Einf. MedTech
Modul Einführung in die Medizintechnik Lübeck WS15/16 MIW
Modul Einführung in die Medizintechnik Lübeck WS15/16 MIW
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Cartes-fiches
Was ist ein Elektrolytischer Effekt und wann tritt er auf?
Der Elektrolytischer Effekt ist eine Verätzung und tritt nur bei Gleichstrom (DC) auf.
Was ist der Faradische Effekt und wann tritt er auf?
Der Farradische Effekt ist eine Nerven- und Muskelstimulation und tritt bei Frequenzen zwischen 0 und 100khz auf. Deswegen werden für die Elektrochirurgie auch nur freuenzen über 100khz (200khz) genutzt.
Thermischer Effekt bei 40°C?
Reversible Zellschädigung, je nach Dauer der Anwendung
Thermischer Effekt bei 49°C?
Irreversible Zellschädigung
Thermischer Effekt bei 65-70°C?
Koagulation- Kollagene werden in Gelatione umgewandelt, kollagenhaltiges Gewebe schrumpft, Blut gerinnt und es kommt zur Hämostase.
Thermischer Effekt bei 100°C?
Dehydration/Desikkation - Intra-und extrazelluläre Flüssigkeit
geht vom flüssigen in dampfförmigen Aggregatzustand über.
Gelatine kann aufgrund der Dehydration einen Klebeeffekt zeigen
- das Koagulat schrumpft.
Thermischer Effekt bei 200°C?
Karbonisation - das Gewebe verkohlt wie bei einer Verbrennung
IV Grades, der postoperative Heilverlauf kann beeinträchtigt
werden
Was bedeutet Koagulation?
Gerinnung
Was bedeutet Vaporisation?
Verdampfung
Was bedeutet Karbonisation?
Verkohlung
Wie funktioniert die Pulsoxymetrie?
mit dem Pulsschlagsynchronisierte Absorptionsspektroskopie.
Venöses (Sauerstoffarmes) Blut wirkt dunkel, Arterielles Blut wirkt Hell. Arterielles Blut streut mehr rotes Licht als venöses. Anhand dieser Unterschiedlichen Absorptionseigenschaften lässt sich der Sauerstoffgehalt im Blut nicht-Invasiv bestimmen.
Zur Pulsoxymetrie: Wird bei einer Wellenlänge von 660nm oder 805nm mehr Licht Absorbiert?
660, bei 805 (infrarot) gibt es keinen Absorptionsunterschied (Isosbestischer Punkt)
Was bedeutet Abtastung (Sampling)?
Die Umwandlung von einem kontinuierlichen in ein Diskretes Signal
Was Charakterisiert Deterministische Signale?
- können mathematisch bzw. analytisch vollständig angegeben werden
- sie tragen keine neuen Informationen (Vorhersagbarkeit)
- Physiologische Signale sind nie vollkommen deterministisch
- als Modell nützlich
Was Charakterisiert Stochastische Signale?
- der Signalverlauf ist nicht (zumindes nicht vollständig) analytisch beschreibbar
- Stochastische Zeit-Funktion (keine exakte Vorhersage möglich)
- Rauschen kann als Stochastisches Signal interpretiert werden
- Beschreibung von stochastischen Signalen: Häufigkeitsverteilung, Median- und Erwartungswerte, Standartabweichung,...
Was ist ein Transient Deterministisches Signal?
Die änderung des Signals findet nur innerhalb eines endlichen Zeitintervalls statt. Danach "zerfällt" das Signal auf einen konstanten Wert.
Welche Eigenschaften hat ein Sensor in Bezug auf die Signalerfassung?
- Linear, bzw. nicht Linear
- Messempfindlichkeit
- Genauigkeit
- Messbereich
- Auflösung
Aus Welchen Parametern setzt sich das Ausgangssignal eines Sensors zusammen?
Das Ausgangssignal ist eine Funktion des Eingangssignals und Sensorspezifischer Eigenschaften.
Y= Ausgangssignal, X= Eingangssignal
Y=F(X)
F= Sensorspezifische Eigenschaften
Was ist eine Kalibrierung (Eichung) eines Sensors?
Die bestimmung der Sensorspezifischen Eigenschaften (F) mithilfe eines bekannten Eingangssignals.
Definition Genauigkeit eines Sensors?
