Modulhandbuch Master Biomedizinische Technik

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1 Modulhandbuch Master Biomedizinische Technik rüfungsordnungsversion: 2009 Erstellt am: Freitag 06 eptember 2013 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 sverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. flichtmodul BMT F 25 Bildgebende ysteme in der Medizin L 20min Bildverarbeitung in der Medizin L 90min Biosignalverarbeitung L 30min erfahren der Biomedizinischen Messtechnik L 30min Hauptseminar BMT L KI, Telemedizin, ehealth L 30min raktikum BMT L Tutorium BMT L Designprojekt F 6 Designprojekt L Wahlmodul Ophthalmologische Technik L 60min 9 Diagnostik und Therapietechnik der Ophthalmologie L Ophthalmologie L hysiologische Optik und sychophysik L 60min pezielle robleme der Ophthalmologie L Wahlmodul Radiologische Technik / trahlenschutz L 60min 8 Bildverarbeitung in der Medizin L Grundlagen des trahlenschutzes L trahlenschutz in der Medizin L Technik der trahlentherapie L Wahlmodul Assistenzsysteme L 60min 9 Bewegungssysteme L Computational Intelligence für Assistenzsysteme L Kognitive ysteme / Robotik L Mensch-Maschine-Interfaces L Modellierung biomechanischer ysteme L Wahlmodul Bioelektromagnetismus L 60min 8 Inverse bioelektromagnetische robleme L Numerische Feldberechnung L

3 pezielle erfahren der Biosignalverarbeitung L Numerische Mathematik L artielle Differentialgleichungen L Wahlmodul Elektromedizinische Technik L 60min 9 Applikationsorientierter ystementwurf L Integrierte Hard- und oftwaresysteme L Rechnergestützte Messdatenerfassung L Regelungs- und ystemtechnik L Regelungs- und ystemtechnik L ignalverarbeitung in der Medizintechnik L Technisches Nebenfach MO 9 Applikationsorientierter ystementwurf L Bewegungssysteme L Bildverarbeitung in der Medizin L Computational Intelligence für Assistenzsysteme L Diagnostik und Therapietechnik der Ophthalmologie L Grundlagen des trahlenschutzes L Integrierte Hard- und oftwaresysteme L Inverse bioelektromagnetische robleme L Kognitive ysteme / Robotik L Mensch-Maschine-Interfaces L Modellierung biomechanischer ysteme L 90min Ophthalmologie L hysiologische Optik und sychophysik L 60min Rechnergestützte Messdatenerfassung L Regelungs- und ystemtechnik L ignalverarbeitung in der Medizintechnik L pezielle robleme der Ophthalmologie L pezielle erfahren der Biosignalverarbeitung L trahlenschutz in der Medizin L Technik der trahlentherapie L Numerische Feldberechnung L 30min Numerische Mathematik L 4 764

4 artielle Differentialgleichungen L Master-Arbeit mit Kolloquium F 30 Kolloquium zur Master-Arbeit L 30min Masterarbeit MA

5 Modul: flichtmodul BMT Modulnummer: 5604 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Ziel des Moduls ist es die grundlegenden Kompetenzen auf dem Gebiet der biomedizinischen Technik in Diagnose und Therapie zu vermittelt. Die tudierenden kennen und verstehen die in der Klinik eingesetzten erfahren, können diese analysieren, bewerten und anwenden, sowie für gegebene Teilsysteme entwerfen. Die tudierenden erwerben an aktuellen roblemen der Biosignalanalyse die Fähigkeit, das ihnen bekannte Methodenspektrum sachrichtig anzuwenden und in dien Entwicklungsprozess zu integrieren. Die tudierenden können die wichtigsten biomedizintechnischen Messverfahren und ensorprinzipien erkennen und bewerten, sowie typische medizintechnische Messaufgaben analysieren und lösen. Die tudierenden kennen und verstehen die grundlegenden Wirkprinzipien ausgewählter Biomedizinischer Therapietechnik, können diese analysieren, bewerten und beim yntheseprozess mitwirken. Die tudierenden sind in der Lage Fach-, Methoden- und ystemkompetenz für Biomedizinische Technik in der Diagnostik und Therapie in interdisziplinären Teams zu vertreten. Die tudierenden sind in der Lage grundlegende achverhalte der Biomedizinischen Technik klar und korrekt zu kommunizieren. orraussetzungen für die Teilnahme Bachelor BMT eite 5 von 128

6 Modul: flichtmodul BMT Bildgebende ysteme in der Medizin 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 20 min prache: Deutsch 5605 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Andreas Keller W nach orkenntnisse hysik, Messtechnik, ignale und ysteme flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Kerninhalte orientieren sich überwiegend an methodenorientierten Kenntnissen der Bildsignalgenerierung im Ergebnis des genutzten physikalischen Wechselwirkungsprozesses sowie der Übertragung, isualisierung und peicherung des Bildsignales. Gerätetechnische Kenntnisse werden als aktuelle Anwendungsbeispiele gestaltet. Die tudierenden begreifen Bilderzeugungssysteme in der Medizin als spezialisierten Gegenstands- und Methodenbereich der Biomedizinischen Technik, der sich mit Analyse, ynthese und Optimierung sowie mit der Qualitätssicherung der Anwendung von Bilderzeugungssystemen in der Medizin beschäftigt. Die tudierenden sind in der Lage, auf der Ebene des ignalübertragungsprozesses Aufbau und Funktion der Bilderzeugungssysteme zu Erkennen und zu Analysieren einschließlich der Aufwärtseffekte der genutzten physikalischen Wechselwirkungsprozesse. ie verstehen die komplexen Zusammenhänge Bildgebender ysteme als technische Hilfsmittel zum Erkennen von Krankheiten. ie sind in der Lage, deren Aufwand, Nutzen und Risiko im medizinischen ersorgungs- und ärztlichen Betreuungsprozess zu bewerten. BILDGEBENDE YTEM IN DER MEDIZIN: Aufgaben, Ziele, Leistungsbewertung IGNALÜBERTRAGUNGERHALTEN: Charakteristik des elementaren BE, Erweiterung des Dynamikbegriffes, ystemklassen, Operatoreigenschaften, Heuristischer Ansatz, ollständige Beschreibung, Koordinatentransformation, tatisches erhalten, Kontrastübertragung, Örtliche Dynamik, Zerlegung in Impulse, Zerlegung in inusschwingungen, Rauschen, Übertragung von Rauschen, Auswirkung auf die Detailerkennbarkeit, Abtastsysteme, Örtliche Abtastung, 2D-Abtasttheorem, Undersampling, Aliasing, Querschnittrekonstruktionsverfahren, Modellansatz, Gefilterte Rückprojektion, Messung des Übertragungsverhaltens, Aussage des Übertragungsverhaltens, das Auge. MAGNETREONANZTOMOGRAFIE: Wechselwirkungseffekt, Mikroskopische Kernmagnetisierung, Makroskopische Kernmagnetisierung, Relaxation, Kernresonanz, Bestimmung der Relaxationszeiten, MR-Bildgebung, Ortsauflösung: Gradientenfelder, rinzip, Möglichkeiten, Einzelschichtverfahren, Gerätetechnik. DIAGNOTICHE ULTRACHALLANWENDUNGEN: Wechselwirkungseffekte, chall, Ultraschall, challausbreitung an Grenzschichten, Echoprinzip, Dopplerprinzip, Ultraschallerzeugung, -wandlung, Bildgebung, Echoimpulstechnik, A-Bild, B-Bild, M-Bild, Doppler, Farbdoppler, Übertragungsverhalten, Örtliches Auflösungsvermögen, Zeitliches Auflösungsvermögen, törgrößen, Rauschen eite 6 von 128

