Medizintechnik im Physikunterricht
zuletzt bearbeitet am 25.03.2010

Hier finden Sie Tipps und Informationen zum Thema Medizintechnik und Medizin im naturwissenschaftlichen Unterricht, speziell Physik.


Spezielles Experimentiermaterial

NMR (MRT) als Schulexperiment:
3B-Scientific, Stand 2008:

Kreisel mit Magnetachse, ESR- bzw. NMR-Modell
Ku gel mit Permanentmagnet; Metalltisch mit Hilfsraster zur bequemen Positionierung der Spulenpaare, Luftlager in Tischmitte zur Aufnahme der Modellkugel; unterseitiger Luftanschlussstutzen für Druckschlauch; höhenverstellbare Füße und Vorrichtung für Schräglagenstellung. Kunststoffkugel mit zentral eingelassenem Stabmagneten.
PHYWE-Artikel-Nr. 11208.0
Artikelbezeichnung: Kreisel mit Magnetachse, ESR-Modell, Preis über € 500,- (ohne Gebläse, Spulen und Schalter)

Electron spin resonance esr (Auch einsetzbar als NMR / MRT Modell)
Principle: The g-factor of a DPPH (Diphenylpikrylhydrazyl) and the half-width of the absorption line are determined, using the ESR apparatus.
Tasks: With ESR on a DPPH specimen determination of
1.   the g-factor of the free electron, and
2.   the half-width of the absorption line.Downloads
Versuchsinfo (nur in Englisch) (48 KB) www.phywe.de/download/lex/P2511200.pdf 
PHYWE-Artikel-Nr. P2511200
Artikelbezeichnung: Elektronenspin-Resonanz

ESR-Resonator mit Feldspulen
Abstimmbarer Schwingkreis extrem hoher Güte (Helix-Resonator) in einer abgleichbaren HF-Brückenschaltung. Resonator mit zwei Helmholtzspulen zur Erzeugung des erforderlichen Magnetfeldes. Die Probesubstanz befindet sich in einer Kapsel, die in die Schwingkreisspule eingeführt wird. Probe 1 g DPPH (Diphenylpicrylhydrazyl) 
Technische Daten:•  Resonanzfrequenz:   ca. 146 MHz•  Resonatorgüte:   ca. 1000Helmholtzspulenpaar:•  Windungszahl:   250•  Radius:   5,4 cm•  max. Strom:   1,5 A
PHYWE-Artikel-Nr. 09050.00, Artikelbezeichnung: ESR-Resonator mit Feldspulen

CT-Zusatz für die LD Röntgenapparatur mit Auswertungssoftware (ehemals Leybold)
Siehe www.ld-didactic.de/phk/ct.asp
Anforderungen an den Computer
Die Echtzeitaufnahme und Auswertung eines Computertomogramms ist mit hohem Rechenaufwand für den Prozessor und die Grafikkarte verbunden. Für eigene CT-Scans gelten die folgenden Mindestvoraussetzungen:    * Windows XP SP2 oder Windows Vista (32 Bit)    * Dual-Core Prozessor 2 GHz    * 2 GB RAM    * DirectX 9-fähige 3D-Grafikkarte mit Shader Model 3-Unterstützung und 256 MB RAM (ab etwa Nvidia GeForce 7600 / 8600)    * Monitorauflösung 1024x768 (TrueColor)    * USB 2.0-PortFür größere Computertomogramme empfehlen wir eine erhöhte Rechenleistung:    * Windows Vista (32 Bit)    * Quad-Core Prozessor 2,4 GHz    * 3 GB RAM    * DirectX 9-fähige 3D-Grafikkarte mit Shader Model 3-Unterstützung und 512 MB RAM (ab etwa ATI Radeon 3850 / Nvidia GeForce 8800)    * Monitorauflösung 1280x1024 (TrueColor)    * USB 2.0-Port

CD-Rom : Medizin-CD

LEAD Technologies Inc. V1.01Es wurden Unterrichtseinheiten zu den Themen Röntgen-Computertomographie und Ultraschalldiagnostik für die Oberstufe entwickelt und geeignete Unterrichtsmaterialien bereitgestellt. Dazu gehören die entsprechenden Lehrtexte für die Schülerinnen und Schüler sowie fachliche und didaktische Informationen für die Lehrkräfte, die Inhalte der Unterrichtseinheit  sowie Aufgaben, Medien und Programme.

Die Unterrichtsmaterialien können auf CD bezogen werden. Senden Sie bei Interesse bitte einen ausreichend frankierten und adressierten Rückumschlag sowie € 2,- in Briefmarken an den Autor Dr. Roland Berger, FB 18/Physikdidaktik, Heinrich-Plett-Straße 40, 34132 Kassel

http://www.physik.uni-kassel.de/did1/Berger/medizin.htm


Bauanleitungen

Bauanleitungen

CT-Simulationsprogramm Computertomografie in der Medizin ,
Download für verschiedene Systeme, Freeware
http://ctsim.org/download
Medizinische Physik am Beispiel der Medizinischen Optik
Skript (pdf), Präsentation (ppt / pdf)
Medizintechnik in der Schule, Hamburg: Präsentation online / Download ppt, 1MB

 


Links / Information:

Presseberichte zur Bedeutung der Medizintechnik

Praxis und Physik der CT http://217.91.25.33/ger/index.htm

Protonentherapie in der Medizin www.tera.it/ise.cgi?lang=2

Protonentherapie 2002-2006 http://p-therapie.web.psi.ch/e/

http://de.wikipedia.org/wiki/Protonentherapie

Hahn-Meitner-Institut Berlin, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Hahn-Meitner-Institut

