens;<br />
Herzmuskelentzündung (Myokarditis);<br />
Herzbeutelentzündung (Perikarditis);<br />
Verdickung der Herzwand<br />
abnorme Belastung des rechten bzw. linken Herzens<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Thiele 35
elektrische Biosignale -<br />
Signalableitung -<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Elektrodentechnik<br />
Thiele 36
elektrische Biosignale -<br />
Signalableitung -<br />
Frequenzverhalten des<br />
Elektrodenwiderstands<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Elektrodentechnik<br />
nicht polarisierbare Elektrode<br />
Thiele 37
elektrische Biosignale -<br />
Signalableitung -<br />
1 Klebering<br />
2 Schaum mit Leitpaste<br />
3 Ag/AgCl-Kalotte<br />
4 Träger<br />
5 Zuleitung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Elektrodentechnik<br />
a, b: Klebeelektroden<br />
/Hutten 1991/<br />
Thiele 38
elektrische Biosignale -<br />
Signalableitung -<br />
Klemmelektroden, Elektrodengürtel<br />
Quelle: http://www.chemomedica.at/data/69.jpg<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Elektrodentechnik<br />
Brustwand-Saugelektrode<br />
Silber/Silberchlorid<br />
Quelle: http://picture.yatego.com/images/49219ecb828383.3/<br />
27098-11960.jpg<br />
Thiele 39
elektrische Biosignale -<br />
Signalableitung -<br />
Elektromagnetisches<br />
Feld<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Störquellen<br />
Kontaktspannung<br />
Referenzelektrode<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Bewegungsartefakte<br />
Rauschen<br />
Quelle: List, Metzler, Pasch: Monitoring in Anästhesie <strong>und</strong> Intensivmedizin. Springer, 1995<br />
Thiele 40
elektrische Biosignale -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Elektrisches Ersatzschaltbild des Signalweges<br />
bioelektrische Quelle � Ableitelektrode<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Thiele 41
elektrische Biosignale -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Elektrisches Ersatzschaltbild eines EKG-Ableitkanals<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Thiele 42
elektrische Biosignale -<br />
OP1 – Verstärker<br />
OP2 – Verstärker<br />
OP3 – Subtrahierer<br />
Typische EKG-Verstärkerschaltung �<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
� 2R1<br />
V �<br />
�<br />
�1�<br />
� R<br />
Gain<br />
hohe Gleichtakt-Unterdrückung<br />
�<br />
unempfindlich gegen eingekoppelte<br />
Störsignale, z. B. Streufelder<br />
Instrumentenverstärker<br />
� R<br />
�<br />
��<br />
� R<br />
3<br />
2<br />
Thiele 43
elektrische Biosignale -<br />
Untersuchungsmethoden<br />
•3-/6-/12-<br />
Kanal Ruhe-<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
EKG<br />
(Routine, Aufnahme, Verlauf, Infarktdiagnostik)<br />
•Belastungs-EKG<br />
(AP, belastungsabh. Rhythmusstörungen)<br />
•Langzeit-<br />
EKG<br />
(Synkopenabklärung, Rhythmusstörungen, Vigilanz)<br />
•Schrittmacher-EKG<br />
(Kontrolle, Einstellung des Schrittmachers)<br />
•Eventrekorder<br />
(Erfassung seltener EKG-Ereignisse)<br />
•Kipptischuntersuchung<br />
(Erfassung von opthostatischen<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Problemen)<br />
•Spätpotentiale<br />
(computergesteuerte Auswertung , Risiokopat. Rhythmusst.)<br />
•Elektrophysiologische Untersuchung<br />
( Untersuchung der Reizleitung, Mapping)<br />
•Vektorelektrokardiographie<br />
( Untersuchung der Richtung der Erregung)<br />
Thiele 44
elektrische Biosignale -<br />
3-Kanal-Notfall-EKG<br />
http://www.pflege-reanimation.de/bilder/ekg1.jpg<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Multikanal-Gerät<br />
(Forschung)<br />
EKG [GEO 4/91]<br />
Thiele 45
elektrische Biosignale -<br />
Monitoring<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
kardialer Arrhythmien<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Ziel<br />
- schnelle <strong>und</strong> eindeutige Erkennung kardialer Arrythmien<br />
- Unterscheidung von signifikanten (klinisch bedeutsam oder<br />
lebensbedrohlich) von nicht signifikanten Arrhythmien<br />
Ableitungen<br />
- bei Standard-EKG Ableitung II<br />
- Gegenkontrolle durch weitere Ableitung empfohlen<br />
Computergestütztes Arrythmie-Monitoring<br />
- EKG-Abtastung mit 500 Samples/s � Filterung<br />
- Gr<strong>und</strong>linienschwankungen, Muskelartefakte, Schrittmacherimpulse, P<strong>und</strong><br />
T-Zacken identifizieren <strong>und</strong> eliminieren<br />
- Identifikation des QRS-Komplexes<br />
- Zuordnung einer idealen R-Zacke zur Vermessung <strong>und</strong> Klassifizierung<br />
- Klassifikation durch Abgleich mit Schablonen („template families“)<br />