7 oweroint-räsentation, Mitschriften, Arbeitsblätter Literatur 1. Imaging ystems for Medical Diagnostics; Ed.: Oppelt, A; 2nd. rev. & enl. ed.; Erlangen: ublicis Barrett, H. H.; windell, W.: Radiological Imaging: The Theory of Image Formation, Detection, and rocessing; ol.i & II; New York: Academic ress Buzug, T. M.: Einführung in die Computertomographie - Mathematisch-physikalische Grundlagen der Bildrekonstruktion; Berlin: pringer Kalender, W. A.: Computertomographie - Grundlagen, Gerätetechnologie, Bildqualität, Anwendungen; 2., überarb. u. erw. Aufl.; Erlangen: ublicis Corp. ubl chmidt, F.: Einige robleme bei der digitalen Abtastung von Bildern Wiss. Z. TH Ilmenau 35 (1989) H.2; laardingerbroek, M. T.;Boer, J. A. den: Magnetresonanzbildgebung; Berlin: pringer Götz, A.-J., Enke, F.: Kompendium der medizinisch - diagnostischen Ultrasonographie; tuttgart: Enke verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 eite 7 von 128

8 Modul: flichtmodul BMT Bildverarbeitung in der Medizin 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester 5592 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Dunja Jannek rüfungsnummer: Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Der tudierende erkennt die speziellen robleme der medizinischen Bildverarbeitung und erwirbt die grundlegende Methodenkompetenz, um eigenständig elementare medizinische Bildverarbeitungsprobleme zu lösen. Dabei nutzt der tudierende auch die bereits erworbenen Grundlagen, die zuvor in anderen Fächern zur ignalverarbeitung und zur Bildgebung vermittelt wurden. Der tudierende ist in der Lage die erworbene Methodenkompetenz in Matlab umzusetzen und auf praktische roblemstellungen anwenden zu können. Des Weiteren ist er befähigt auf Basis der erworbenen Grundlagen auch fortgeschrittene Methoden der medizinischen Bildverarbeitung zu untersuchen. orkenntnisse - ignale und ysteme - Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Biosignalverarbeitung 1 - Bildgebung in der Medizin 1 Im Rahmen der orlesung werden die Grundlagen der Bildverarbeitung mit einem speziellen Fokus auf die in der Medizintechnik relevanten Bereiche vermittelt. Die chwerpunkte werden dabei insbesondere auf die Bildrepräsentation und Bildeigenschaften, die Bildvorverarbeitung, sowie die egmentierungsverfahren gelegt. Im Rahmen des eminars werden die behandelten Methoden zur Lösung praktischer Aufgabenstellungen mit Hilfe von Matlab eingesetzt und diskutiert. Gliederung: - Einführung in die Bildverarbeitung und orstellung spezieller robleme in medizinischen Anwendungen - Bildrepräsentation und Bildeigenschaften im Ortsbereich und im Ortsfrequenzbereich (zweidimensionale Fouriertransformation) - Bildvorverarbeitung (lineare diskrete Operatoren, Bildrestauration, Bildregistrierung, Bildverbesserung) - Morphologische Operationen - egmentierung (ixelbasierte egmentierung, Regionenbasierte egmentierung, Kantenbasierte egmentierung, Wasserscheidentransformation, Modellbasierte egmentierung) - Merkmalsextraktion und Einführung in die Klassifikation 2221 Hauptsächlich Tafel ergänzt um Folien mit Beamer für die orlesung; Whiteboard und rechentechnisches Kabinett für das eminar eite 8 von 128

9 Literatur 1. Klaus D. Tönnies, Grundlagen der Bildverarbeitung, earson tudium, 1. Auflage, Heinz Handels, Medizinische Bildverarbeitung, ieweg + Teubner, 2. Auflage, Bernd Jähne, Digitale Bildverarbeitung, pringer, 6. Auflage, Angelika Erhardt, Einführung in die Digitale Bildverarbeitung, ieweg + Teubner, 1. Auflage, Rafael C. Gonzales and Richard E. Woods, Digital Image rocessing, earson International, 3. Edition, Geoff Dougherty, Digital Image rocessing for Medical Applications, Cambridge University ress, 1. Edition, William K. ratt, Digital Image rocessing, Wiley, 4. Edition, Wilhelm Burger and Mark J. Burge, rinciples of Digital Image rocessing Core Algorithms, pringer, 1. Edition, John L. emmlow, Biosignal and Medical Image rocessing, CRC ress, 2. Edition, verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2008 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2013 ertiefung AM Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT eite 9 von 128

