Grundlagen der Biomedizinischen Technik

- Wird als Kontinuum angesehen

- Kontinuierliche Verformung unter Einwirkung von shear stress

Das ist die Lehre über das Gleichgewicht der Kräfte bei ruhenden Flüssigkeiten im

Gravitationsfeld.

Die Oberflächenspannung σ in einem Fluid kann über ein Kräftegleichgewicht

zwischen Druck und Oberflächenspannung ausgedrückt werden.

Ziel der Fluidmechanik: Beziehungen/Abhängigkeiten zwischen Variablen aufdecken

- Makroskopisch: Dynamik in einem großen Fluid Volumen – relativ einfache

Kreuzparameter (Durchflussmenge, Reaktionskräfte)

- Mikroskopisch: infinitesimal kleine Volumina – komplexe, detaillierte Parameter

(lokale Geschwindigkeiten und Drücke)

- Alle Variablen für V (Geschwindigkeit) sind Funktionen der Zeit

- Vereinfachung für richtungsabhängige Massewanderung: Gradient der

   Massewanderung * zurückgelegte Strecke

Abgeleitet von Newtons zweiten Gesetz (Aktionsgesetz):

„Die Summe aller Kräfte die auf ein Objekt wirken ist gleich seiner Masse multipliziert mit der Beschleunigung!“

Abgeleitet von Newtons zweiten Gesetz (Aktionsgesetz):

„Kraft = Impulsänderung pro Zeit“

Vereinfachung: Strömung wird als nichtviskos bzw. reibungsfrei angesehen

fokale: Einzeldipole, multiple, Multipole

verteilte: Dipolverteilung, Flächen & Volumequellen, Potentialschichten

- ε ….Permittivität; μ … Permeabilität; σ … spezif. elektr. Leitfähigkeit (da sie alle in einem Material gleich sind)

- Maxwellsche Gl. Beschreiben die Entstehung von elektromagnetischen Feldern

- sind nur Volumenabhängig

– Interpretierbarkeit der Parameter

– Erreichung des Beschreibungsziels

– Überprüfbarkeit

– Zuverlässigkeit

– Stabilität

– Reproduzierbarkeit

– Verfügbarkeit

– Kompatibilität

– (Kosten)

– Kortikale Kolumne

– Ausgang aus closed field Areal

– Abbiegung der Fasern

- Gliazellen, Blut/Hirnschranke

EEG: misst dendritische postsynaptische exzitatoriache Potentiale von Kortex-Neuronen oder Ereignis-korrelierte Potentaile (EKP)

- räumliche Auflösung nicht so gut

- es ist nicht spezifisch, wo sich die Potentiale auf dem Kopf verteilen

- entspringt meist den vertikalen kortikalen Säulen

MEG: - jede Bewegung elektr. Ladung ruft ein Magnetfeld hervor

- mit dem MEG können die durch Hirnaktivität hervorgerufenen magnetischen Felder erfasst werden

- gegenüber EEG wesentlich bessere räumliche Auflösung der Entstehungsorte kortikaler Aktivität

- es können nur horizontal zur Schädeldecke gelegene elektr. Quellen erfasst werden

Da die biologischen Prozesse mit einer Frequenz unter  1kHZ ablaufen können die Zeitlichen Änderungen der elektromagnetischen Flussdichte (und der magnetischen Flussdichte) vernachlässigt werden. 

Ort und Aktivität der neuronalen Quellen -> Signal das durch die Sensoren aufgezeichnet wird.

-          Ort (3 Parameter)

-          Richtung (2 Parameter)

-          Magnitude (1 Parameter)

Scanverfahren

erst Suchen mittels FIT, dann mittels SCAN überprüfen

für alle möglichen Resultate existiert eine Lösung

dieses ist eindeutig

die hängt von den Resultaten ab

(EEG/MEG schlecht gestelltes Problem, keine eindeutige Lösung, Rauschen)

-          Art des Quellenmodells

-          Anzahl aktiver Quellen

-          Anatomische Restrektionen

-          Orientierung der Quellen

-          Stärke der Quellen

-          Räumliche Quellenverteilung

-          Zeitliche Charakteristik der Quellaktivität

-          Primäre sensorische Verarbeitung

-          Preattentive Verarbeitung

-          Epileptische Spikes

   -       Monopol, Quadrupol, Octapole

Pyramidenzellen im Kortex sind senkrecht angeordnet, Dendriten ganz oben, Zellkörper unten.