- Klassifizierung in Normalschlag, ventrikuläre Extrasystole, supraventrikuläre<br />
Extrasystole, schrittmacherinduzierter Schlag, nicht<br />
zuzuordnen<br />
Thiele 46
elektrische Biosignale -<br />
Monitoring<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
kardialer Ischämien<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Ziel<br />
- Erkennung akut ablaufender oder abgelaufener ischämischer<br />
Veränderungen<br />
Ableitungen<br />
- Einzelableitungen oder Ableitungskombinationen unterschiedlicher<br />
Sensitivität bzgl. Ischämieerkennung<br />
- V2 + V3 + V4 + V5 + II � 100% Sensitivität<br />
Algorithmik der Ischämie-Erkennung<br />
Basis sind morphologische Phänomene im EKG („Gestaltsänderung“)<br />
- ST-Segment-Änderung (häufigstes Merkmal)<br />
- T-Wellen-Änderung<br />
- „Nekrose-Q“ (abgelaufener Infarkt)<br />
- Abnahme der Amplitude des QRS-Komplexes<br />
Thiele 47
elektrische Biosignale -<br />
Monitoring<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
kardialer Ischämien<br />
normales EKG<br />
frischer HI<br />
alter HI<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
Ischämisch bedingte ST-Segment-<br />
Änderung<br />
J-Punkt<br />
Junction Point (am Ende des QRS-Komplex,<br />
Beginn der ST Strecke)<br />
Thiele 48
elektrische Biosignale -<br />
Monitoring<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektrokardiogramm<br />
in besonderen klinischen Situationen<br />
EKG bei Magnetresonanzuntersuchungen<br />
- 3-Kanal-Ableitung<br />
- metallfreie Elektroden<br />
- Karbonkabel (Verhinderung von Verbrennungen durch Induktion)<br />
- Hardware-Filter gegen Artefakte aus elektromagnetischem Feld<br />
- Qualität abhängig von Lage der Ableitpunkte im Magnetfeld<br />
- Qualität mit wachsender Feldstärke schlechter<br />
EKG bei großflächigen Verbrennungen<br />
- Klebeelektroden werden durch Nadelelektroden oder Klammern (für<br />
W<strong>und</strong>verschluss) ersetzt<br />
Thiele 49
elektrische Biosignale -<br />
Entstehung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
- elektrische Aktivität der 10 10 -1012 Nervenzellen (Neuronen)<br />
- Neuronen erzeugen <strong>und</strong> übertragen Aktionspotentiale (Spikes)<br />
- Amplitude bis zu 70mV, Dauer ca. 1ms<br />
- Feuerrate 1 bis 1000 Spikes pro Sek<strong>und</strong>e<br />
- Spikes �<br />
- PSP �<br />
allgemein:<br />
nicht invasiv:<br />
postsynaptische Potentiale (PSP)<br />
Summenpotentiale, an Cortexoberfläche messbar<br />
(Cortex<br />
EEG<br />
- Evozierte Poetentiale<br />
-<br />
spontanes<br />
EEG<br />
–<br />
Hirnrinde)<br />
Elektrocorticogramm (ECoG)<br />
Elektroenzepaphalogramm (EEG)<br />
(EP)<br />
� feste Phasenbeziehung zum<br />
Stimulus<br />
� keine feste Phasenbeziehung zum<br />
Stimulus<br />
Thiele 50
elektrische Biosignale -<br />
Evozierte Potentiale (EP)<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
Einteilung nach Art des Stimulus<br />
- Visuell evozierte Potentiale (Flash, Licht, Muster)<br />
- Akustisch evozierte Potentiale (Ton, Klick)<br />
- Somatosensorisch evozierte Potentiale (Taktile Reize, elektrische<br />
Stimulation des Nervus Medianus oder Nervus Tibialis)<br />
- Olfaktorisch evozierte Potentiale (Geruchssinn)<br />
spontanes EEG<br />
Spektralkomponenten im Bereich von 0 bis 40 Hz<br />
- Delta (“0”-4Hz)<br />
- Theta (4-8Hz)<br />
- Alpha (8-13Hz)<br />
- Beta (13-30Hz)<br />
- Gamma (>30Hz)<br />
Thiele 51
elektrische Biosignale -<br />
Anwendungsgebiete<br />
Diagnostik<br />
- Schlafanalyse <strong>und</strong> Epilepsie<br />
- Überwachung von Patienten in der Intensivstation<br />
- Überwachung der Narkosetiefe (Anästhesie)<br />
- Hirntoddiagnostik<br />
Therapie (zukünftig)<br />
- nicht-invasives Brain-Computer Interface<br />
- Biofeedback z.B. in der Schmerztherapie<br />
Forschung<br />
- Experimentelle Psychologie<br />
- Kognitionswissenschaften<br />
- Neurophysiologie<br />
- Pharmakologie.<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
Thiele 52
elektrische Biosignale -<br />
Elektrodenanordnung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
Das internationale 10-20 System<br />
Seitenansicht (Bild A) <strong>und</strong> Ansicht von oben (Bild B)<br />
(A-Ohrlappen, F -frontal, C -zentral, P - parietal, Ookzipital, T – tempora<br />
Skriptum zu den Laborübungen in Gr<strong>und</strong>lagen der Biomedizinischen Technik, Alois Schlögl, TU Graz, 2005<br />
Thiele 53
elektrische Biosignale -<br />
Elektrodenanordnung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
Thiele 54
elektrische Biosignale -<br />
Elektrodenanordnung<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/th<br />
umb/5/5e/EEG_mit_32_Electroden.jpg/460px-<br />