10 Modul: flichtmodul BMT Biosignalverarbeitung 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 5599 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. eter Husar W nach orkenntnisse - ignale und ysteme - Biosignalverarbeitung 1 - Biostatistik - Elektro- und Neurophysiologie - Elektrische Messtechnik - rozessmess- und ensortechnik flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen die wichtigsten Biosignale im Amplituden- und Frequenzverhalten. In dieser eranstaltung erweitern sie ihre Fachkenntnisse und Methodenkompetenz um zwei neue Dimensionen: Zeit-Frequenz-erteilungen und Raum-Zeit-Bereich. ie sind in der Lage, Biosignale entsprechend ihrer Natur als instationäre rozesse, die in Zeit, Frequenz und Raum extrem dynamisch sind, methodisch kompetent zu analysieren, darzustellen, zu präsentieren und Konsequenzen für signalbasierte Therapie zu entwerfen. - Zeitvariante erteilungen: ignaldynamik, Instationarität, zeitliche und spektrale Auflösung - Methodik: lineare und quadratische Zeit-Frequenz-Analysemethoden - TFT, pektrogramm - Wavelets - Wignerbasierte erteilungen - ignalverarbeitung in Raum-Zeit, Array ignal rocessing: Theorie des Beamforming, raktikable Ansätze für Beamforming, räumliche Filterung, adaptive Beamformer - Ableitungsreferenzen - Topographie und Mapping räumlicher Biosignale - ignalzerlegung: Orthogonal CA, Unabhängig ICA - Artefakterkennung und elimination in verschiedenen ignaldomänen: Zeit, Frequenz, Raum, erbunddomänen, Adaptive Filter in Zeit und Raum - EKG: Entstehung, Ausbreitung, physiologische und pathologische Muster, Diagnostik, automatisierte Detektion, Applikation - Ähnlichkeitsmaße und ergleich in Zeit, Frequenz und Raum Folien mit Beamer für die orlesung, Tafel, Computersimulationen. Whiteboard und rechentechnisches Kabinett für das eminar 2222 eite 10 von 128

11 Literatur 1. Bronzino, J. D. (Ed.): The Biomedical Engineering Handbook, ol. I + II, 2nd ed., CRC ress, Boca Raton Husar,.: Biosignalverarbeitung, pringer, Akay M.: Time Frequency and Wavelets in Biomedical ignal roessing. IEEE ress, Bendat J., iersol A.: Measurement and Analysis of Random Data. John Wiley, Hofmann R.: ignalanalyse und -erkennung. pringer erlag, Berlin, Heidelberg, New York, Hutten H.: Biomedizinische Technik Bd.1 u. 3. pringer erlag, New York, Berlin, Heidelberg, roakis, J.G, Manolakis, D.G.: Digital ignal rocessing, earson rentice Hall, 2007 verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2008 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2013 ertiefung AM eite 11 von 128

12 Modul: flichtmodul BMT erfahren der Biomedizinischen Messtechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 5603 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Ziel der eranstaltung ist es erfahren der Medizinischen Messtechnik zu vermitteln. Die tudierenden kennen und verstehen die Messprinzipien in der Medizinischen raxis, die damit verbundenen spezifischen roblemfelder und die Anforderungen an medizinische Messgeräte. Die tudierenden können Messaufgaben im klinischen Umfeld analysieren, bewerten und geeignete Lösungsansätze entwickeln. Die tudierenden sind in der Lage medizinische Messgeräte zu analysieren und zu bewerten. Die tudierenden verstehen die Messtechnik für bioelektrische und biomagnetische ignale, können diese in der Klinik anwenden und bewerten. Die tudierenden besitzen methodische Kompetenz bei der Entwicklung von Messtechnik für bioelektrische und biomagnetische ignale. Die tudierenden sind in der Lage messtechnische achverhalte in der Medizin klar und korrekt zu kommunizieren. Die tudierenden sind in der Lage ystemkompetenz für medizinische Messtechnik in interdisziplinären Teams zu vertreten. orkenntnisse Grundlagen der Biomedizinischen Technik, Grundlagen der Medizinischen Messtechnik Elektrophysiologische Messverfahren (Elektrokardiografie, Elektroenzephalografie); Blutdruckmessung (methodische Grundlagen, Blutdruck-arameter, direkte / indirekte Messverfahren); Blutflussmessung (methodische Grundlagen, Messverfahren); Respiratorische Messverfahren (physiolog./ messmethodische Grundlagen, Messgrößen, Messverfahren); optische Messverfahren (methodische Grundlagen, hotoplethysomgrafie, pektralfotometrie, ulsoximetrie) Tafel, Mitschriften, Folien, computerbasierte räsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben Literatur Hutten, H. (Hrsg.), Biomedizinische Technik Bd. 1, pringer-erlag Berlin/Heidelberg/New York, 1992 Meyer-Waarden, K.: Bioelektrische ignale und ihre Ableitverfahren, chattauer-erlag tuttgart/new York 1985 Webster, J.G. (Ed.): Medical Instrumentation - Application and Design, Houghton Mifflin Co. Boston/Toronto, 1992 Bronzino, J. D. (Ed.): The Biomedical Engineering Handbook, ol. I + II, 2nd ed., CRC ress, Boca Raton 2000 Malmivuo, J.: Bioelectromagnetism, Oxford University ress, 1995 Kramme, R. (Hrsg.): Medizintechnik, pringer-erlag Berlin, Heidelberg, New York, 2002 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2221 verwendet in folgenden tudiengängen eite 12 von 128

