Dauer:
1 Semester | Angebotsturnus:
Jedes Wintersemester | Leistungspunkte:
4 |
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester: - Bachelor Medizinische Ingenieurwissenschaft 2020 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, ab 3. Fachsemester
- Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2014 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, Beliebiges Fachsemester
- Bachelor Medizinische Ingenieurwissenschaft 2014 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, 5. Fachsemester
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Lehrveranstaltungen: - ME3220-V: Therapeutische Laseranwendungen (Vorlesung, 3 SWS)
| Workload: - 20 Stunden Prüfungsvorbereitung
- 55 Stunden Selbststudium und Aufgabenbearbeitung
- 45 Stunden Präsenzstudium
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Lehrinhalte: | - Ziel des Kurses ist es, die Wirkung von Laserstrahlung auf Gewebe mit sehr verschiedenen Bestrahlungsstärken zu erfahren, d. h. theoretisch zu erlernen und an Beispielen experimentell im Labor an konkreten Aufbauten zu validieren. Die dazu notwendigen Laser, Laserparameter und verschiedenen Applikationstechniken werden für die entsprechenden Wirkungsklassen besprochen und angewendet, mit den im Folgenden aufgelisteten Lernzielen: - thermische Gewebewirkung: Lichtverteilung, Erwärmung, thermische Diffusion, Koagulation, kontraktive Kräfe durch Phasenübergang. Beispiele: Laserthermokeratoplastik (thermische Verformung der Hornhaut), Hautstraffung, Blutstillung - selektive Gewebewirkung: selektive Zelleffekte, thermo-mechanischer Übergang, Mikrovaporisation, Blasenbildung, Drucktransienten. Beispiele: Selektive Zelleffekte am retinalen Pigmentepithel des Auges ohne Beeinträchtigung der anliegenden Netzhaut, Selektive Lasertrabekuloplastik zur Glaukombehandlung, Entfernung von Tätovierungen und Feuermalen - vaporisierende Gewebewirkung: thermisch-vaporisiende Effekte, verschiedene thermische Randzonen (Karbonisation, Koagulation, subnekrotische Erwämung). Beispiel: Schneiden von Gewebe - ablative Gewebewirkung: Photoablation, Kavitationsblasen, Druckeffekte, Ablationsprodukte. Beispiel: Laserlithotripsie (Zerkleinerung von Harnleitersteinen) - disruptive Gewebewirkung: laserinduziertes Plasma, Druckwellen, Kaviationsblasen. Beispiele: Aufsprengung der Nachstarmembran an der Linsenkapsel des Auges, refraktive Laserchirurgie
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Qualifikationsziele/Kompetenzen: - Die Studierenden lernen die Laserlichtverteilung in Gewebe als Funktion von Absorption und Streuung.
- Die Studierenden lernen die verschiedenen Wirkungsmechanismen von Laserlicht auf Gewebe als Funktion von Pulsdauer und Bestrahlungsstärke.
- Die Studierenden lernen die therapeutischen Möglichkeiten in den unterschiedlichen Wirkungsklassen.
- Die Studierenden lernen als Beispiel für thermische Wirkungsweisen die Photokoagulation der Netzhaut des Auges und die thermische Koagulation von Gewebe.
- Die Studierenden lernen als Beispiel für Vaporisationseffekte die selektive Retinatherapie und die Gewebedissektion.
- Die Studierenden lernen als Beispiel für photoablative Mechanismen die laserinduzierte Zertrümmerung von Hartkonkrementen (Harnleitersteine).
- Die Studierenden lernen als Beispiel für plasmavermittelte Effekte die refraktive Chirurgie und die Presbyopieprophylaxe.
- Die Studierenden lernen verschiedene Verfahren zur Echt-Zeit Messung der Laserwirkung auf Gewebe, u.a. Photoakustik, Spektroskopie, Lichtreflexion.
- Die Studierenden lernen darauf basierend die Echtzeit-Rückkopplung zum Behandlungslaser zur intelligenten, rückgekoppelten Lasertherapie (Theragnostics).
- Die Studierenden lernen die Anwendung aller Verfahren im wet-Lab im Labor an Modellen.
- Die Studierenden erlernen das Erstellen eines Versuchsprotokolls mit Methodenbeschreibung und Ergebnisdarstellung.
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Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch: |
Modulverantwortlicher: Lehrende: |
Literatur: - Brinkmann R, Knipper A, Dröge G, Schroer F, Gromoll B, Birngruber R.: Fundamental Studies of Fiber-Guided Soft Tissue Cutting by Means of Pulsed Midinfrared IR lasers and their Application in Ureterotomy - J Biomed Optics 1998; 3(1):85-95
- Theisen-Kunde D, Ott V, Brinkmann R, Keller R.: Potential of a new cw 2µm laser scalpel for laparoscopic surgery - Medical laser application 2007; 22:139-145
- Brinkmann R, Birngruber R.: Selektive Retina-Therapie (SRT) - Z Med Phys 2007; 17:6-22
- Brinkmann R, Koinzer S, Schlott K, Ptaszynski L, Bever M, Baade A, Luft S, Miura Y, Roider J, Birngruber R.: Real-time temperature determination during retinal photocoagulation on patients - J Biomed Opt 2012; 17(6): 061219
- Lange B, Cordes J, Brinkmann R.: Stone/Tissue Differentiation for Holmium Laser Lithotripsy using Autofluorescence - Las Surg Med 2015; 47(9):737-744
- König, K.: Handbook of Biological Confocal Microscopy - Third Edition, edited by James B. Pawley, Springer Science+Business Media, LLC, New York, 2006
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Sprache: - Wird nur auf Deutsch angeboten
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Bemerkungen:Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine
Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Keine
Modulprüfung(en):
- ME3220-L1: Therapeutische Laseranwendungen, Protokoll, 100% der Modulnote |
Letzte Änderung: 31.3.2025 |
für die Ukraine