EEG_mit_32_Electroden.jpg<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
Pichelmayr, Lehmkuhl: EEG-Überwachung des Intensivpatienten.<br />
Springer, 1988<br />
Thiele 55
elektrische Biosignale -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
typische EEG Zeitverläufe im spontanen EEG<br />
Skriptum zu den Laborübungen in Gr<strong>und</strong>lagen der Biomedizinischen Technik, Alois Schlögl, TU Graz, 2005<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Wachzustand<br />
Wachzustand<br />
eingeschränkte<br />
Hirnfunktion<br />
Thiele 56
elektrische Biosignale -<br />
somatosensorisch<br />
Pichelmayr, Lehmkuhl: EEG-Überwachung des Intensivpatienten.<br />
Springer, 1988<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
evozierte Potentiale SEP<br />
Torsten Eisenach: Kortikal somatosensorisch-evozierte Potentiale<br />
während Wirbelsäulenoperatione….,Dissertation, Düsseldorf, 2008<br />
Thiele 57
elektrische Biosignale -<br />
somatosensorisch<br />
Einteilung nach<br />
- Reizort<br />
- mittlere Latenz<br />
- Polarität<br />
- Ableitort<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektroenzephalogramm<br />
evozierte Potentiale SEP<br />
Pichelmayr, Lehmkuhl: EEG-Überwachung des Intensivpatienten. Springer, 1988<br />
Latenz<br />
- frühe < 30 ms<br />
- mittlere 30 – 75 ms<br />
- späte > 75 ms<br />
Thiele 58
elektrische Biosignale -<br />
Aufbau einer motorischen Einheit<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Thiele 59
elektrische Biosignale -<br />
Quergestreifte Muskulatur<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Aktinfilament Myosinfilament<br />
Thiele 60
elektrische Biosignale -<br />
elektromechanische Kopplung<br />
1. Ruhestellung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
2. Eintreffendes<br />
Aktionspotential<br />
Aktin-Myosin-Bindung<br />
ATP-Spaltung<br />
5. Aufrichten der Myosinköpfe<br />
Lösung der Aktin-Myosin-Bindung<br />
4. ATP-Bindung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
3a. Kippen der Myosin-Köpfe<br />
durch P i -Abgabe<br />
3b. Endstellung der Köpfe<br />
durch ADP-Abgabe<br />
[Silbernagl, S.; Despopoulos, A.: Taschenatlas der Physiologie, 4. überarb. Aufl.; Georg Thieme Verlag; Stuttgart, New York; 1991,S.39, Abb. A]<br />
Thiele 61
elektrische Biosignale -<br />
I –<br />
t -<br />
Kurve<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
ms<br />
Thiele 62
elektrische Biosignale -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Kontraktionsverhalten als Funktion der Reizfrequenz<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
[Gillert; Rulffs; Boeglein: Elektritherapie.; Pflaum Verlag; München;1995; S.54; Abb. 39 A-D]<br />
Thiele 63
elektrische Biosignale -<br />
Relaxometrie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Nervenstimulation<br />
muskuläre Antwort auf elektrische Stimulation des motorischen Nerven<br />
Akzeleromyographie<br />
Kraft- (Beschleunigungs-)wirkung<br />
am stimulierten Muskel<br />
Elektromyographie<br />
Ableitung des Summenaktionspotentials am (stimulierten) Muskel<br />
Thiele 64
elektrische Biosignale -<br />
Nervenstimulation<br />
„einfache“<br />
Nervenstimulation<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
visuelle oder taktile Beurteilung der (mechanischen) Muskelreaktion<br />
nach elektrischem Reiz des zugehörigen motorischen Nerven<br />
Testmuskel<br />
verschiedene Muskelgruppen �<br />
Goldstandard intraoperativ<br />
Stimulation<br />
Nervus ulnaris<br />
(„Ellennerv“)<br />
Putz/Pabst: Sobotta. Atlas der Anatomie des Menschen,<br />
21. Aufl. Urban & Fischer, 2000<br />
Reaktion<br />
musculus adductor pollicis<br />
(„Daumenanzieher“)<br />
unterschiedliche Empfindlichkeit<br />
Hans Walter Striebel: Die Anästhesie: Gr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong><br />
Praxis. Schattauer Verlag, 2003<br />
Thiele 65
elektrische Biosignale -<br />
Stimulationsmuster<br />
•<br />
•<br />
Einzelreize „single<br />
Vierfachreizung „Train<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
twitch“<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
of four“ TOF<br />
- 4 Einzelreize mit 0,5 s Abstand<br />
- Abzählen der Reizantworten T1 � Maß für neuromuskuläre<br />
Blockade (T4/T1 –TOF-Ratio)<br />
–T 4<br />
Thiele 66
elektrische Biosignale -<br />
Stimulationsmuster<br />
•<br />
•<br />
Salvenstimulation „Double burst“<br />
- zwei 50 Hz-Salven<br />
Tetanischer<br />
Reiz<br />
supramaximale<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Stimulation<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
- 50 – 100 Hz<br />
- Reizdauer 5 s<br />
(üblich 60 mA)<br />
Thiele 67
elektrische Biosignale -<br />
