titel des moduls: advanced technical medicine i · pflichtmodul im master-sc. technical physician...

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1.0 Prof. Dr. Volker Bucher

04.02.2013

Titel des Moduls: Advanced Technical Medicine I

Kennnummer Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

1. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Intelligente Implantate in der Medizin b) Biologisierung in der Medizintechnik

Sprache

a) Deutsch1

b) Deutsch2

Kontaktzeit

a) 2 SWS / 22,5h

b) 2 SWS / 22,5h

Selbst-studium

a) 67,5 h

b) 67,5 h

geplante Gruppengröße a) 20

b) 20

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul können die Studierenden Analyse (4):

den Nutzen und die Anwendungsmöglichkeiten von intelligenten Implantate erkennen,

die biologisch-medizinische Schnittstellenproblematik identifizieren. Synthese (5):

Vorschläge für die Entwicklung und Konstruktion intelligenter Implantate, Instrumente und Beschichtungssysteme hervorbringen,

die Anwendung von implantierbaren Systemen in enger Kooperation mit Ärzten planen und integrieren. Evaluation (6):

die Verfahren wissenschaftlich bewerten und

klinische Studien durchführen.

3 Inhalte

a) und b) Intelligente Implantate in der Medizin und Biologisierung in der Medizintechnik:

Biokompatible Werkstoffe

Aspekte der Mikrosystemtechnik/Dünnschichttechnik

Verkapselung von intelligenten Implantaten

Elektrophysiologie (extrazelluläre Ableitung und Stimulation)

Sensorik, Neuroprothetik

Klinische Beispiele aus der Praxis (z.B. Retina-Implantate, Cochlea-Implantate, Intrakranielle Implantate, Implantierbare Mikropumpen, Tumormonitoring)

Biologisierungsstrategien in der Medizintechnik

1 Ggf. auch Englisch als Unterrichtssprache möglich



1.0 Prof. Dr. Volker Bucher

04.02.2013

Beispielhafte Entwicklungsstrategien für Biomaterialien im Anwendungsfeld Knorpel-/Bandscheibenreparatur

Instrumentenentwicklung für die zugehörige OP- und Applikationstechnik

4 Lehrformen

a) und b): Vorlesung, Übung, Exkursion, Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

Inhaltlich: Grundlegende Kenntnisse in technischen Fachdisziplinen und medizinischen Grundlagenfächern

6 Prüfungsformen

a) und b): Lehrveranstaltungsübergreifende Klausur (3LP)

7 Verwendung des Moduls Pflichtmodul im Master-SG Technical Physician (Techn. Mediziner), sowie Verwendung als Wahlmodul in anderen Studiengängen.

8 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Modulbeauftragte: Prof. Dr. Volker Bucher Hauptamtliche Lehrende: Prof. Dr. Volker Bucher, Prof. Jürgen Mollenhauer (NMI)

9 Literatur

Vorlesungsskript

VDE-Positionspapier Theranostische Implantate (Nov. 2011)

Kramme et al.: Medizintechnik (Springer Verlag)

Last Change: 23.04.2018

Medical Diagnostic Technologies M.Sc. (MDT) , SPO-Version: 11 , Published: 06.05.2015

Technical Physician M.Sc. (TP) , SPO-Version: 11 , Published: 01.07.2015

Biometrics and Multiparameter Diagnostics

Module CodeMDT:

TP:

Workload180 hrs.

Credits6

SemesterMDT: 1

TP: 1

Frequency of ModuleOnly winter semester

Duration

1 Semester

1 Module Components

a) Design of Clinical Trials

b) Biometrics and MultiparameterDiagnostics

Teaching Language

a) English

b) English

Contact Hours

a) 22,5 hrs.

b) 33,75 hrs.

Self Study

a) 37,5 hrs.

b) 86,25 hrs.

Class Size

a) 20

b) 20

2 Learning OutcomesAfter successful participation in the module the students ...

Analysis (4)... plan a straightforward clinical trial... analyse multivariate data with statistical machine learning techniques... validate predictive models by resampling procedures

Synthesis (5)... write a report for a straightforward clinical trial

Evaluation (6)... evaluate a clinical trial... question the validity of the results of a clinical trial... select appropriate methods for the statistical analysis

3 Individual Component Contenta) Sample size estimation, randomization and blinding, statistical monitoring and data management, quality requirements,

individual study designs, specificities e.g. in studies in surgery or drug trials

b) Statistical software R, supervised and unsupervised statistical learning, regression models, clustering, principalcomponent analysis, multidimensional scaling, validation using resampling procedures, performance metrics

4 Teaching Methodsa) Lecture

b) Seminar




5 Prerequisites

Knowledge in mathematics and statistics

6 Methods of Assessmenta) Graded Assessment 1K (Written Exam) (2 LP)

b) Graded Assessment 1sbL (Laboratory) (4 LP)

7 Applicability of ModuleMedical Diagnostic Technologies M.Sc. (MDT)

Technical Physician M.Sc. (TP)

8 Person Responsible for ModuleProf. Dr. Matthias Kohl (Module Responsible)

Prof. Dr. Matthias Kohl (Lecturer)

9 Reading List (Core Texts and Recommended Texts)a) Friedman LM, Furberg CD, DeMets DL (2010). Fundamentals of clinical trials. Springer Verlag.