13 Master Biomedizinische Technik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT eite 13 von 128

14 Modul: flichtmodul BMT Hauptseminar BMT Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch 1685 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Die tudierenden verstehen ein spezielles Forschungsthema auf dem Gebiet der Biomedizinischen Technik. ie sind in der Lage: 1. Den tand der Technik zu einer vorgegebenen Fragestellung zu erfassen, einzuordnen und zu bewerten. 2. Ein vorgegebenes Experiment zu planen, durchzuführen und auszuwerten. 3. Zu einer vorgegebenen Fragestellung einen praktischen Aufbau oder Algorithmus zu planen, zu realisieren und zu testen. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, wissenschaftlich-technische Literatur zu recherchieren und auszuwerten. ystemkompetenz: Die tudierenden werden befähigt, Abhängigkeiten einer speziellen roblemstellung zu verschiedenen Anwendungsgebieten herzustellen. ozialkompetenz: Die tudierenden werden befähigt, wissenschaftliche Themen schriftlich und mündlich zu präsentieren. orkenntnisse flichtmodul 2: BMT Das Hauptseminar besteht in der selbstständigen Bearbeitung eines Forschungsthemas, welches als solches nicht direkt Bestandteil der bisherigen Ausbildung war. Das Ziel besteht darin, zum Thema den tate of the art zu erfassen, einzuordnen und zu bewerten. Der tudent hat folgende Aufgaben zu erfüllen: Einarbeitung und erständnis des Themenbereichs auf der Basis bisherigen Ausbildung, der vorgegebenen und weiterer für die umfassende Behandlung und das erständnis notwendiger, selbst zu findender Literaturquellen. Einordnung des Themenbereichs in das wissenschaftliche pektrum ingenieurtechnischer Fragestellungen auf der Basis der bis dahin in der Ausbildung vermittelten Erkenntnisse; chriftliche und mündliche räsentation der Ergebnisse Workshops mit räsentation (Tafel, Handouts, Laptop) Literatur Themenspezifische orgabe flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2222 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2008 eite 14 von 128

15 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Master Biomedizinische Technik 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung BT eite 15 von 128

16 Modul: flichtmodul BMT KI, Telemedizin, ehealth Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 5601 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. esselin Detschew W nach Turnus:unbekannt 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Ziel der eranstaltung ist es Wissen über die wichtigsten informationsverarbeitenden ysteme der modernen Gesundheitsversorgung zu vermitteln. Die tudierenden kennen und verstehen die truktur und Architektur heutiger Krankenhausinformationssysteme und telemedizinische Anwendungen, die damit verbundenen spezifischen roblemfelder und die Anforderungen an Hard- und oftware. Die tudierenden können adäquate Aufgaben aus dem klinischen Umfeld analysieren, bewerten und geeignete Lösungsansätze entwickeln. Die tudierenden sind in der Lage medizinische oftware zu analysieren und zu bewerten und können diese in der Klinik anwenden. Die tudierenden besitzen methodische Kompetenz bei der Entwicklung medizinischer Iysteme. Die tudierenden sind in der Lage informationstechnische achverhalte in der Medizin klar und korrekt zu kommunizieren. Die tudierenden sind in der Lage ystem-kompetenz für medizinische Informationsverarbeitung in interdisziplinären Teams zu vertreten. orkenntnisse flichtmodul 2: BMT; Informationsverarbeitung in der Medizin; Grundkenntnisse in Datenbanken und oftware Engineering Krankenhausinformationssystem - Definition, Bestandteile, truktur und Architektur, stationäre und ambulante atientenverwaltung, Operationsmanagement, Qualitätssicherung, Labor, flegeplanung und -dokumentation, Intensivmedizin, Funktionsbereiche, Klinische Behandlungspfade und ihre Integration in das KI; Wissensbasierte ysteme in der Gesundheitsversorgung; Telemedizin - Definition, Anwendungen; Telemedizinische tandards, Telehomecare, Telekonsultation, e-health, elektronische Gesundheitskarte; methodische orgehensweise bei der Entwicklung - ystem Engineering, Modell eines Krankenhauses als Basis für konkrete Realisierung eines wissensbasierten ystems. Tafel, Mitschriften, Folien, computerbasierte räsentationen, Demonstration, studentische orträge Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 1. Kramme, R. (Hrsg.): Medizintechnik, pringer eelos, H.J..: Medizinische Informatik, de Gruyter Lehmann, T.: Handbuch der Medizinischen Informatik, Hanser Trill, R.: Krankenhaus - Management, Luchterhand Haas,.: Medizinische Informationssysteme und Elekt-ronische Krankenakten, pringer Herbig, B.: Informations- und Kommunikationstechnologien im Krankenhaus, chattauer eite 16 von 128

17 7. Jahn, K.: e-health, pringer Ammenwerth, E.: rojektmanagement im Krankenhaus und Gesundheitswesen, chattauer Haux, R.: Management von Informationssystemen, Teubner 1998 verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Master Wirtschaftsinformatik 2009 Master Wirtschaftsinformatik 2011 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung BT eite 17 von 128

18 Modul: flichtmodul BMT raktikum BMT Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch 8411 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Dunja Jannek rüfungsnummer: Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die raktikumsinhalte orientieren sich an den Kerninhalten der Fächer. Die tudierenden vertiefen die methodischen Kenntnisse durch experimentelle erfahren und Ergebnisse. ie erwerben praktische Fähigkeiten und Fertigkeiten auf spezifisch technischer Wechselwirkungsebene und gleichzeitig Erfahrungen über Aufwand, Nutzen und Risiko Biomedizinischer Technik und Medizinischer Informatik als technisches Hilfsmittel im medizinischen ersorgungs- und Betreuungsprozess. orkenntnisse Den ersuchen zugrundeliegende Module mit entsprechenden Fächern. CT-Querschnitts-Rekonstruktion; Ultraschallbilderzeugungssystem; Bildverarbeitung; EKG-ignalanalyse; EMG-Messung; EEG-ignalanalyse; Elektronische atientenakte; Funktionsdiagnostik Arbeitsunterlagen für jedes einzelne raktikum mit Grundlagen, ersuchsplatz, ersuchsaufgaben und ersuchsauswertung Literatur ersuchsbezogen aus der Anleitung zu entnehmen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2221 verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 eite 18 von 128