Akzeleromyographie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Verfahren der quantitativen Nervenstimulation<br />
frei bewegliche konstante Masse � Daumen<br />
�<br />
Messung der Beschleunigung � piezoelektrischer Beschleunigungs-<br />
�<br />
sensor<br />
Berechnung der Kraft<br />
nach Newton F = m · a<br />
Organon Laboratories Limited<br />
Cambridge Science Park, Milton Road, Cambridge CB4 0FL<br />
Thiele 68
elektrische Biosignale -<br />
Elektromyographie<br />
EMG Messprinzip<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/emg1_04.gif<br />
Thiele 69
elektrische Biosignale -<br />
Elektromyographie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
-<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Ableitelektroden<br />
Nadelelektroden Oberflächenelektroden<br />
Bischoff, Schulte-Mattler, Conrad: Das EMG-Buch: EMG unfd<br />
periphere Neurologie in Frage <strong>und</strong> Antwort. Thieme, Stuttgart 2005<br />
http://www.urodirect.de/urodyna<br />
mik-bilder/emg-elektroden.jpg<br />
http://www.uniklinikum-<br />
jena.de/img/MedWeb_/Zentralwerkstatt/Fingerelektroden.jpg<br />
Thiele 70
elektrische Biosignale -<br />
EMG -<br />
Zeitverhalten<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
http://www.uniklinikum-giessen.de/neuropaed/diagnostik/elektromyo.gif<br />
Thiele 71
elektrische Biosignale -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Bestimmung motorischer Nervenleitgeschwindigkeit<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Thiele 72
elektrische Biosignale -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Elektromyogramm<br />
Bestimmung sensibler Nervenleitgeschwindigkeit<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Thiele 73
nicht elektrische Biosignale -<br />
Länge<br />
Weg<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Messprinzipe<br />
x x x x x x<br />
Kraft x x x x x<br />
Druck x x x x x<br />
Beschleunigung<br />
Vibration<br />
x x x x<br />
Temperatur x x x<br />
Temperaturverteilung<br />
Strömung<br />
Blut<br />
Strömung<br />
Gase<br />
x x<br />
x x<br />
x x<br />
pH-Wert x x<br />
BlutgaskonzentrationAtemgaskonzentrationSubstatkonzentration<br />
resistiv<br />
piezoresistiv<br />
induktiv<br />
kapazitiv<br />
piezoelektrisch<br />
Thermopaar/<br />
-element<br />
x x x x<br />
x x x x<br />
x x<br />
O2-Sättigung x x<br />
Halbleiter<br />
optoelektrisch<br />
faseroptisch<br />
ielektrochemisch<br />
Spektrometer<br />
bioanalytisch<br />
Ultraschall<br />
Bild<br />
Thiele 74
nicht elektrische Biosignale -<br />
Blutdruck –<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Herz-Kreislauf -System<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Thiele 75
nicht elektrische Biosignale -<br />
Blutdruck –<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Herz-Kreislauf -System<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Thiele 76
nicht elektrische Biosignale -<br />
Blutdruck –<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Herz-Kreislauf -System<br />
invasiv<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
ECKERT S: 100 Jahre Blutdruckmessung nach Riva-Rocci <strong>und</strong> Korotkoff: Rückblick <strong>und</strong> Ausblick. Journal für Hypertonie 2006; 10 (3), 7-13<br />
–<br />
nicht invasiv<br />
nicht invasiv<br />
nicht invasiv<br />
intravaskulär<br />
- auskultatorisch<br />
-<br />
-<br />
oszillometrisch<br />
palpatorisch<br />
Thiele 77
nicht elektrische Biosignale -<br />
nicht invasive<br />
•<br />
Tasten des Pulses<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Blutdruckmessung -<br />
Tasten des Pulses peripher oder zentral am Körper<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
� Ja-/Nein-Aussage<br />
� Pulsqualität (Regelmäßigkeit, Frequenz, Amplitude …)<br />
qualitative Ergebnisse, von Erfahrung<br />
�<br />
Orientierung, Plausibilitätsprüfung<br />
abhängig<br />
palpatorisch<br />
Thiele 78
nicht elektrische Biosignale -<br />
nicht invasive<br />
•<br />
nach Riva-Rocci<br />
http://www-med-physik.vu-<br />
wien.ac.at/physik/ws95/w95c0dir/w95c3d1b.gif<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Blutdruckmessung -<br />
(1886)<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
palpatorisch<br />
ECKERT S: 100 Jahre Blutdruckmessung nach Riva-<br />
Rocci <strong>und</strong> Korotkoff: Rückblick <strong>und</strong> Ausblick.<br />
Journal für Hypertonie 2006; 10 (3), 7-13<br />
http://www.propatient.info/<br />
content/__28-29.pdf<br />
Thiele 79
nicht elektrische Biosignale -<br />
nicht invasive<br />
•<br />
nach Korotkow<br />
http://www-med-physik.vu-<br />
wien.ac.at/physik/ws95/w95c0dir/w95c3d1c.gif<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Blutdruckmessung -<br />