Chow, Shao and Wang (2008). Sample size calculations in clinical research. Chapman & Hall.

Higgins JPT, Green S (editors). Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions Version 5.1.0 [updatedMarch 2011]. The Cochrane Collaboration, 2011. Available from www.cochrane-handbook.org.

b) Hastie, Tibshirani and Friedman (2009). The Elements of Statistical Learning. Springer Verlag.

Izenman (2008). Modern Multivariate Statistical Techniques. Springer Verlag.

Venables and Ripley (2010). Modern Applied Statistics with S. Springer Verlag.


1.0 Prof. Dr. Gerd Haimerl, Karin Lachner

12.06.2013

Titel des Moduls: Spezielle Gebiete der Medizin

Kennnummer Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

1. Sem.



Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Chirurgie b) Spezielle Pathophysiologie und Innere Medizin

Sprache

a) Deutsch1

b) Deutsch2

Kontaktzeit

a) 3 SWS/33,75h

b) 2 SWS/22,5h

Selbst-studium

a) 56,25 h

b) 67,5 h


b) 20


die pathophysiologischen Zusammenhänge und differentialdiagnostische Erwägungen analysieren,

konservativen und chirurgischen Therapieansätzen gegenüberstellen und bewerten,

kritische Infektionsrisiken analysieren

Infektionsprophylaxe, steriles Arbeiten und das Verhalten im OP hinterfragen und beurteilen. Synthese (5):

Therapieansätze entwickeln,

diese auf die Anwendung der Medizintechnik transferieren und

Verbesserungen vorschlagen. Evaluation (6):

chirurgische Techniken und Therapieansätze vergleichen und bewerten.

3 Inhalte

a) Chirurgie:

Chirurgische Instrumente und ihre klinische Anwendungen

Praktikum chirurgische Techniken

Grundlagen der Chirurgie verschiedener Organsysteme Spezielle Chirurgie (Herz-, Thorax und Gefäßchirurgie, Visceralchirurgie, Unfallchirurgie, Orthopädie)

Konservative und chirurgische Therapieoptionen

Technische Medizin im OP

Spezielle Aspekte von Infektionen, Hygiene, Mikrobiologie und Sterilisation

OP-Zertifikat – „Verhalten im OP“





12.06.2013

b) Spezielle Pathophysiologie und Innere Medizin:

Pathophysiologie der Organsysteme

Spezielle Pathophysiologie in der Anwendung von Medizintechnik

Pharmakologie

4 Lehrformen

a) und b): Vorlesungen, seminaristischer Unterricht, Praktika in Laboren und Kliniken in Kleingruppen


Inhaltlich: Fundierte Kenntnisse in den medizinischen Grundlagenfächern

6 Prüfungsformen

a) und b): Lehrveranstaltungsübergreifende Klausur

7 Verwendung des Moduls Pflichtmodul im Master-Sc. Technical Physician (Techn. Mediziner), sowie Verwendung als Wahlmodul/Wahlfächer in anderen Masterstudiengängen.


Modulbeauftragte: Prof. Dr. G. Haimerl, Hauptamtliche Lehrende: Lehrbeauftragter Dr. Rolf Heitmann (Albert-Schweizer-Klinik Königsfeld) für Pathophysiologie Lehrbeauftragte Dr. Silke Müller (Klinikum VS) für Chirurgie

9 Literatur

Klinische Pathophysiologie Siegenthaler, W. et al – Thieme Verlag 2006 ISBN 3134496097 Labor- und Diagnose L. Thomas – TH Books 2007 ISBN:3-9805215-6-7 Chirurgische Techniken Raymond M. Kirk - Thieme Verlag ISBN-10: 3136194039 OP-Handbuch M. Liehn – Springer Verlag ISBN-13: 978-3642168444 Innere Medizin Herold, G. ISBN-13: 978-3981466027



12.06.2013

Titel des Moduls: Spezielle Medizin und Technik

Kennnummer Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

1. Sem.



Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Ringvorlesung Medizinische Fachdisziplinen

Sprache Deutsch1

Kontaktzeit

4 SWS/45 h

Selbst-studium

135 h

geplante Gruppengröße

20


die Zusammenhänge von Vitalfunktionen und zugrunde liegenden schweren Erkrankungen in verschiedenen Fachdisziplinen ableiten und

daraus die Aufrechterhaltung der Vitalfunktionen mit technischen Life Support Systemen folgern. Synthese (5):

fächerübergreifende differentialdiagnostische Erwägungen erklären,

interdisziplinäre Therapieansätze ableiten und

technische Diagnose- und Therapieansätze in die Konzepte der medizinischen Strategien integrieren. Evaluation (6):

unterschiedliche Therapiestrategien bewerten.