Unterschied zwischen dem Echten Wert und dem von dem Sensor gemessenen Wert.
Genauigkeit= (|Yecht-Ygemessen|)/(Yecht)
Y= Ausgangssignal
Definition Messbereich eines Sensors
Wertebereich der GrößeX, in dem der Sensor - nach der Eichung - "genaue( in der festgelegten Fehlergrenze)" Ausgangswerte liefert.
Was macht ein Differenzverstärker?
Ein Differenzverstärker ist ein Verstärker mit 2 Eingängen, welcher die Spannung zwischen den beiden Eingängen Verstärkt.
Was ist ein Operationsverstärker?
Ein Differenzverstärker mit sehr hohem Verstärkungsfaktor, welcher es auch ermöglicht Signale zu filtern, sowie die Durchführung verschiedener nichtlinearer Operationen wie logarithmieren oder integrieren unterstützt.
Was Charaktierisiert ein Analoges Signal?
Zeit-kontinuierlich
Kontinuierliche Amplitude der Messwerte
Wie lautet der Name der Idealen Abtastungsfunktion?
Dirac-Kamm Ш(t)
Wie lautet das Abtasttheorem von Nyquist-Shannon?
ein kontinuierliches bandbegrenztes Zeitsignal lässt sich ohne Informationsverlust auf das abgetastete Signal wiederherstellen, wenn die Abtastfrequenz mehr als doppelt so hoch ist wie die höchste im kontinuierlichen Signal enthaltene Frequenz
Definition eines Kontinuierlichen (Zeit-)Signals
- das Signal ist zu jedem (Zeit-)Punkt definiert und kann jede Stelle auf der Wertachse annehmen
- Definitions- bzw. Wertebereich entsprechen somit der Menge der reellen Zahlen
Definition Diskretes (Zeit-)Signal
- das Signal kann nur bestimte (meist äquidistante) Stellen einnehmen
- ein (Zeit-)Diskretes Signal existiert nur zu bestimmten (Zeit-)Punkten
Definition: Quantisierung der Amplitudenwerte aus dem abgetasteten Signal
die Messwerte in den abgetasteten Punkten werden in (binäre) Zahlen umgewandelt
Wie sieht ein quantisiertes Signal aus?
Ein quantisiertes Signal ist eine Sequenz von Zahlen, welche im Computer gespeichert und weiter analysiert werden kann.
Was bedeutet trunkieren
Abschneiden von Nachkommastellen
Was bedeutet Wortbreite des "ADC"
Zahl der Quantisierungsstufen. Mit einer größeren Wortbreite des ADC kann das Quantisierungsrauschen verkleinert werden. Nachteil: größere Datenmenge.
Wortbreite 8 Bit: 2^8 mögliche Amplitudenwerte
Was bedeutet ADC
Analog-to-Digital-Converter
Wie berechnet sich die Quantisierungseinheit?
FSRxLSB
FSR: Full Scale Range
LSB: Least Significant Bit = 1/Zahl der Quantisierungsstufen
Wie wird das Quantisierungsrauschen berechnet?
Das Quantisierungsrauschen ist die Fourier-Transformation vom Differenzsignal
in Bezug auf welche Eigenschaften des Signals kann ein Signal gefiltert werden?
Frequenz
Amplitude
Phasenlage
Welche Filterklassen gibt es?
Analog-Filter
Digital-Filter
Nenne die Vorteile Analoger Hardwarefilter
Keine Limitierung durch Abtastraten
Sehr hohe Geschwindigkeit
Nenne die Nachteile Analoger Hardwarefilter
- Aufwendige Entwicklung: Abgleichung/Kalibrierung aufgrund Toleranzen der Bauteile nötig --> teuer
- Anordnung der Bauteile bestimmt Filterfunktion --> geringe Flexibilität
- ggf. hoher Bedarf an Bauelementen --> teuer
- Alterung der Bauteile --> nachlassende Genauigkeit
Nenne die Vorteile Digitaler Softwarefilterung
- Exaktheit der Berechnung: keine Schwankung durch Alterung/Toleranzen der Bauteile
- Schnelle Realisierung /Entwicklung --> Kostenersparniss
- Sehr variable Implementierung möglich (Artefaktreduktion, Rauschunterdrückung,...) --> hohe Flexibilität