(1905)<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Littmann Stethoskop<br />
Master-Classic II<br />
auskultatorisch<br />
BOSO Mercurius E Blutdruckmessgerät<br />
Thiele 80
nicht elektrische Biosignale -<br />
nicht invasive<br />
•<br />
nach Korotkow (1905)<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Blutdruckmessung -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
auskultatorisch<br />
Korotkoff-Geräusche<br />
Phase 1<br />
Einsetzen eines scharfen Klopfgeräusches, dessen<br />
Intensität im Laufe der Phase zunimmt<br />
Phase 2<br />
Das Klopfgeräusch der 1. Phase wird von einem<br />
zusätzlichen Murmelgeräusch begleitet<br />
Phase 3<br />
Es sind wieder reine Klopfgeräusche zu hören, die<br />
nun besonders stark <strong>und</strong> scharf sind<br />
Phase 4<br />
Plötzliche Änderung: Die Töne klingen gedämpft<br />
<strong>und</strong> leiser, es fehlt ihnen jetzt die typische<br />
Klopfqualität<br />
Phase 5<br />
Die Geräusche verschwinden völlig<br />
ECKERT S: 100 Jahre Blutdruckmessung nach Riva-Rocci <strong>und</strong> Korotkoff: Rückblick <strong>und</strong> Ausblick. Journal für Hypertonie 2006; 10 (3), 7-13<br />
Thiele 81
nicht elektrische Biosignale -<br />
nicht invasive<br />
ECKERT S: 100 Jahre Blutdruckmessung nach Riva-Rocci <strong>und</strong><br />
Korotkoff: Rückblick <strong>und</strong> Ausblick. Journal für Hypertonie 2006; 10<br />
(3), 7-13<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Blutdruckmessung -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
oszillatorisch<br />
Druckmessung in Manschette<br />
Thiele 82
nicht elektrische Biosignale -<br />
nicht invasive<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Blutdruckmessung -<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Gerätetypen<br />
Ferrari, Muggli: Blutdruckmessung: wo, wie, mit welchem Gerät? Schweiz Med Forum Nr. 22 30. Mai 2001<br />
Thiele 83
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
Blutdruckmessung –<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
typische Messorte<br />
Kramme: Medizintechnik –Verfahren, Systeme <strong>und</strong> Informationsverarbeitung. Springer 1997<br />
Thiele 84
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
extrakorporal<br />
Blutdruckmessung –<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Prinzip<br />
mit Flüssigkeit gefülltes System überträgt Druck im Blutgefäß auf Sensor<br />
System: intravasaler Katheter<br />
Schlauchsystem<br />
Kramme: Medizintechnik –Verfahren, Systeme <strong>und</strong> Informationsverarbeitung. Springer 1997<br />
Thiele 85
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
extrakorporal<br />
Blutdruckmessung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
- Domsystem<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Haufe u. a.: Medizintechnik in der Intensivmedizin. expert Verlag, 1998<br />
Thiele 86
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
extrakorporal<br />
Blutdruckmessung<br />
Haufe u. a.: Medizintechnik in der Intensivmedizin.<br />
expert Verlag, 1998<br />
-<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Domsystem<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Hoeft, Metzler, Pasch: Monitoring in Anästhesie <strong>und</strong><br />
Intensivmedizin. Springer, 2008<br />
Thiele 87
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
extrakorporal<br />
Blutdruckmessung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
- Einmalsystem<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Haufe u. a.: Medizintechnik in der Intensivmedizin. expert Verlag, 1998<br />
Thiele 88
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
extrakorporal<br />
Blutdruckmessung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
– arterielles Kathetersystem<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Firma vygon<br />
Thiele 89
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
extrakorporal<br />
Blutdruckmessung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
– zentralvenöses Kathetersystem<br />
Thiele 90
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
Blutdruckmessung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Übertragungsverhalten eines Kathetersystems<br />
Mechanische Ersatzschaltung Sprungantwort<br />
Armin Bolz, Wilhelm Urbaszek: Technik in der Kardiologie: Eine<br />
interdisziplinäre Darstellung für Ingenieure <strong>und</strong> Mediziner. Springer, 2002<br />
Thiele 91
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
Blutdruckmessung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Übertragungsverhalten eines Kathetersystems<br />
