Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung ob und in welchem Umfang synthetische Röntgenbilder zur Korrektur von Artefakten in der Computertomographie eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck wird ein softwarebasiertes Artefaktkorrekturverfahren vorgeschlagen, das aus den Schritten Modellierung, Registrierung, Projektionsbildgenerierung, Korrektur und 3D-Rekonstrukrtion besteht. Die Eignung des Verfahrens zur Artefaktkorrektur wird dabei anhand virtueller und realer Prüfkörper untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Durch seine chemischen und physikalischen Vorteile hat sich Kohlendioxid in der Verfahrens- und Produktionstechnik in verschiedenen Anwendungen etabliert. Der reinigungstechnische Einsatz ist aktuell noch auf das Trockeneis- und CO2-Schneestrahlen beschränkt. Bei der Imprägnierung und Färbung von Kunststoffen gehört es zum etablierten Stand der Technik. Die Anwendung der flüssigen Phase des Kohlendioxids für die Lösemittelreinigung hat sich in der industriellen Praxis noch nicht durchsetzen können. Vor diesem Hintergrund besteht ein besonderes Potential der Technologie für medizintechnische Produktionsprozesse zur rückstandsfreien Reinigung von Kunststoffen, ohne eine anschließende Trocknung. Die vorliegende Arbeit fokussiert sich auf die Erarbeitung von Erkenntnissen zum Einfluss der Reinigung mit flüssigem Kohlendioxid auf die konstruktions- und fertigungstechnischen Materialeigenschaften von medizintechnischen Kunststoffen. Dazu werden aus der Gruppe der Elastomere sowie der amorphen und teilkristallinen Thermoplaste Kunststoffe im Rahmen des entwickelten Versuchsprogramms zum Einfluss der Reinigungszeit sowie der Parametrisierung des Übergangs zwischen Prozess- und Umgebungsbedingungen untersucht. Dies erlaubt die Beschreibung signifikanter Eigenschaftsänderungen der Materialien hinsichtlich der Gravimetrie, Geometrie, Zugfestigkeit, Oberflächenhärte und Quellung. Die dadurch erlangten Erkenntnisse erweitern das Prozessverständnis zur reinigungstechnischen Anwendung von flüssigem Kohlendioxid und erlauben die Ableitung von grundsätzlichen Anwendungshinweisen für den angestrebten Einsatz in der Praxis.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Verkapselung von Wirkstoffen und deren steuerbare Freisetzungseigenschaften sind für die Verbesserung von medizinischen Therapien von großem Interesse. Im Rahmen dieser Arbeit wurde Inulin chemisch modifiziert und untersucht. Wirkstoffe wurden im Sprühtrocknungsprozess mit der Zweistoff- und Dreistoffdüse in Inulin verkapselt. Die Charakterisierung der Wirkstoffpartikel und die Freisetzung der Wirkstoffe waren dabei im Fokus der Untersuchung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Minimal invasive Operationstechniken haben sich in den letzten Jahren sehr schnell weiterentwickelt. Unter anderem konnte sich die roboterassistierte Laparoskopie auf dem Markt etablieren. Solche Systeme können jedoch sehr eingeschränkt für die Single-Port Laparoskopie eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde basierend auf einer sphärischen Parallelkinematik ein kompakter Manipulator entwickelt. Dieser Manipulator wird in erster Linie für die laparoskopische Single-Port Chirurgie genutzt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Operationen mit dem Endoskop sind anspruchsvoll und verlangen von Chirurgen ein hohes Maß an Fingerfertigkeit. Endoskopische Instrumente mit hydraulischem Antrieb sollen Ärzte künftig bei minimalinvasiven Eingriffen unterstützen. Sie lassen sich besonders feinfühlig bedienen und vereinfachen das sichere Greifen von Gewebe. Die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen für diese Entwicklung liefert diese Arbeit.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit wird ein kamerabasiertes, chirurgisches Navigationssystem mit einer Lokalisierung anhand der Gesichtsoberflächenstruktur und der softwaretechnischen Verarbeitung der Kamerabilder realisiert. Die Messtechnik des Systems bildet eine HD-Kamera am chirurgischen Instrument. Die Minimierung des Hardware-Aufwands und die Verlagerung der Technologie auf Software-Ebene führt zu einer vereinfachten Handhabbarkeit und intuitiven Anwendung.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Biomaterialien finden in der Medizintechnik ein breites Anwendungsspektrum. Während die mechanischen Anforderungen meist in exzellenter Weise erfüllt werden, besteht im Hinblick auf die biologische Verträglichkeit der Oberfläche Optimierungsbedarf. Im Rahmen dieser Dissertation entstand eine neuartige Methode zur Beschichtung von Oberflächen mit der humanen extrazellulären Matrix, welche die "Biologisierung" der Oberflächen ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In der medizinischen Diagnostik und Therapie werden immer häufiger Verfahren eingesetzt, die ausschließlich durch den Einsatz technischer Hilfsmittel realisierbar sind. Dabei werden zunehmend kooperative Ansätze verfolgt, die die jeweiligen Stärken von Mensch und technischem System über sogenannte Assistenzsysteme zu vereinen versuchen. Aufgrund