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Strömungsmechanik in der Medizin

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#50591 / #3

SoSe 2023 - WiSe 2024/25

Deutsch

Strömungsmechanik in der Medizin

6

Paschereit, Christian Oliver

Benotet

Mündliche Prüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät V

Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik

35311200 FG Experimentelle Strömungsmechanik

Physikalische Ingenieurwissenschaft

Kontakt


HF 1

Paschereit, Christian Oliver

office@hfi.tu-berlin.de

https://icm.charite.de/studium_lehre/vorlesung_stroemungsmechanik_in_der_medizin/

Lernergebnisse

1. Semester: Vom staunenden Blick auf die vielfältigen Lösungsansätze der Natur zum Verstehen der dahinterliegenden ingenieurwissenschaftlichen Prinzipien. Das Modul " Strömungsmechanik in der Medizin " soll im ersten Semester Kenntnisse über den Aufbau und die Aufgaben des Blutkreislaufes aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht vermitteln. Die Schwerpunkte liegen auf dem Verständnis der Blutkreislauffunktion als Stofftransportsystem und seiner funktionalen Elemente sowie der Optimierungsstrategien der Natur. 2. Semester: Vom Verstehen des gesunden Blutkreislaufes (Physiologie) zur Diagnose und Therapie der Kreislauferkrankungen (Pathologie) des Menschen. Ziel der Veranstaltung ist es, nicht nur den Bauplan des Körpers zu verstehen, sondern auch medizintechnische Lösungen zum Erkennen und Behandeln von Erkrankungen kennenzulernen.

Lehrinhalte

1. Semester: • Aufgabe und Entwicklung des Blutkreislaufes und der Stofftauscher wie Lunge und Niere • Wasser und Luft als Lebensraum • Elemente des Blutkreislaufes (Herz, Klappen, Gefäßsystem) • Eigenschaften der Gefäßwand und des Blutes • Strömungsphänomene des Blutkreislaufes (Puls, Pulswelle, Turbulenz, Mikrozirkulation, Blut als Zweiphasenfluid) • Einführung in die künstliche Organe 2. Semester: • Entdeckung des Blutkreislaufes und des Blutdruckes • Messmethoden für Blutdruck, Blutfluss, Blutgeschwindigkeit, Strömungsgeräusche, Herzgeometrie und Gefäßgeometrie • Hydraulische und mathematische Modelle des Blutkreislaufs • Herzklappenfehler • Blut-Material-Interaktion (Thrombenbildung) • Künstliche Organe zur Behandlung von Erkrankungen des Blutkreislaufes wie Herzklappen, Gefäßprothesen und Blutpumpen

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Biofluidmechanik IIV792SoSede2
Biofluidmechanik IIIV793WiSede2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Biofluidmechanik I (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Biofluidmechanik II (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die Vorlesungen werden im Wesentlichen als interaktiver Frontalunterricht mit unterstützenden Experimenten und der Veranschaulichung an Modellen und künstlichen Organen gestaltet. Wesentlicher Teil sind die Fragen ans Publikum, die das Gelernte festigen sollen. Die geringe Gruppengröße ermöglicht es, auf Nachfragen ausführlich einzugehen. Es werden zwei Exkursionen angeboten: eine ins Institut für Kardiovaskuläre Computer-assistierte Medizin, um aktuelle Forschungsprojekte kennenzulernen, und eine zum Deutschen Herzzentrum der Charité (DHZC), um die moderne Methoden der klinischen Bildgebung kennenzulernen.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

a) obligatorisch: keine b) wünschenswert: Strömungslehre

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache(n)

Deutsch

Dauer/Umfang

45 min

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

mündliche Prüfung

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
2 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

keine

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
https://icm.charite.de/studium_lehre/vorlesung_stroemungsmechanik_in_der_medizin/

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Geddes L.A., The direct and indirect measurement of blood pressure, Year book medical publishers Inc, 1970.
Spektrum der Wissenschaft: Verständliche Forschung, Herz und Blutkreislauf, 1991.
Togawa T, Tamura T, Öberg P.A., Biomedical transducers and instruments, CRC Press, 1997.
Trautwein W., Gauer O.H., Koepchen H.P., Herz und Kreislauf, Band 3 in Physiologie des Menschen, ed. Gauer, Kramer, Jung, Urban & Schwarzenberger, 1972.
Tschaut Rudolf J. ed., Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Pabst Science Publishers, 1999.
Vérel and Grainger, Cardiac catheterization and Angiocardiography, E&S Livingstone Ltd, 1969.
Webster John G. ed., Medical instrumentation. Application and design, Houghton Miffin Company, 1978.

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

geeignet u.a. für die Studiengänge: Physikalische Ingenieurwissenschaft, Maschinenbau, Biomedizinische Technik, Verkehrswesen, Verfahrenstechnik, Biotechnologie

Sonstiges

Die Module Strömungsmechanik I und II können entweder einzeln geprüft werden oder in Kombination.