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Medizinische Optik und Lasermedizin

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Medizinische Optik und Lasermedizin
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Biomedizinische Technik, Master, ASPO 01.04.2011
Code: BMT812
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: 8
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
mündliche Prüfung

[letzte Änderung 26.01.2010]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

BMT812 Biomedizinische Technik, Master, ASPO 01.04.2011 , 8. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Michael Möller
Dozent/innen:
Prof. Dr. Michael Möller


[letzte Änderung 26.01.2010]
Lernziele:
Die Studierenden kennen die physikalischen Eigenschaften von Licht und seine Beschreibung - je nach Anwendungssituation - als Strahl, Welle oder Teilchen. Sie können abbildende Systeme formal beschreiben und Abweichungen von den idealisierenden Annahmen der Strahlenoptik quantifizieren.  Sie kennen die grundlegenden Phänomene der Wechselwirkung von Licht mit biologischem Gewebe, können die dominierenden Mechanismen in verschiedenen Situationen benennen, und sie unterschiedlichen diagnostischen und therapeutischen Anforderungen zuordnen. Auf der Grundlage dieser Kenntnisse können sie die Funktion und Anwendung unterschiedlicher medizinisch-optische Geräte und Verfahren erklären.
Die Studierenden kennen die für die Medizintechnik relevanten Eigenschaften der Laserstrahlung und ihre Wechselwirkung mit biologischem Gewebe. Sie können die Gefährdung durch unterschiedliche Laser beurteilen und die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen ergreifen. Sie kennen unterschiedliche Lasertypen und können sie anhand ihrer Eigenschaften unterschiedlichen diagnostischen und therapeutischen Anwendungen zuordnen.

[letzte Änderung 26.01.2010]
Inhalt:
1. Grundlagen:
 1.1 Elektromagnetisches Spektrum
 1.2 Reflexion und Brechung
 1.3 Interferenz und Kohärenz
 1.4 Beugung
 1.5 Wechselwirkung von Licht und Materie
 
2. Abbildungsoptik:
 2.1 Brechung an sphärischen Flächen
 2.2 Abbildungsgleichungen
 2.3 ABCD-Matrixformalismus
 2.4 Klassische augenbezogene Geräte
 2.5 Blenden und Luken
 2.6 beugungsbegrenztes Auflösungsvermögen und Modulationsübertragungsfunktion
 
3. sonstige optische Komponenten:
 3.1 Lichtquellen
 3.2 Strahlungsdetektoren
 3.3 Glasfasern
 3.4 optische Filter
 
4. Gewebeoptik: Ausbreitung von Licht in biologischem Gewebe
 4.1 Absorption
 4.2 Vielfachstreuung
 4.3 Fluoreszenz
 
5. Medizinisch-optische Geräte und Verfahren:
 5.1 Pulsoximeter
 5.2 Endoskope
 5.3 Fluoreszenzdiagnostik
 5.4 Rastermikroskopieverfahren
 5.5 ophthalmologische Geräte
 
6. Laserphysik und -technik:
 6.1 Eigenschaften von Laserstrahlung
 6.2 prinzipieller Aufbau eines Lasers
 6.3 verschiedene Lasertypen
 
7. Lasersicherheit
 
8. Laser in der Diagnostik:
 8.1 Laserspektroskopie und Fluoreszenzdiagnostik
 8.2 Flusszytometrie
 8.3 Optische Kohärenztomografie (OCT)
 8.4 Diffuse Optische Tomografie
 
9. Laser in der Therapie:
 9.1 Grundlagen: Wechselwirkung von Lasern mit Gewebe
 9.2 Photodynamische Therapie (PDT)
 9.3 Koagulation, Verdampfen, Ablation, "Laserskalpell",  
 9.4 Beispiele aus Ophthalmologie, Dermatologie und Zahnheilkunde

[letzte Änderung 26.01.2010]
Literatur:
Optik-Kapitel in Lehrbüchern der Physik, ansonsten einzelne Kapitel aus:
Kühlke, D.: Optik. Grundlagen und Anwendungen, Verlag Harri Deutsch, 2004
Lipson, S.G., Lipson, H.S., Tannhauser, D.S.: Optik, Springer, 1997
Hecht, E.: Optik, Oldenbourg Verlag, 2005
Pedrotti, F., Pedrotti, L., Bausch, W., Schmidt, H.: Optik für Ingenieure, Springer, 2005
Bille, J., Schlegel, W.: Medizinische Physik 3: Medizinische Laserphysik, Springer, 2005
Berlien, H.-P., Müller, G.J.: Applied Laser Medicine, Springer, 2003
Niemz, M.H.: Laser-Tissue-Interactions, Springer, 2004

[letzte Änderung 26.01.2010]
 
[Wed Dec  4 10:07:14 CET 2024, CKEY=bmoul, BKEY=bmtm, CID=BMT812, LANGUAGE=de, DATE=04.12.2024]