der zunehmenden Komplexität sowohl der medizinischen Verfahren als auch der technischen Systeme zu deren Unterstützung nimmt der Simulationseinsatz in diesem Kontext stetig zu.Diese Arbeit zeigt unter Nutzung von Parallelen zwischen Medizin- und Fertigungstechnik einen Lösungsansatz für den durchgängigen Einsatz von Simulationsmethoden nach fertigungstechnischem Vorbild für medizinische Assistenzsysteme auf. Dabei werden die Assistenzsysteme auf der Basis etablierter industrieller Steuerungstechnik aufgebaut und ein systemunabhängiger Ansatz entwickelt, der die Integration von Peripheriekomponenten aus anderen Anwendungsbereichen als der Fertigungstechnik in derartige Assistenzsysteme ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung ob und in welchem Umfang synthetische Röntgenbilder zur Korrektur von Artefakten in der Computertomographie eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck wird ein softwarebasiertes Artefaktkorrekturverfahren vorgeschlagen, das aus den Schritten Modellierung, Registrierung, Projektionsbildgenerierung, Korrektur und 3D-Rekonstrukrtion besteht. Die Eignung des Verfahrens zur Artefaktkorrektur wird dabei anhand virtueller und realer Prüfkörper untersucht.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In der medizinischen Diagnostik und Therapie werden immer häufiger Verfahren eingesetzt, die ausschließlich durch den Einsatz technischer Hilfsmittel realisierbar sind. Dabei werden zunehmend kooperative Ansätze verfolgt, die die jeweiligen Stärken von Mensch und technischem System über sogenannte Assistenzsysteme zu vereinen versuchen. Aufgrund der zunehmenden Komplexität sowohl der medizinischen Verfahren als auch der technischen Systeme zu deren Unterstützung nimmt der Simulationseinsatz in diesem Kontext stetig zu.Diese Arbeit zeigt unter Nutzung von Parallelen zwischen Medizin- und Fertigungstechnik einen Lösungsansatz für den durchgängigen Einsatz von Simulationsmethoden nach fertigungstechnischem Vorbild für medizinische Assistenzsysteme auf. Dabei werden die Assistenzsysteme auf der Basis etablierter industrieller Steuerungstechnik aufgebaut und ein systemunabhängiger Ansatz entwickelt, der die Integration von Peripheriekomponenten aus anderen Anwendungsbereichen als der Fertigungstechnik in derartige Assistenzsysteme ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die Verkapselung von Wirkstoffen und deren steuerbare Freisetzungseigenschaften sind für die Verbesserung von medizinischen Therapien von großem Interesse. Im Rahmen dieser Arbeit wurde Inulin chemisch modifiziert und untersucht. Wirkstoffe wurden im Sprühtrocknungsprozess mit der Zweistoff- und Dreistoffdüse in Inulin verkapselt. Die Charakterisierung der Wirkstoffpartikel und die Freisetzung der Wirkstoffe waren dabei im Fokus der Untersuchung.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In dieser Arbeit wird ein kamerabasiertes, chirurgisches Navigationssystem mit einer Lokalisierung anhand der Gesichtsoberflächenstruktur und der softwaretechnischen Verarbeitung der Kamerabilder realisiert. Die Messtechnik des Systems bildet eine HD-Kamera am chirurgischen Instrument. Die Minimierung des Hardware-Aufwands und die Verlagerung der Technologie auf Software-Ebene führt zu einer vereinfachten Handhabbarkeit und intuitiven Anwendung.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Dieses mehrbändige Lehr- und Arbeitsbuch führt in ausführlicher und systematischer Weise in die Grundlagen und Berechnungsverfahren der Elektrotechnik ein. Zahlreiche Aufgaben, deren Lösungsweg im Anhang eingehend beschrieben wird, unterstützen nach jedem Kapitel den Lernerfolg. In diesem ersten Band werden die physikalischen Grundgrößen der Elektrotechnik eingeführt, dann die Gleichstromtechnik behandelt und schließlich das elektromagnetische Feld ausführlich behandelt. Ein Verzeichnis der verwendeten Schreibweisen, Formelzeichen und Einheiten erleichtert das Arbeiten mit dem Buch.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems sind die häufigste Todesursache weltweit mit einem Anteil von 12,2 Prozent. Es wird geschätzt, dass 300.000 Menschen in Deutschland jährlich einen Myokardinfarkt erleiden. Mit über 50.000 Sterbefällen pro Jahr zählt der akute Myokardinfarkt (AMI) zur zweithäufigsten Todesursache in Deutschland. Bei Verdacht auf einen Myokardinfarkt ist keine Zeit zu verlieren. In den letzten Jahrzehnten wurde die Versorgung der Patienten von der Detektion eines Myokardinfarkts am Ort des Geschehens (Point of Care) bis zu einer genauen Analyse des Infarkts im Krankenhaus stetig weiterentwickelt. Der Goldstandard zur Diagnose ist die Bestimmung von kardialem Troponin T im Blut. Aufgrund der optischen Eigenschaften von Blut birgt die Detektion dieses Biomarkers zahlreiche Problematiken. Bislang sind daher am Point of Care nur qualitative Aussagen zu einem Myokardinfarkt möglich. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Messkonzept auf Basis oszillierender magnetisierbarer Partikel zur quantitativen Detektion von kardialem Troponin T in Vollblut entwickelt und untersucht.
