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Medizinische Optik und Lasermedizin

Modulbezeichnung: Medizinische Optik und Lasermedizin
Studiengang: Medizinische Physik, Master, ASPO 01.04.2019
Code: MP2202.OPT
SWS/Lehrform: 4V (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
mündliche Prüfung
Zuordnung zum Curriculum:
MP2202.OPT Medizinische Physik, Master, ASPO 01.04.2019, 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 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 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Michael Möller
Dozent:
Prof. Dr. Michael Möller


[letzte Änderung 18.07.2019]
Lernziele:
Die Studierenden können die physikalischen Eigenschaften von Licht erläutern und Licht - je nach Anwendungssituation - als Strahl, Welle oder Teilchen beschreiben. Sie können abbildende Systeme formal beschreiben und Abweichungen von den idealisierenden Annahmen der Strahlenoptik quantifizieren. Sie können die grundlegenden Phänomene der Wechselwirkung von Licht mit biologischem Gewebe erläutern, 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 können die für die Medizintechnik relevanten Eigenschaften der Laserstrahlung beurteilen und ihre Wechselwirkung mit biologischem Gewebe erläutern. 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 18.07.2019]
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 Rastermikroskopieverfahren
 5.2 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 Optische Kohärenztomografie (OCT)
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 18.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Tafel / Skript, PC-Beamer bzw. Overhead-Folien

[letzte Änderung 31.03.2019]
Literatur:
Berlien, Hans-Peter; Müller, Gerhard J.: Applied Laser Medicine, Springer, 2003
Hecht, Eugene: Optik, De Gruyter, (akt. Aufl.)
Kühlke, Dietrich: Optik: Grundlagen und Anwendungen, Harri Deutsch, (akt. Aufl.)
Lipson, Stephen G.; Lipson, Henry S.; Tannhauser, David S.: Optik, Springer, 1997
Niemz, Markolf H:: Laser-Tissue-Interactions, Springer, 2004
Pedrotti, Frank L.; Pedrotti, Leno S.; Bausch, Werner; Schmidt, Hartmut: Optik für Ingenieure, Springer, 2003, 3. Aufl.

[letzte Änderung 18.07.2019]
[Mon Jun  1 04:06:23 CEST 2020, CKEY=mpmMP2202.OPT, BKEY=mpm, CID=MP2202.OPT, LANGUAGE=de, DATE=01.06.2020]