List, Metzler, Pasch: Monitoring in Anästhesie <strong>und</strong><br />
Intensivmedizin. Springer, 1995<br />
Thiele 92
nicht elektrische Biosignale -<br />
invasive<br />
•<br />
intrakorporal<br />
Blutdruckmessung<br />
� 2 – 7 French (0,66 – 2,31 mm)<br />
-<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Tipmanometer<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Blutdruck<br />
Pfeifer, 1989<br />
Thiele 93
nicht elektrische Biosignale -<br />
Indikatordilution<br />
Prinzip<br />
strömendes Blut<br />
�<br />
Zugabe definierter Menge Indikator<br />
�<br />
stromabwärts Bestimmung von<br />
Konzentration=f(Zeit)<br />
�<br />
Berechnung des Flusses<br />
Indikatoren<br />
- Wärme bzw. Kälte<br />
- Gase (O2,CO2, Edelgase)<br />
- radioaktive Stoffe ( 125J-Albumin) - Farbstoffe (Indozyaningrün)<br />
- Lithium<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
�<br />
V<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Herzzeitvolumen<br />
Thermodilutionskurve<br />
Analysemethoden<br />
-Prinzip der Massenerhaltung<br />
-Messung von Transitzeiten<br />
Thiele 94
nicht elektrische Biosignale -<br />
Indikatordilution<br />
Prinzip der Massenerhaltung<br />
m<br />
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Vd<br />
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Institut für Biomedizinische Technik<br />
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c(t)dt<br />
m0 Vd c0 –<br />
–<br />
–<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Herzzeitvolumen<br />
bekannte Menge Indikator<br />
vorgegebenes Verteilungsvolumen<br />
resultierende Indikatorkonzentration<br />
Fluss berechnet sich aus dem Verhältnis der<br />
applizierten Indikatormenge m0 zur Fläche<br />
unter der Indikatorverdünnungskurve<br />
Thiele 95
nicht elektrische Biosignale -<br />
Indikatordilution<br />
Messung von Transitzeiten<br />
V<br />
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c<br />
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Institut für Biomedizinische Technik<br />
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c � t<br />
i<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Herzzeitvolumen<br />
mtt – mittlere Transitzeit<br />
Vd – vorgegebenes Verteilungsvolumen<br />
c(t) – Zeitverlauf Indikatorkonzentration<br />
Hoeft, Metzler, Pasch: Monitoring in Anästhesie <strong>und</strong><br />
Intensivmedizin. Springer, 2008<br />
Thiele 96
nicht elektrische Biosignale -<br />
HZV -<br />
Thermodilution<br />
Pulmonalarterieneinschwemmkatheter<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Herzzeitvolumen<br />
nach Swan <strong>und</strong> Ganz<br />
Thiele 97
nicht elektrische Biosignale -<br />
HZV -<br />
Thermodilution<br />
Prinzip der Massenerhaltung<br />
Applikation „Kältebolus“<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
m 0<br />
m0=(TBlut-TInj)·(VInj-VTotraum) ·kspez pulmonal<br />
aortal<br />
�<br />
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t<br />
0<br />
m<br />
0<br />
�T(t)dt<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Herzzeitvolumen<br />
Thiele 98
nicht elektrische Biosignale -<br />
Transportprozess der Atmung<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
[Klinke, Silbernagl: Lehrbuch der Physiologie, 1. Aufl.; Georg Thieme Verlag; Stuttgart, New York, 1994]<br />
Thiele 99
nicht elektrische Biosignale -<br />
Oxygenierung<br />
[Klinke, Silbernagl: Lehrbuch der Physiologie, 1. Aufl.; Georg Thieme<br />
Verlag; Stuttgart, New York, 1994]<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Fraktionen des Hämoglobin<br />
-<br />
�<br />
-<br />
funktionelle Fraktionen<br />
• oxygeniertes O2Hb • reduziertes Hb<br />
Sauerstofftransport<br />
dysfunktionelle Fraktionen<br />
• Methämoglobin MetHb<br />
• Carboxyhämoglobin COHb<br />
� kein Sauerstofftransport<br />
Thiele 100
nicht elektrische Biosignale -<br />
Oxymetrie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Farbe des Blutes = f(Absorption) = f(Sauerstoffsättigung)<br />
E � �lg<br />
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c<br />
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Quelle<br />
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<strong>und</strong><br />
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Probe<br />
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i<br />
Detektor<br />
I=f(c, �, d)<br />
E Extinktion (engl. absorbance A)<br />
I0 eingestrahlte Intensität<br />
I gemessene Intensität<br />
d Dicke der Probe<br />
c Konzentration des Stoffes<br />
�� molarer dekadischer Extinktionskoeffizient<br />
bei Wellenlänge �<br />
Thiele 101
nicht elektrische Biosignale -<br />