Aktualisiert: 2022-09-20
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Durch seine chemischen und physikalischen Vorteile hat sich Kohlendioxid in der Verfahrens- und Produktionstechnik in verschiedenen Anwendungen etabliert. Der reinigungstechnische Einsatz ist aktuell noch auf das Trockeneis- und CO2-Schneestrahlen beschränkt. Bei der Imprägnierung und Färbung von Kunststoffen gehört es zum etablierten Stand der Technik. Die Anwendung der flüssigen Phase des Kohlendioxids für die Lösemittelreinigung hat sich in der industriellen Praxis noch nicht durchsetzen können. Vor diesem Hintergrund besteht ein besonderes Potential der Technologie für medizintechnische Produktionsprozesse zur rückstandsfreien Reinigung von Kunststoffen, ohne eine anschließende Trocknung. Die vorliegende Arbeit fokussiert sich auf die Erarbeitung von Erkenntnissen zum Einfluss der Reinigung mit flüssigem Kohlendioxid auf die konstruktions- und fertigungstechnischen Materialeigenschaften von medizintechnischen Kunststoffen. Dazu werden aus der Gruppe der Elastomere sowie der amorphen und teilkristallinen Thermoplaste Kunststoffe im Rahmen des entwickelten Versuchsprogramms zum Einfluss der Reinigungszeit sowie der Parametrisierung des Übergangs zwischen Prozess- und Umgebungsbedingungen untersucht. Dies erlaubt die Beschreibung signifikanter Eigenschaftsänderungen der Materialien hinsichtlich der Gravimetrie, Geometrie, Zugfestigkeit, Oberflächenhärte und Quellung. Die dadurch erlangten Erkenntnisse erweitern das Prozessverständnis zur reinigungstechnischen Anwendung von flüssigem Kohlendioxid und erlauben die Ableitung von grundsätzlichen Anwendungshinweisen für den angestrebten Einsatz in der Praxis.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Biomaterialien finden in der Medizintechnik ein breites Anwendungsspektrum. Während die mechanischen Anforderungen meist in exzellenter Weise erfüllt werden, besteht im Hinblick auf die biologische Verträglichkeit der Oberfläche Optimierungsbedarf. Im Rahmen dieser Dissertation entstand eine neuartige Methode zur Beschichtung von Oberflächen mit der humanen extrazellulären Matrix, welche die "Biologisierung" der Oberflächen ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Operationen mit dem Endoskop sind anspruchsvoll und verlangen von Chirurgen ein hohes Maß an Fingerfertigkeit. Endoskopische Instrumente mit hydraulischem Antrieb sollen Ärzte künftig bei minimalinvasiven Eingriffen unterstützen. Sie lassen sich besonders feinfühlig bedienen und vereinfachen das sichere Greifen von Gewebe. Die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen für diese Entwicklung liefert diese Arbeit.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Minimal invasive Operationstechniken haben sich in den letzten Jahren sehr schnell weiterentwickelt. Unter anderem konnte sich die roboterassistierte Laparoskopie auf dem Markt etablieren. Solche Systeme können jedoch sehr eingeschränkt für die Single-Port Laparoskopie eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde basierend auf einer sphärischen Parallelkinematik ein kompakter Manipulator entwickelt. Dieser Manipulator wird in erster Linie für die laparoskopische Single-Port Chirurgie genutzt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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