19 Modul: flichtmodul BMT Tutorium BMT Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch 7867 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 1 Workload (h): 30 Anteil elbststudium (h): 19 W: 1.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Ziel der eranstaltung ist es die tudierenden zu befähigen, ein Tutorium für tudierende niedrigerer emester zu halten. Ziel ist außerdem das Erwerben von Fähigkeiten im Bereich der Teamarbeit (Teams von ca. 3 tudierenden bearbeiten ein Thema). Es werden Fähigkeiten der räsentation und Fähigkeiten im Bereich des ermittelns von Wissen erworben. Die tudierenden kennen und verstehen die Grundlagen der jeweiligen Aufgabenstellung, können diese bewerten und weitervermitteln. Die tudierenden sind in der Lage, die fachlichen e der jeweiligen Aufgabenstellung klar und korrekt zu kommunizieren. orkenntnisse GIG, Anatomie, hysiologie und klinisches Grundlagenwissen des tudienganges Biomedizinische Technik (BC) Die tudierenden des MC BMT erarbeiten an Hand eines vorgegebenen Themas ein Tutorium für tudierende der emester 1-3 des BC BMT und führen das Tutorium durch. Das Thema wird durch den Betreuer des Teams vorgegeben und beinhaltet eine Aufgabenstellung aus Fächern des gemeinsamen ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenstudiums. Das Thema muss mit Bezug zur biomedizinischen Anwendung aufgearbeitet werden. Der Betreuer wertet gemeinsam mit den tudierenden des MC BMT das gehaltene Tutorium aus. Für die tudierenden des BC BMT soll eine Unterstützung bei der or- und Nachbereitung der Themen der Grundlagenvorlesung anhand detailliert besprochener Aufgaben erreicht werden. Gleichzeitig soll eine Motivation für die intensive Arbeit innerhalb der Grundlagenfächer erreicht werden. Tafel, Folien, computerbasierte räsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben Literatur C. Ascheron: Die Kunst des wissenschaftlichen räsentierens und ublizierens. pektrum Akademischer erlag, Heidelberg, 2007 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat unbenotet 2221 verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 eite 19 von 128

20 eite 20 von 128

21 Modul: Designprojekt Modulnummer: 8226 Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Ausgehend vom Wahlmodul bearbeitet eine Gruppe von 2 bis 3 tudierenden eigenständig eine Aufgabenstellung aus dem Kontext der Biomedizinischen Technik, der Biosignalverarbeitung, der Radiologischen Technik oder der Assistenzsysteme. Dabei haben die tudierenden eigenständig den Entwurf zu planen, eine fertige Realisierung zu erstellen und im Zuge der alidierung eigenständig ihre Arbeitsergebnisse kritisch zu betrachten und zu dokumentieren. ie erwerben Fähigkeiten und Fertigkeiten bei der Umsetzung technischer Wirkprinzipien, Anwendung technischer icherheit und Qualitätssicherung. Es werden Erfahrungen erworben bei der Organisation und dem rojektmanagement, Zeitmanagement, Konfliktbewältigung und Kommunikation. Desweiteren sind die Ergebnisse zu präsentieren und zu dokumentieren. orraussetzungen für die Teilnahme Lehrinhalte des Bachelorstudiengangs und des flichtmoduls BMT des Masterstudiums eite 21 von 128

22 Modul: Designprojekt Designprojekt Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch 7868 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Dunja Jannek W nach rüfungsnummer: Turnus:ganzjährig 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, eine gestelltes roblem zu analysieren, Lösungswege zu formulieren, praktisch umzusetzen und die Ergebnisse problem- und methodenorientiert zu analysieren, zu bewerten und zu dokumentieren. ie besitzen Fähigkeiten und Fertigkeiten bei der Umsetzung technischer und physikalischer Wirkprinzipien, Anwendung technischer icherheit und der Qualitätssicherung. Die tudierenden sind fähig, kleinere rojektanträge zu erstellen, sich in der Gruppe zu organisieren, Arbeitspakete strukturiert aufzuteilen und im rojektverlauf anzupassen und zu ergänzen. Die tudierenden kennen Methoden und Werkzeuge des rojekt- und Zeitmanagements. ie entwickeln und erwerben Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten in der gruppeninternen Kommunikation und der Konfliktbewältigung. ie sind in der Lage, erreichte Ergebnisse nach außen zu kommunizieren und zu präsentieren und das Nichterreichen von rojektzielen kritisch zu hinterfragen, zu analysieren und zu bewerten. orkenntnisse Lehrinhalte des Bachelorstudiengangs und des flichtmoduls BMT des Masterstudiums Das Designprojekt ist eine Gruppenarbeit, die von 3 bis 4 tudierenden im Rahmen ihrer pezialisierung im Wahlmodul durchzuführen ist. Dabei haben die tudierenden eigenständig den Entwurf zu planen, in Form eines rojektantrags zu formulieren, eine fertige Realisierung zu erstellen und im Zuge der alidierung eigenständig ihre Arbeitsergebnisse kritisch zu betrachten und zu dokumentieren. Tafel, Folien, computerbasierte räsentationen, Demonstrationen Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 135 W: 4.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachunterlagen des Wahlmoduls 2. Andler, N.: Tools für rojektmanagement, Workshops und Consulting: Kompendium der wichtigsten Techniken und Methoden. ublicis ublishing; 4. Aufl Buhl, A: Grundkurs W-rojektmanagement. Hanser erlag atzak, G., Rattay, G.: rojektmanagement: Leitfaden zum Management von rojekten, rojektportfolios und projektorientierten Unternehmen. Linde erlag Ges.m.b.H.; 5. Aufl eite 22 von 128

23 verwendet in folgenden tudiengängen Master Biomedizinische Technik 2013 eite 23 von 128

24 Modul: Wahlmodul Ophthalmologische Technik Modulnummer: 8199 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Ziel des Moduls ist es grundlegenden Kompetenzen auf dem Gebiet der ophthalmologischen Technik zu vermitteln. Die tudierenden kennen und verstehen den ehvorgang vom innesorgan bis zur kortikalen erarbeitung. ie besitzen Grundkenntnisse der Epidemiologie, athogenese, Diagnostik und Therapie der wichtigsten Augenerkrankungen. ie kennen Diagnostik- und Therapietechnik der Ophthalmologie, können diese analysieren, bewerten und anwenden. Die tudierenden sind mit den Grundlagen von physiologische Optik und sychophysik vertraut und können diese unter gegebenen Randbedingungen anwenden. Die tudierenden kennen und verstehen die grundlegenden rinzipien spezieller robleme in der Ophthalmologie, können diese analysieren, bewerten und beim yntheseprozess mitwirken. Die tudierenden sind in der Lage Fach- Methoden- und ystemkompetenz für Ophthalmologietechnik in interdisziplinären Teams zu vertreten. Die tudierenden sind in der Lage grundlegende achverhalte im Bereich Ophthalmologietechnik klar und korrekt zu kommunizieren. orraussetzungen für die Teilnahme Bachelor BMT eite 24 von 128