1. Afferenzen kommen in den oberen Schichten an, werden über Synapsen an die apikalen Dendriten übertragen --> EPSP entsteht

Þ Na+ Einstrom in Zelle

Þ Extrazellulärraum wird negativer (im Vergleich zu intrazellulär)

2. Auf Höhe des Somas ist Membran außen aber noch positiv geladen, d.h. Ladungsunterschied zwischen Dendrit und Soma

Þ positive Ionen wandern am Soma Richtung Dendrit, um den Ladungsunterschied auszugleichen

[Ladungsunterschied = 2 Spannungsextreme = Dipol]
Diese extrazellulären Ströme erzeugen an der Kopfhaut messbare Potentiale.
EEG Signal kommt durch zeitliche Synchronisation vieler nebeneinander liegender Dipole zustande.

Rhythmusgeber: Thalamus

Dipolmodell, etwa 100 Dipole

Ja! Hippokratische Eid, bei zufälligen Auftreten von z.B. negativen Nebenwirkungen in einer Testgruppe, muss es die Pflicht sein, bei bekannt werden entsprechend zu handeln.

- Ingerenz: Handeln zur Gefahrenabwehr

- Verhalten durch welches eine Gefahr geschaffen bzw. entdeckt wird und das zur Abwendung gerade dieser Gefahr verpflichtet.

- Arzt stellt während MRT Zufallsbefund fest à ist verpflichtet hier zu handeln, sonst unterlassene Hilfeleistung

- Begriffe, Strukturen und Denkmodelle zur Entscheidungsfindung nebeneinander aufzeigen

- Begrundungen des Handelns entwickeln ( jedoch keine direkten Handlungsanweisungen)

- Konsequenzen von Entscheidungen und Handlungen voraus denken

- Pflicht des Arztes, die Gesundheit der Menschen zu fordern

- Medizinischer Fortschritt – Versuche am Menschen

- Wohlergehen der Versuchsperson hat Vorrang vor den Interessen der Gesellschaft

- vulnerable Personen benotigen besonderen Schutz

- Schutz der Umwelt

- Versuchsprotokoll

- Aufsicht einer klinisch kompetenten, medizinisch ausgebildeten Person

Ist ein Modell, bei dem Arzt und Patient gemeinsam an

Hand von Vor- & Nachteilen sowie Patientenbedürfnissen entscheiden.

Hierbei sind Arzt und Patient gleichberechtigte Partner.

Therapierichtlinien, Kriterien für Wartelisten, Verteilungsentscheidungen für spezielle

Patientengruppen (Alter, Krankheitsarten), Verteilung unter den Leistungserbringern

Konkrete Zuteilung von Ressourcen durch den Arzt an identifizierbare einzelne Patienten

Wirtschaftlich gesehen, ist es vertretbar, solange die dafur vorhandenen Richtlinien und

Regeln befolgt werden.

→ Einhaltung des Nurnberger Codex und der Deklaration des Weltarztebundes von

Helsinki.

Risiko darf den Nutzen nicht ubersteigen.

Ja.

Teilgebiet der Philosophie über die Suche nach und Lehre von ersten Grundsätzen

und Prinzipien

Von diesen Prinzipien leiten sich Sitten, Normen und Regeln, d.h. die Moral

menschlichen Zusammenlebens und Zusammenwirkens ab

Definition: Plichtenethik, Nutzenethik, Ethos, Moral

Moral: verbindliche Verhaltensregeln einer Gesellschaft

Ethos: Überlieferungskomplex von Sitten, Gebräuchen und Gewohnheiten, Determiniert Charakter und Gesinnung eines Berufsstandes

Pflichtenethik: Der Mensch hat sittliche Autonomie, ist deshalb sein eigener Zweck.

Jeder Mensch hat das Recht auf Selbstbestimmung und Freiheit von

Fremdbestimmung.

Die Pflicht, menschliches Leben zu schützen, ist ein absolutes Gebot

Nutzentheik: Menschen streben nach Glück.

Urform dessen ist der Lebenswille des Menschen. Deshalb hat er ein Recht auf

Leben – aber nicht absolut.

Leben ist nur schützenswert, wenn der Schutz zum größtmöglichen Nutzen aller

beiträgt