610 Medizin, Gesundheit
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Im Rahmen der Erforschung und Entwicklung protektiver Formen für die intensivmedizinische Beatmung, sind die Kenntnisse der alveolären Geometrie und der Lungendynamik von entscheidender Bedeutung. Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung und Evaluierung eines Beatmungsgerätes, welches eine Total Liquid Ventilation (TLV) und die mechanische Beatmung von kleinen Labortieren erlaubt. Eine TLV kann, insbesondere in Fällen einer schweren Lungenschädigung, eine verbesserte Therapie ermöglichen. Weiterhin kann eine Brechungsindexanpassung zwischen dem alveolären Raum und den alveolären Septen, begründet durch die Flüssigkeitsfüllung, erreicht werden, um eine optimierte Bildgebung der subpleuralen Alveolen, mittels Optischer Kohärenztomografie (OCT), zu ermöglichen. Die Diplomarbeit umfasst die Auswahl und Beschaffung der benötigten mechanischen und elektronischen Bauelemente für den Aufbau des Gerätes, 3D-Konstruktion entsprechender Komponenten (SolidWorks®), Entwurf einer Elektronikschaltung und die Entwicklung der benötigten Software (LabView®). Das System wurde vollständig aufgebaut und durch Testuntersuchungen an isolierten Organen evaluiert.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Risiken, die aus Verbindungen von Medizinprodukten mit Einrichtungen der Informationstechnik entstehen, sowie deren Lösungsmöglichkeiten. Es werden Vorschriften, die dieses Thema betreffen, sowie gängige Kombinationen von Medizinprodukten und Einrichtungen der Informationstechnik vorgestellt. Anhand dieser Kombinationsmöglichkeiten werden die dadurch entstehenden Risiken beschrieben und technische sowie organisatorische Lösungen zur Minimierung dieser Risiken ermittelt und vorgestellt. In der Anlage zu dieser Arbeit sind die wichtigsten Punkte in Checklisten zusammengefasst.
Cardiotokographie, kurz CTG ist ein Verfahren der pränatalen Diagnostik, bei der mittels Ultraschall und mechanischer Sensorik Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand von Fetus und Mutter getroffen werden können. Aufgrund dieses heiklen Einsatzgebietes ist die korrekte Funktion des CTG-Gerätes während der Untersuchung von besonders großer Bedeutung. Bislang ist eine Funktionsprüfung jedoch nur während einer laufenden Untersuchung möglich. Da dies nicht in jedem Fall eine praktikable Lösung darstellt, wird im Zuge dieser Bachelorarbeit ein geeigneter Patientensimulator für die Prüfung von CTG-Geräten konstruiert und die prototypische Umsetzung dokumentiert. Mithilfe des Patientensimulators können CTG-Geräte auf defekte Transducer untersucht werden, eine Hauptursache für Funktionsstörungen. Als Grundlage für die Konstruktion werden zunächst die biologischen Vorgänge im Bauch der Mutter sowie die Funktionsweise und Auswertung einer CTG erarbeitet. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse werden Ansätze zur Simulation der fetalen Herzfrequenz (FHF) und des Wehendruckes gewonnen. Der meist versprechende Ansatz wird anschließend in Form eines Prototypen umgesetzt. Dabei wird neben der Hauptfunktion, der Simulation der FHF und des Wehendruckes auch auf eine praktikable technische Umsetzung geachtet. Das Ergebnis der Bachelorarbeit ist ein funktionsfähiger Prototyp eines Patientensimulators für die FHF und den Wehendruck.