25 Modul: Wahlmodul Ophthalmologische Technik Diagnostik und Therapietechnik der Ophthalmologie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch 7863 rüfungsnummer:90313 Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen W nach orkenntnisse flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen alle wesentlichen ophthalmologische Diagnose- und Therapieverfahren, die auf optoelektronischen rinzipien aufbauen und besitzen Kenntnisse über deren relevante medizinische Anwendung. Die tudierenden besitzen Kenntnisse über die zugrunde liegenden physikalisch-technischen und biophysikalischen rinzipien dieser ysteme. Die tudierenden haben ein Grundverständnis für die sehr enge Wechselwirkung zwischen medizinischer roblemstellung und gerätetechnischer Lösung. Die tudierenden sind in der Lage, mit Anwendern und Entwicklern ophthalmologischer Geräte fachlich korrekt zu kommunizieren und Lösungskonzepte zu bewerten. MC BMT: Ophthalmologie, Bildverarbeitung in der Medizin 1; BC BMT: Anatomie, hysiologie und klinisches Grundlagenwissen, Grundlagen BMT und B, GIG Das Auge (Aufbau, optisches ystem, Fehlfunktionen und wesentliche Erkankungen) erfahren und Geräte zur objektiven Bestimmung des Refraktionszustandes des Auges erfahren und Geräte für die Diagnostik und ermessung des Auges Lasertechnologien zur Behandlung von Augenerkrankungen Refraktive Laserchirurgie ehprothesen (Artificial ision) 2221 Tafel, Computerpräsentation, ideoclips, Gerätedemonstrationen an Gesunden, DF-orlesungsskripte als ergänzende Lehrmaterialien Literatur W. traub (Hrsg): Augenärztliche Untersuchungsmethoden; Enke-erlag 1995 B.Rassow (Hrsg): Ophthalmologischoptische Instrumente; Enke-erlag 1987 H. Diepes: Refraktionsbestimmung; Bode-erlag 1988 B.R. Masters: Noninvasive Diagnostic Techniques in Ophthalmology; pringer-erlag 1990 D.A. Atchison, G. mith: Optics of the Human Eye; Butterworth 2000 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Optronik 2008 eite 25 von 128

26 eite 26 von 128

27 Modul: Wahlmodul Ophthalmologische Technik Ophthalmologie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch 7865 rüfungsnummer:90312 Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen W nach flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden besitzen Kenntnisse über Anatomie und hysiologie des Auges und der Augenanhangsorgane. Die tudierenden haben ein Grundverständnis des ehvorganges (Abbildung und visuelle Wahrnehmung). Die tudierenden kennen wesentliche ophthalmologische diagnostische erfahren sowie rinzipien ihres gezielten klinischen Einsatzes. Die tudierenden haben Grundkenntnisse der Epidemiologie, athogenese, Diagnostik und Therapie der wichtigsten Augenerkrankungen in den entwickelten Ländern. Die tudierenden sind in der Lage, mit Augenärzten, medizinischem Assistenzpersonal und Technikern fachlich korrekt und terminologisch verständlich zu kommunizieren. Die tudierenden erhalten das fachmedizinische Grundlagenwissen, um ophthalmotechnische achverhalte an der chnittstelle von Medizin und Technik zu verstehen und neue Lösungsansätze zu entwickeln orkenntnisse Anatomie, hysiologie und klinisches Grundlagenwissen des tudienganges Biomedizinische Technik (BC) - Anatomie und hysiologie des Auges - Abbildung und Optik - Fehlsichtigkeiten - hysiologie des ehens und der Wahrnehmung - Diagnostik - spezielle Krankheitsbilder - Auge und Allgemeinerkrankungen - erletzungen/notfälle - ozialophthalmologie Tafel, Computerpräsentation, ideoclips, Funktionsteste und Demonstration am Gesunden eite 27 von 128

28 Literatur Allgemeine rimärempfehlung (rüfungswissen): Lang GK Augenheilkunde. Thieme, tuttgart. Individuelle ekundärempfehlung: Aktuelle Lehrbücher und Bildatlanten der Augenheilkunde, z.b. - Augustin, Augenheilkunde. pringer Berlin-Heidelberg-New York; - Kanski, pitznas Lehrbuch der klinischen Ophthalmologie. Thieme, tuttgart. verwendet in folgenden tudiengängen eite 28 von 128

29 Modul: Technisches Nebenfach hysiologische Optik und sychophysik Fachabschluss: tudienleistung schriftlich 60 min prache: Deutsch 7485 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. sc. nat. Christoph chierz W nach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau orkenntnisse 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen die Grundlagen der visuellen Funktionen und wissen, wie diese mit dem Alltag und mit technischen Anwendungen in Bezug zu setzen sind. Der Teil sychophysik befähigt zur Untersuchung der Wahrnehmungsfunktionen von Testpersonen. keine, Grundkenntnisse in Lichttechnik (z.b. orlesung Lichttechnik 1) von orteil hysiologische Optik: Aufbau und Funktion des Auges, ehraum, Raum- und Tiefensehen, Helligkeit, Kontrast, Farbe, zeitliche Faktoren, circadiane Lichtwirkungen, Umweltwahrnehmung. sychophysik: Klassische sychophysik, Methoden der klassischen sychophysik, ignaldetektion, kalierungsmethoden Entwicklung an Tafel, owerpoint-folien (werden zur erfügung gestellt), teilweise kript, Übungs- und Informationsblätter Literatur flichtkennz.: Wahlpflichtfach Literatur ist fakultativ. - Goldstein E.B.: Wahrnehmungspsychologie. 7. Aufl., pektrum Akademischer erlag, Heidelberg (2007) - Gregory R.L.: Auge und Gehirn. sychologie des ehens. Rowohlt Tb. (2001). - chmidt R. F., chaible H.-G.: Neuro- und innesphysiologie. 5. Aufl. pringer, Berlin (2006). - Gescheider G. A.: sychophysics: Method, Theory, and Application. 3rd Ed., Lawrence Erlbaum, Hillsdale, New Jersey (1997). Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2331 verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 Master Medientechnologie 2009 eite 29 von 128

