Bachelorstudiengang Medizintechnik Masterstudiengang Medizintechnik Kompetenzfeld Systemdynamik Simulationstechnik
Module des Kompetenzfelds Prof. Dr. Ing. Cristina Tarín Systemdynamische Grundlagen der Medizintechnik Elektrische Signalverarbeitung Prof. Dr.-Ing. Sawodny Simulationstechnik
Spezialisierungsfächer des Kompetenzfelds Kompetenzfeld Informationsverarbeitung Systemdynamik Automatisierung und Kommunikation Regelungstechnik
Module des Spezialisierungsfachs Spezialisierungsfach Systemdynamik Elektrische Signalverarbeitung Systemdynamische Grundlagen der Medizintechnik Dynamik ereignisdiskreter Systeme Dynamische Filterverfahren Echtzeitdatenverarbeitung Messtechnik in der Automatisierungstechnik Praktikum Systemdynamik Modellierung und Identifikation dynamischer Systeme Flache Systeme Dynamik verteiltparametrischer Systeme Numerische Methoden der Optimierung und optimalen Steuerung Objektorientierte Modellierung uns Simulation Prozessführung in der Verfahrenstechnik Introduction to systems biology Systems theory in systems biology Modellierung und Simulation in der Systembiologie
Lehrinhalte der Module Systemdynamische Grundlagen der Medizintechnik (Prof. Tarin, WS, 6 LP) Techniken der Modellierung und Simulation Grundlagen der Regelungstechnik Methoden im Zustandsraum Methoden im Bildbereich Ersatzschaltbilder für physiologische Abläufe Fallbeispiele
Lehrinhalte der Module Elektrische Signalverarbeitung (Prof. Tarin, SS, 6 LP) Gleichstrom und Wechselstrom, Halbleiter-Bauelemente Signale und Systeme, LTI-Systeme Zeitdiskrete Transformationen Frequenzselektive Filter Analoge Modulationen
Lehrinhalte der Module Simulationstechnik (Prof. Sawodny, WS, 6 LP) Einführung in die Simulation dynamischer Systeme Simulationsmethodik und Werkzeuge Simulationsgleichungen und dynamische Modellanalyse Numerische Verfahren Numerische Fehleranalyse und Lösung algebraischer Gleichungen Integration gewöhnlicher Dgln. Und Eigenschaften numerischer Integratoren Differential Algebra Gleichungen Simulation von ereignisdiskreten Systemen Systembeschreibung, Simulationssprache Siman/Arena
Basiskompetenzen aus dem Grundstudium Höhere Mathematik 1 und 2 Lineare Algebra Differential- und Integralrechnung für Funktionen einer Veränderlichen Differentialrechnung für Funktionen von mehreren Veränderlichen Kurvenintegrale Einführung in die Elektrotechnik 1 und 2 Elektrischer Gleichstrom und elektrische und magnetische Felder Wechselstrom Halbleiterelektronik und Digitalelektronik Elektronik für Sensorik und Aktorik Elektrische Maschinen Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik Fourier-Reihe und Fourier-Transformation Laplace-Transformation Testsignale und Blockdiagramme Zustandsraumdarstellung
Methodik Problemformulierung Analyse/Synthese Modellbildung Parameteridentifikation Modell Modellvalidierung Numerik/Programmierung Simulation Regelungssynthese Programmverifikation Parameter/ Eingangsvariation Regelungsergebnis
Modellierung und Simulationstechnik Modelle zur Erklärung von physiologischen Vorgängen und Krankheiten Krankheitsverläufe, Stoffwechsel, Alterung, Verletzung, Heilung Simulationssysteme zur Planung und Training von Therapien Virtueller Patient zur Schulung und Therapieoptimierung 28.05.2014
Berufsfeld: Chirurgische Navigation Absolut- Positionierung Telemanipulationssysteme Robotergestützte Behandlung Präoperative Bilddaten Positions- Sensor- Fusion Inertial- Navigation Laparoskopische Bilddaten Chirurgisches Navigationssystem unter Einsatz von Positions- und Bilddatenfusion 28.05.2014
Berufsfeld: Sensorik (3D) Sensorik Miniaturisierte und intelligente Sensoren zur Erfassung von Vitalparametern. Konstitutives Modell Datenbank Präoperative Daten Mobile Systeme, körpernah und drahtlos vernetzt. Kommunikation der Sensoren untereinander. Haptisches Feedback 1. Klassifikation 2. Segmentierung Gerätenavigation σ, Δl/l, E 12
Berufsfeld: Systembiologie Dynamische Modelle für intrazelluläre Prozesse Signal Transduktion und Metabolismus Modelle für den Metabolismus von Rhodospirilum rubrum Evolutive Adaptation von E.Coli Modelle für die Signalverläufe in Leberzellen
Berufsfeld: was kann ich später damit machen? Mechatronik Robotik Unterstützung der Ärzte bei Operationen. Höhere Genauigkeit, bessere Sensorik, erhöhte Sicherheitssysteme. Telemanipulationssysteme zur robotergestützte Behandlung. Nanotechnologie Anwendung in der Genomik und Proteomik. Einsatz von Nanopartikeln um Wirkstoffe gezielt in kranken Geweben anzureichern, Überwindung biologischer Barrieren, Steuerung der Löslichkeit und Bioverfügbarkeit. Nanomembranen für Dialyse, Nanokomposite als Zahnersatzmateralien, nanokristalline Beschichtung für Implantate, Nanotechnologie-basierte Messkonzepte. Früherkennung und Prävention durch molekulare Diagnostik. Adaptive Optik Das Auge als dynamisches System. Unregelmäßigkeiten der Kornea, der Augenlinse und des Kammerwassers werden durch Anwendung der adaptiven Optik korrigiert (Aberrationskompensation). Diagnose und Therapie von Netzhauterkrankungen, Simulation visueller Charakteristika zur Chirurgieplanung.
Berufsfeld: Mechatronische Systeme Steuerung und Regelung hydraulischer und pneumatischer Aktuatoren Energieeffizienz in der Pneumatik Drucklufterzeugung und Verteilung Optimale Betriebsstrategien für hydraulische Hybridfahrzeuge Steuerstrategien und Auslegungstools?
Berufsfeld: Adaptive Optik Regelalgorithmen für Nanopositioniermaschine Arbeitsraum 25 x 25 x 5 mm Multiskaliges Meß- und Prüfsystem mit optischem Sensorkopf Regelung in der adaptiven Optik Konfigurierung der Regelung und aufgabenangepasste Trajektoriengenerierung