Oxymetrie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Extinktionskoeffizienten<br />
der Hämoglobin-Fraktionen<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
dysfunktionell<br />
funktionell<br />
funktionell<br />
dysfunktionell<br />
Thiele 102
nicht elektrische Biosignale -<br />
Definition Sauerstoffsättigung<br />
fraktionelle Sauerstoffsättigung<br />
S<br />
a<br />
O<br />
frak<br />
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c<br />
c<br />
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Hb<br />
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mit<br />
funktionelle Sauerstoffsättigung<br />
S<br />
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O<br />
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Hb<br />
Hb<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
c<br />
Hb<br />
total<br />
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� c<br />
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�COHb<br />
� c<br />
� �� �MetHb<br />
� ��<br />
�<br />
2<br />
���� funktionell<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
dysfunktionell<br />
cO2Hb<br />
O2<br />
�<br />
func c � c<br />
Pulsoxymetrie<br />
2<br />
SpO2 Thiele 103
nicht elektrische Biosignale -<br />
Pulsoxymetrie<br />
E �<br />
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Institut für Biomedizinische Technik<br />
λ<br />
I<br />
�c<br />
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660 nm<br />
940 nm<br />
Intensität I<br />
Zeit t<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
AC<br />
pulsatil<br />
DC<br />
Gr<strong>und</strong>absorption<br />
Thiele 104
Thiele 105<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Pulsoxymetrie<br />
nicht elektrische Biosignale -<br />
Sauerstoffsättigung<br />
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<strong>und</strong><br />
mit
Thiele 106<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
Pulsoxymetrie<br />
nicht elektrische Biosignale -<br />
Sauerstoffsättigung<br />
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�<br />
gemessen<br />
werden
nicht elektrische Biosignale -<br />
Pulsoxymetrie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
-<br />
Kalibrierung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Praxis<br />
keine ungestreute Strahlung durch homogene, absorbierende<br />
Substanzen<br />
�<br />
empirische Kalibration<br />
- � mit invasiver<br />
arterieller<br />
SaO2-Messung korreliert<br />
�intra<strong>und</strong>interindividuell verschieden<br />
- � mit laboroximetrische<br />
SaO2-Messung<br />
korreliert<br />
Thiele 107
nicht elektrische Biosignale -<br />
Pulsoxymetrie<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
-<br />
Fehler<br />
Instabilitäten der optischen Messstrecke<br />
Bewegungsartefakte<br />
Minderperfusion<br />
Venöse Pulsation<br />
Dyshämoglobine<br />
des Applikationsortes<br />
Optische <strong>und</strong> elektrische Störstrahlung<br />
Farbstoffe<br />
• Histologischer Aufbau des Applikationsorts<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Thiele 108
nicht elektrische Biosignale -<br />
Pulsoxymetrie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
-<br />
Fehler<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Störsignalunterdrückung<br />
�<br />
keine Filterung, da Frequenzinhalt<br />
von Nutz<strong>und</strong>Störsignal ähnlich<br />
�<br />
Statistische Verfahren<br />
• Full-Pulse-Wave-Algorithmus<br />
(FPW)<br />
• Splitted-Pulse-Wave-<br />
Algorithmus (SPW)<br />
Thiele 109
nicht elektrische Biosignale -<br />
Pulsoxymetrie<br />
Transmission<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
-<br />
Messprinzipe<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Finger-Clip<br />
Neonatal-Clip<br />
(Einmalprodukt)<br />
Ohr-Clip<br />
Neonatal-Clip<br />
(wieder verwendbar)<br />
Thiele 110
nicht elektrische Biosignale -<br />
Pulsoxymetrie<br />
Reflexion<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
-<br />
Messprinzipe<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Stirnbandsensor<br />
Thiele 111
nicht elektrische Biosignale –<br />
Kapnographie/-metrie<br />
Infrarotabsorptionsspektroskopie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
CO2-Konzentration Kohlendioxidgehalt der Atemluft<br />
Angabe des endexpiratorischen<br />
CO2–Gehalts in<br />
•<br />
•<br />
Absolutwert der Konzentration<br />
etCO2-Wert Partialdruck des Gasgemisches<br />
etpCO2-Wert pgesamt = pA + pB+ pC+ ... + pH2O pEinzelgas = AnteilEinzelgas · pGesamt V ·p= n ·R ·T<br />
Thiele 112
nicht elektrische Biosignale –<br />
Kapnographie/-metrie<br />
Messbedingungen<br />