30 Master Medientechnologie 2013 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 Fachabschluss: tudienleistung schriftlich 60 min prache: Deutsch 7485 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. sc. nat. Christoph chierz W nach orkenntnisse Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen die Grundlagen der visuellen Funktionen und wissen, wie diese mit dem Alltag und mit technischen Anwendungen in Bezug zu setzen sind. Der Teil sychophysik befähigt zur Untersuchung der Wahrnehmungsfunktionen von Testpersonen. keine, Grundkenntnisse in Lichttechnik (z.b. orlesung Lichttechnik 1) von orteil hysiologische Optik: Aufbau und Funktion des Auges, ehraum, Raum- und Tiefensehen, Helligkeit, Kontrast, Farbe, zeitliche Faktoren, circadiane Lichtwirkungen, Umweltwahrnehmung. sychophysik: Klassische sychophysik, Methoden der klassischen sychophysik, ignaldetektion, kalierungsmethoden Entwicklung an Tafel, owerpoint-folien (werden zur erfügung gestellt), teilweise kript, Übungs- und Informationsblätter Literatur flichtkennz.: Wahlpflichtfach Literatur ist fakultativ. - Goldstein E.B.: Wahrnehmungspsychologie. 7. Aufl., pektrum Akademischer erlag, Heidelberg (2007) - Gregory R.L.: Auge und Gehirn. sychologie des ehens. Rowohlt Tb. (2001). - chmidt R. F., chaible H.-G.: Neuro- und innesphysiologie. 5. Aufl. pringer, Berlin (2006). - Gescheider G. A.: sychophysics: Method, Theory, and Application. 3rd Ed., Lawrence Erlbaum, Hillsdale, New Jersey (1997). Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2331 verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 Master Medientechnologie 2009 Master Medientechnologie 2013 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 eite 30 von 128

31 Master Optronik 2010 eite 31 von 128

32 Modul: Wahlmodul Ophthalmologische Technik pezielle robleme der Ophthalmologie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch 7864 rüfungsnummer:90314 Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F - Ziel der eranstaltung ist es die tudierenden zu befähigen spezielle robleme in der Ophthalmologie zu lösen. - Die tudierenden kennen und verstehen die Grundlagen der speziellen robleme in der Ophthalmologie, können diese bewerten und anwenden. - Die tudierenden sind in der Lage spezielle robleme in der Ophthalmologie zu erkennen und zu analysieren. - Die tudierenden sind in der Lage für spezielle robleme in der Ophthalmologie eine Lösungsstrategie zu entwerfen und diese umzusetzen. - Die tudierenden sind in der Lage zu aktuellen Forschungsfragestellungen in der Ophthalmologie klar und korrekt zu kommunizieren. orkenntnisse Anatomie, hysiologie und klinisches Grundlagenwissen des tudienganges Biomedizinische Technik (BC), Ophthalmologie, hysiologische Optik und sychophysik pezielle robleme der optischen Kohärenztomographie, Fluoreszenz-Lifetime-Imaging am Fundus; Augenkoordinatensysteme und Koregistrierung von anatomischen und funktionellen fundusbezogenen Daten; treulichtanalyse im Auge; Direkte und kombinierte rojektions- und Bildgebungsverfahren an der Retina; In vivo Erfassung des Gefäßdurchmessers zur Untersuchung der Mikrozirkulation; Klinische Applikationen der retinalen Gefäßanalyse; elektive Farbkanalstimulationen zur elektrophysiologischen Untersuchung des menschlichen visuellen ystems Tafel, Computerpräsentation, ideoclips, Demonstration an Geräten, Labormessungen Literatur - Acharya, Ng, uri (eds): Image Modeling of the Human Eye. Artech House, London, Drexler, Fujimoto (eds): Optical Coherence Tomography. pringer, Berlin, 2008 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2221 verwendet in folgenden tudiengängen eite 32 von 128

33 Modul: Wahlmodul Radiologische Technik / trahlenschutz Modulnummer: 8200 Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die Kerninhalte orientieren sich überwiegend an Technik und Methodik der Anwendung ionisierender trahlen in der Medizin zum Erkennen (radiologische bildgebende Diagnostik, Bildverarbeitung in der Medizin) und zum Heilen von Krankheiten (trahlentherapie) sowie an der überaus wichtigen und kontroversen roblematik des chutzes vor den schädigenden Nebenwirkungen ionisierender trahlen (trahlenschutz). Bilder u.a. radiologischer Bilderzeugungssysteme stellen enorme Datenmengen dar. Deren Erzeugung, Be- und erarbeitung, quantitative Analyse zur Gewinnung diagnostisch relevanter Informationen, Übertragung und Archivierung erfordert eine einheitliche methodische Basis zur Beschreibung von Übertragung und erarbeitung mehrdimensionaler ignale. Lernziel ist die ermittlung langfristig gültiger, theoretisch methodischer Grundlagen zum erständnis aktueller, von hoher Innovationsdynamik gekennzeichneter technischer Lösung als exemplarische Beispiele. Herausragende Besonderheit der trahlentherapie ist die absichtlich herbeigeführte, therapeutisch erwünschte biologische trahlenwirkung. Die klinische Dosimetrie zur Quantifizierung genau dieser therapeutischen trahlenwirkungen erfordert neben der ermittlung messmethodischer Grundlagen auch die rägung berufsethischer Normen zur Wahrnehmung der gesetzlich fixierten erantwortung am atienten als nichtärztlicher Hochschulabsolvent. Das Risiko schädigender Nebenwirkungen ionisierender trahlen wird in seiner Qualität auf physikalischer und biologischer Ebene und in seiner Quantität auf messtechnischer Ebene vorges-tellt. Aus den bekannten strahlenbiologischen Kenntnissen werden Ziele und Grundsätze zur Tolerierung des trahlenrisikos abgeleitet. Die tudierenden sind in der Lage, speziell die medizinische trahlenanwendung im komplexen Zusammenhang von Aufwand, Nutzen und Risiko im medizinischen ersorgungs- und ärztlichen Betreuungsprozess zu bewerten. orraussetzungen für die Teilnahme Bachelor BMT eite 33 von 128