Life Science Nord www.life-science-nord.net
Arbeitskreis Medizintechnik Hamburg www.amh-hamburg.de
Bundesverband Medizintechnologie www.bvmed.de
Arbeitsgemeinschaft Medizintechnik in Schleswig-Holstein www.agmt.de
Industrieverband Spectaris www.spectaris.de

Verschiedene Interessante  Internetseiten

Universität Lübeck, Studiengang Medizinische Ingenieurswissenschaft (neu ab 2008),
www.miw.uni-luebeck.de

www.unizh.ch/orl/events/medak/ma_akustik/ma_akustik.html

http://medi.uni-oldenburg.de/html/teaching_download.html Akustik

www.bmo.physik.uni-muenchen.de/buecher/optik-lwp

www.bmo.physik.uni-muenchen.de/lehre/WS07/E3

www.bmo.physik.uni-muenchen.de/buecher/optik-lwp/Graphiken.html

www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/redir.htm?http://www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/biologie/wirkungen.htm

www.bfs.de/de/bfs/druck/uus

www.zukunft-durch-innovation.nrw.de/infos_lehrer/materialien/Medizintechnik_Unterrichtsvorschlaege.pdf

www.hs-bremerhaven.de/Medizintechnik.html

www.schul-physik.de

www.publicis.de Medizintechnik Infoservice Erlangen

Kompendium der EKG-Befundung http://de.wikibooks.org/wiki/Elektrokardiographie


Deutsches Institut für medizinische Dokumentation und Information www.dimdi.de

Nutzung von Wellen / Teilchen

Schallwellen:  Ultraschalldiagnostik,  Nierensteinzertrümmerung; Röntgenstrahlung:  Diagnostik durch bildgebende Verfahren (CT), Bestrahlungstherapie; Wärmestrahlung: Wärmetherapie, Hyperthermie;  Elektromagnetische Felder:  Magnetresonanztomographie (MRT), Elektronenzephalographie;  Nuklearmedizin: Positronen-Emissions-Tomographie (PET),  Bestrahlungstherapie mit Gamma-, Protonen- und Ionenstrahlung;

Medizin-Technik und Logistik: www.carus-it.com/index.php?id=42

Computer-Tomographie (CT)
Praxis und Physik der CT http://217.91.25.33/ger/index.htm

Kernspin-Tomographie (Magnet-Resonanz-Tomographie, MRT, NMR).

Ultraschalluntersuchung (Sonografie)

Angiographie  

Tribologie „Schmierkunde“ , Gelenke, Prof. Morlock (TUHH)

Medizinische Geräte

Herzschrittmacher, Infusionspumpen, Herz-Lungen-Maschine, Dialysemaschinen, künstliche Organe, Sehhilfen, Cochleaimplantate, Prothesen aller Art und Zahnimplantate.

Bildgebende Verfahren

Röntgen, Magnetresonanztomographie (MRT, NMR), Nuklearmedizin, Positronen-Emissions-Tomographie (PET), Computertomographie (CT), Synchrotronstrahlungs-CT und Ultraschall (Sonografie), Doppler-Sonografie.

Literatur

Tissue  Engineering

Knorpel-Zucht (TUHH), Bioreaktor

Prothetik

Endoprothesen (Gelenke),

Prothesen als Ersatz für Gliedmaßen, Robotik, Ansteuerung durch Nervenimpulse,

Exoprothesen (Hilfsstützen für Motorsport, Verbesserung der Leistung, Robotik)

Auszug aus WIKIPEDIA

  1. Medizinische Physik
    1. Strahlenschutz    (TÜV)
    2. Dosimetrie & Bestrahlung
    3. Modellierung & Simulation
  2. Medizinische Informatik
    1. Statistische Methoden  ( Institut für Medizinische Informatik, UKE www.uke.uni-hamburg.de/institute/medizinische-informatik)
    2. Biosignalverarbeitung   (EKG  etc)
    3. Kommunikation & Informationssysteme
    4. Digitale Bildverarbeitung, Computergrafik   (SIEMENS, Philips)
  3. Biomedizinische Technik
    1. Bildgebende Verfahren, Röntgen, Computertomographie, Magnetresonanztomographie, Sonographie ... SPECT, Positronen-Emissions-Tomographie      (SIEMENS, Philips)
    2. Herzschrittmacher  ( und EMV : Prof. Dr.-Ing. Jan Luiken ter Haseborg, TUHH)
    3. Minimalinvasive Chirurgie   (Olympus, Winter & Ibe)
    4. Robotik   (Prof. Wulfsberg, HSU)
    5. Laser  (Prof. Emmelmann und Co)
    6. Dialyse
    7. Elektromedizin, Biomedizinische Messtechnik, Monitoring    (Prof. Krautschneider, TUHH)
    8. Rehabilitation   (Weinmann)
  4. Klinik-Ingenieurwesen
    1. Biomechanik    (Prof. Morlock, Waldemar Link)
    2. Biomaterialien  (Prof. Scheider, Dr. Pörtner TUHH)
    3. Molekularbiologie, Cellular & Tissue Engineering   (Prof. Zeng, Dr.Pörtner TUHH)
    4. Hygienetechnik
    5. Labor & Analysentechnik
    6. Zulassung von Medizinprodukten
    7. Bauanleitung für ein EKG-Gerät http://formica.nusseis.de/EKG/