Biomedizinische Elektronik

Prof. Dr. P. Nguyen

Kurzinhalt

Vorlesung:
> Einführung: Analogie der Bauelemente U, I, R, L, C zwischen der Mechanik, Akustik, Hämodynamik und der Elektrotechnik. Als Schnittstelle dient das elektrische Ersatzschaltbild. Grundzüge der Regelungstechnik.
> Kardiovaskuläres System: Physiologie und Anatomie des kardiovaskulären Systems, Krankheitslehre. Elektronisches Ersatzschaltbild des kardiovaskulären Systems. Elektronisches Ersatzschaltbild des Herzen. Regelmechanismen des Blutdrucks, Schlagvolumens. Medizinische Betrachtung von arteriellen Blutgefäßen. Elektronisches Ersatzschaltbild von arteriellen Blutgefäßen. Modellierung und Simulation der Pulswellenausbreitung in den arteriellen Blutgefäßen. Charakterisierung von arteriellen Gefäßparametern wie Volumen, Compliance, Volumenelastizität, etc. über den gesamten transmuralen Druck.
> Blutdruckmessverfahren: Theoretische Betrachtung indirekter und direkter Blutdruckmessverfahren. Bedeutung der Manschettenbreite. Gängige indirekte Blutdruckmessverfahren. Messtechnik zur Erfassung von kardiovaskulären Parametern.

Labor:
> Regelkreis zur Regelung des Manschettendrucks.
> Regelkreis des Herzkreislaufs anhand Messungen der Herzfrequenz und des Blutdrucks unter Ruhe und Belastung.
> ESB-Bildung und Simulation von reellen vorgegebenen arteriellen Gefäßsegmenten (Realisierung mit LT-Spice).
> Bestimmung des indirekten Blutdrucks durch Entwurf und Simulation einer Schaltung zur Signalaufbereitung und Laufzeitbestimmung, anhand von realen Pulssignalen (Realisierung mit LT-Spice).