34 Modul: Technisches Nebenfach Bildverarbeitung in der Medizin 2 Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch 7870 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Dunja Jannek W nach rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Kerninhalte orientieren sich an den aus der medizinischen Bildgebung und Bildverarbeitung resultierenden interdisziplinären physikalischen, technischen und informationsverarbeitenden roblemen. Die tudierenden sind fähig, auf der Basis der vermittelten methodischen Grundlagen eine Bildverarbeitungsaufgabe zu erkennen, zu analysieren, zu bewerten und geeignete Lösungsansätze zu entwickeln. ie besitzen die methodischen Fähigkeiten und Fertigkeiten, eigene Algorithmen zu entwickeln und geeignet zu evaluieren. Die tudierenden sind in der Lage, medizinische Bildverarbeitung als Bestandteil Biomedizinischer Technik zur Diagnostik und Therapie zu begreifen. ie verstehen die Wirkungsweise komplexer Algorithmen und können sie selbst parametrisch steuern. Dabei sind die tudierenden mit Techniken der Qualitätssicherung in der Bildverarbeitung vertraut. ie kennen die Möglichkeiten und Grenzen eingesetzter Bildanalyse- und Bildverarbeitungsprozesse und sind in der Lage, Aufwand, Nutzen und Risiko dieser erfahren zu bewerten. orkenntnisse Bildverarbeitung in der Medizin 1, Bildgebende ysteme in der Medizin 1+2, Klinische erfahren 1+2 Datenreduktion und Datenkompression - erlustfreie Komprimierungsverfahren, rediction-modelle, Entropiecodierung; erlustbehaftete erfahren im Ortsbereich, JEG-tandard, JEG-L, Wavelet/JEG2000; Qualitätskriterien. Medizinische Bilddatenstandards DICOM, alternative Ansätze. Digitale Bilder und Rauschen Diffusionsfilter; Bilaterale Filter; Non Local Means Filter; Wavelet-Filter. Bildregistrierung Definition; Kategorien der Registrierung; Rigide Transformationen, landmarkenbasierte Registrierung, intensitätsbasierte Registrierung; Nonrigide Transformationen, olynomansatz, Thin-late-plines, Cubische B-plines; Methoden der Überprüfung. egmentierung Intensitätsbasierte Registrierung, k-means Clustering, Fuzzy-C-Means Clustering, Mixture Modelling; Weitere erfahren; Anwendungsbezogene egmentierung. isualisierung Begriffe; Grauwertbilder; Farbbilder, Farbmodelle, Farbraumtransformationen, Farbquantisierung, Farbbildanalyse; 3D-isualisierung, lice Mode, olume Mode, urface- und olume-rendering, Beleuchtung und chattierung, Rendering Gleichung. Tafel, Folien, Mitschriften, owerpoint-räsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben, Matlab-cripte Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 2221 eite 34 von 128

35 1. Handels, H.: Medizinische Bildverarbeitung. Bildanalyse, Mustererkennung und isualisierung für die computergestützte ärztliche Diagnostik und Therapie. ieweg + Teubner Wiesbaden; 2.Aufl Gonzalez, R.C., Woods, R.E.: Digital Image rocessing. rentice Hall International; 3.Aufl Gonzalez, R.C., Woods, R.E.; Eddins,.L.: Digital Image processing using MATLAB. Gatesmark ublishing; 2.Aufl Tönnies, K.D.: Grundlagen der Bildverarbeitung. München, earson tudium; verwendet in folgenden tudiengängen Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch 7870 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Dunja Jannek W nach orkenntnisse rüfungsnummer: flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Kerninhalte orientieren sich an den aus der medizinischen Bildgebung und Bildverarbeitung resultierenden interdisziplinären physikalischen, technischen und informationsverarbeitenden roblemen. Die tudierenden sind fähig, auf der Basis der vermittelten methodischen Grundlagen eine Bildverarbeitungsaufgabe zu erkennen, zu analysieren, zu bewerten und geeignete Lösungsansätze zu entwickeln. ie besitzen die methodischen Fähigkeiten und Fertigkeiten, eigene Algorithmen zu entwickeln und geeignet zu evaluieren. Die tudierenden sind in der Lage, medizinische Bildverarbeitung als Bestandteil Biomedizinischer Technik zur Diagnostik und Therapie zu begreifen. ie verstehen die Wirkungsweise komplexer Algorithmen und können sie selbst parametrisch steuern. Dabei sind die tudierenden mit Techniken der Qualitätssicherung in der Bildverarbeitung vertraut. ie kennen die Möglichkeiten und Grenzen eingesetzter Bildanalyse- und Bildverarbeitungsprozesse und sind in der Lage, Aufwand, Nutzen und Risiko dieser erfahren zu bewerten. Bildverarbeitung in der Medizin 1, Bildgebende ysteme in der Medizin 1+2, Klinische erfahren 1+2 Datenreduktion und Datenkompression - erlustfreie Komprimierungsverfahren, rediction-modelle, Entropiecodierung; erlustbehaftete erfahren im Ortsbereich, JEG-tandard, JEG-L, Wavelet/JEG2000; Qualitätskriterien. Medizinische Bilddatenstandards DICOM, alternative Ansätze. Digitale Bilder und Rauschen Diffusionsfilter; Bilaterale Filter; Non Local Means Filter; Wavelet-Filter. Bildregistrierung Definition; Kategorien der Registrierung; Rigide Transformationen, landmarkenbasierte Registrierung, intensitätsbasierte Registrierung; Nonrigide Transformationen, olynomansatz, Thin-late-plines, Cubische B-plines; Methoden der Überprüfung. egmentierung Intensitätsbasierte Registrierung, k-means Clustering, Fuzzy-C-Means Clustering, Mixture Modelling; Weitere erfahren; Anwendungsbezogene egmentierung. isualisierung Begriffe; Grauwertbilder; Farbbilder, Farbmodelle, Farbraumtransformationen, Farbquantisierung, Farbbildanalyse; 3D-isualisierung, lice Mode, olume Mode, urface- und olume-rendering, Beleuchtung und chattierung, Rendering Gleichung. Tafel, Folien, Mitschriften, owerpoint-räsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben, Matlab-cripte 2221 eite 35 von 128