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Modulhandbuch ab WS 2014/15

Modul ME3220-KP04, ME3220

Therapeutische Laseranwendungen (TLA)

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
Lehrveranstaltungen:
  • ME3220-V: Therapeutische Laseranwendungen (Vorlesung, 3 SWS)
Workload:
  • 45 Stunden Präsenzstudium
  • 55 Stunden Selbststudium und Aufgabenbearbeitung
  • 20 Stunden Prüfungsvorbereitung
Lehrinhalte:
  • Theorie der mikroskopischen Abbildung: von geometr. Optik über Fourieroptik zur quantenmechanischen Beschreibung für Raumwinkel bis 4p
  • Ermittlung und Darstellung von Phaseninformation in der Mikroskopie: Dunkelfeld, Phasenkontrast, DIC, Hoffman Kontrast, PlasDIC, Generalisierter Phasenkontrast, Quantitativer Phasenkontrast durch OCT, Holografie, phase-shifting Inteferometrie
  • Marker-und Targetingtechniken: Chromophore, Fluoreszenzfarbstoffe, Reportergene der GFP Familie und Luciferasen, Quantum Dots, Molecular Beacons, Nanogold
  • Moderne Mikroskopieverfahren: FRET, TIRF, strukturierte Beleuchtung
  • Nichtlineare Mikroskopie, Bildgebung und Schadensschwellen: Multiphotonanregung, 2nd Harmonic, CARS, STED und verwandte Techniken
  • Bildaufbau-, verbesserungs-, und analysetechniken: Dekonvolution, Adaptive Optik, 3D-Stacks, Fortgeschrittene Spektralanalyse
  • Optische Verfahren in der Analytik: Flow Cytometrie, Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung (FACS), DNA- und Proteinchips, fasergestützte Sensorik
  • Fortgeschrittene Verfahren multifokaler optischer Manipulation mit Laserpinzetten
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.
Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:
  • Klausur oder mündliche Prüfung nach Maßgabe des Dozenten
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
Sprache:
  • Wird nur auf Deutsch angeboten
Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zum Modul:
- Keine

Zulassungsvoraussetzungen zur Prüfung:
- Prüfungsvorleistungen können zu Beginn des Semesters festgelegt werden. Sind Vorleistungen definiert, müssen diese vor der Erstprüfung erbracht und positiv bewertet worden sein.

Letzte Änderung:
3.12.2019

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