•<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
CO2-Konzentration STPD-Bedingungen: (Standard temperature, pressure, dry).<br />
normale physikalische Umgebungswerte<br />
T=273 K = 0°C, p=760 mmHg, pH2O=0 •<br />
BTPS-Bedingungen: (Body temperature, pressure, saturated).<br />
Bedingungen, die in der Lunge vorgef<strong>und</strong>en werden<br />
T=310 K = 37°C, p= aktueller Barometerdruck, pH2O=47 mmHg<br />
•<br />
ATPD-Bedingungen: (Ambient temperature, pressure, dry).<br />
aktuellen Umgebungsbedingungen außerhalb des Körpers<br />
T = 273 K+/- Umgebungstemperatur = 0°C +/- Umgebungstemperatur,<br />
p = aktueller Luftdruck, pH2O = 47 mmHg bei Exspirationsluft,<br />
O = 0 bei Inspirationsluft<br />
pH 2<br />
Thiele 113
nicht elektrische Biosignale –<br />
Kapnographie/-metrie<br />
Messbedingungen<br />
•<br />
•<br />
Hauptstromkapnometrie<br />
Messammer zwischen Tubusende<br />
Nebenstromkapnometrie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
CO2-Konzentration <strong>und</strong> Beatmungsschläuchen<br />
Messkammer im Monitor,<br />
Atemgas wird aus T-Stück mit einer Flussrate von 50-200 ml/min<br />
abgesaugt <strong>und</strong> dem Monitor zugeführt<br />
Thiele 114
nicht elektrische Biosignale –<br />
Kapnographie/-metrie<br />
normales Kapnogramm Phase I (A-B)<br />
Inspiratorische<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
CO2-Konzentration Nullinie<br />
Phase II (B-C)<br />
Beginn der Exspiration<br />
Anstieg der CO2-Kurve durch<br />
Abatmung von CO2-haltiger Luft<br />
aus den großen Atemwegen<br />
(Anstiegsphase)<br />
Phase III (C-D)<br />
Abatmung von CO2-haltiger<br />
Alveolarluft (Plateauphase)<br />
Phase IV (D-E)<br />
Inspiratorischer Abfall (D-E)<br />
Thiele 115
nicht elektrische Biosignale –<br />
Kapnographie/-metrie<br />
Beurteilungskriterien<br />
• Werden Atemzüge registriert?<br />
- besteht eine Ventilation?<br />
- Atemfrequenz? Rhythmus? Atempausen?<br />
● Stimmt die Gr<strong>und</strong>linie mit der Nullinie überein?<br />
- Anhalt für inspiratorisches CO2<br />
- Rückatmung des Patienten<br />
● Anstiegsphase: steil? Verzögert?<br />
- Verzögerte Ausatmung durch Obstruktion<br />
● Plateauphase: horizontale Ausrichtung?<br />
- Hinweise auf ungleichmäßige alveoläre Exspiration<br />
● Plateauphase: Inspiratorische Einziehungen?<br />
- Hinweise auf inspiratorische Anstrengungen des Patienten<br />
● Inspirationsbeginn: Schlagartig? Verzögert?<br />
- verzögerte Inspirationsphase<br />
● Endexspiratorischer CO2-Wert: Größe?<br />
- Hypoventilation, Hyperventilation<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
CO2-Konzentration Thiele 116
Monitoring<br />
Gesetzliche Vorschriften, Normen, Leitlinien<br />
Gesetzliche Vorschriften<br />
•<br />
•<br />
•<br />
-<br />
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Medizinproduktegesetz<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
MPG<br />
Medizinprodukte-Betreiberverordnung<br />
Medizinprodukte-Sicherheitsplanverordnung<br />
Gr<strong>und</strong>legende Anforderungen an ein MP<br />
Betreiben von MP<br />
Anwendung von MP<br />
fachgerechte Instandhaltung<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
MPBetreibV<br />
MPSV<br />
Thiele 117
Monitoring<br />
Gesetzliche Vorschriften, Normen, Leitlinien<br />
Technische Normen<br />
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EN 740 Anästhesie-Arbeitsplatz <strong>und</strong> dessen Module (bis 1.5.2009)<br />
Reihe EN ISO 8835<br />
weitere Normen für einzelne Überwachungsgeräte<br />
Leitlinien<br />
systematisch entwickelte, wissenschaftlich begründete <strong>und</strong><br />
praxisorientierte Entscheidungshilfen für angemessene ärztliche<br />
Vorgehensweise bei speziellen ges<strong>und</strong>heitlichen Problemen<br />
Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie <strong>und</strong><br />
Intensivmedizin (DGAI) <strong>und</strong> der Deutschen Gesellschaft für Thorax-,<br />
Herz<strong>und</strong> Gefäßchirurgie (DGTHG)<br />
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Intensivmedizinische Versorgung herzchirurgischer Patienten<br />
Hämodynamisches Monitoring <strong>und</strong> Herz-Kreislauf-Therapie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 118
Monitoring<br />
Algorithmus Basismonitoring<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 119
Monitoring<br />
Intensivtherapie<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 120
Monitoring<br />
Anästhesiearbeitsplatz<br />
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 121
Institut für Biomedizinische Technik<br />
<strong>Diagnostische</strong> <strong>Gerätetechnik</strong> SS 2009<br />
Thiele 122