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Medizinische Optik und Lasermedizin

Modulbezeichnung: Medizinische Optik und Lasermedizin
Modulbezeichnung (engl.): Medical Optics and Laser Medicine
Studiengang: Biomedizinische Technik, Master, ASPO 01.04.2014
Code: BMT1812
SWS/Lehrform: 4V+1P (5 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 1
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Mündliche Prüfung
Zuordnung zum Curriculum:
BMT1812 Biomedizinische Technik, Master, ASPO 01.04.2014, 1. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 75 Veranstaltungsstunden (= 56.25 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 93.75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Michael Möller
Dozent:
Prof. Dr. Michael Möller


[letzte Änderung 10.11.2013]
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 10.11.2013]
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 10.11.2013]
Lehrmethoden/Medien:
Tafel / Skript, PC-Beamer bzw. Overhead-Folien

[letzte Änderung 10.11.2013]
Literatur:
Berlien, H.-P.; Müller, G.J.: Applied Laser Medicine, Springer, 2003
Bille, J.; Schlegel, W. (Hrsg.): Medizinische Physik 3: Medizinische Laserphysik, Springer, 2005
Hecht, E.: Optik, Oldenbourg, 2005
Kühlke, D.: Optik. Grundlagen und Anwendungen, Harri Deutsch, 2004
Lipson, S.G.; Lipson, H.S.; Tannhauser, D.S.: Optik, Springer, 1997
Niemz, M.H:: Laser-Tissue-Interactions, Springer, 2004
Pedrotti, F.; Pedrotti, L., Bausch, W.; Schmidt, H.: Optik für Ingenieure, Springer, 2005

[letzte Änderung 10.11.2013]
[Sun Jun 16 11:08:42 CEST 2019, CKEY=bmoula, BKEY=bmtm2, CID=BMT1812, LANGUAGE=de, DATE=16.06.2019]