3 Inhalte

Ringvorlesung „Medizinische Fachdisziplinen“:

Verwendung und Funktionsweise der Medizintechnik in Fachdisziplinen wie der Kardiologie, Onkologie, Urologie, Gynäkologie, HNO, Augenheilkunde, Orthopädie, diagnostische und interventionelle Radiologie, spezielle Notfall-, Anästhesie- und Intensivmedizin und anderen. Stand der Technik in der speziellen Anästhesie- und Intensivmedizin bei Life Support Systemen und Extrakorporaler Zirkulation. Auftretende Probleme bei diesen Technologien und Strategien zur Beherrschung möglicher Komplikationen.




12.06.2013

4 Lehrformen

Ringvorlesung „Medizinische Fachdisziplinen“:

Ringvorlesung mit Klinikpraktikum, seminaristischer Unterricht, Gruppenarbeiten


Inhaltlich: Fundierte Kenntnisse in den Grundlagen Medizin und Technik

6 Prüfungsformen

Ringvorlesung „Medizinische Fachdisziplinen“

Prüfung: semesterbegleitende Hausarbeit mit Prüfungsleistung (sbH) 7 Verwendung des Moduls

Pflichtmodul im Master-SG Technical Physician (Techn. Mediziner), sowie Verwendung als Wahlmodul in anderen Studiengängen.


Prof. Dr. Katja Kumle, N.N. (Klinikum VS)

9 Literatur

Wird von den Dozenten festgelegt.

1. Advanced Medical Technologies, 2nd Sem.

Advanced Medical Technologies

Workload 180 h

Credits/CP 6

Semester 1

Frequency of module Once a year

Duration 1 Semester

1 Module a) Minimal Invasive Medicine /

Technologies b) Artificial Organs

Teaching Language English

Contact hours a) 2 SWS / 22,5 h b) 2 SWS / 22,5 h

Self-study a) 67,5 h b) 67,5 h

Class size a) 30 b) 30

2 Learning outcomes On successful completion of this module you should be able to Application (3):

- understand how to use Artif. Org. in an optimal manner (machine and device)

- decide upon parameters like external blood flow, pressures, etc..

- provide ideas for further development of Artif. Org.

- discuss features of minimally invasive diagnostic and surgical techniques with surgeons Analysis (4):

- understand basics in mass transfer of most important components

- identify shortcomings of currently available surgical instrumentation

- analyse the requirements for instruments and equipment needed to implement new techniques Synthesis (5):

- develop ideas for the technical implementation of new techniques

3

Individual component content a) Minimally Invasive Med.:

- Basic techniques of minimally invasive medicine (e.g. laparoscopy, endoscopy)

- Technical requirements: instruments, endoscopy, electrosurgery, navigation, manipulator systems, diagnostic systems

- Advanced optical methods in diagnosis and treatment

- Recent developments: NOTES, …. b) Artificial Organs:

- Principles of membrane Processes

- Manufacturing of Membranes / Modules

- Mass transfer models in Art. Kidney, Art. Liver, Art. Lung

- Basics about individual processes (machines,..)

4

Teaching methods a) Lecture, Presentations, Excursion (Endoscopy department or Manufacturer) b) Lecture, Exercises, Excursion to Manufacturer of Art. Organs and Machines for Appl.

5 Prerequisites a) Minimal Invasive Medicine / Technologies - Basics of medical nomenclature and human anatomy - Basic knowledge of surgical techniques and instrumentation - Basic knowledge in optics, electricity and mechanics

b) Process Engineering: - Mass Balances, Concentrations,.. - Basics in Diffusion, Convection, Phase Equlibria,.. - Basics in fluid dynamic (laminar flow, dimensionless numbers, etc..)

6 Methods of assessment a) 1 written examination (50%) b) 1 written examination (50%)

7 Applicability of module Mandatory module in BME/TP/elective in other study programs

8 Person responsible for module/ lecturer Module: Prof. Dr. Manfred Raff/Regina Storz-Irion

9 Literature - Nathaniel J. Soper, Carol E.H. Scott-Connor (Eds.); Springer (2012): The SAGES Manual: Volume 1 Basic

Laparoscopy and Endoscopy; ISBN 978-1-4614-2343-0 - Eloot, S. (2004): “Experimental and Numeric Modeling of Dialysis“, PhD dissertation, Ghent University

2004, ISBN 9090186980 - Raff, M. et. al.(2002): “Advanced modeling of highflux hemodialysis”, J. Membr., Sc. 5531 (2002),1-11 - Krause, B. et. al (2003): “Polymeric Membranes for Medical Applications”, Chemie-Ing. Techn. (2003), 75


1.0 Prof. Dr. Gerd Haimerl, Andreas Dietz, Brigitte Straub

04.02.2013

Titel des Moduls: Advanced Technical Medicine II

Kennnummer Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

2. Sem.


Jedes Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Spezielle Perfusionstechniken b) Spezielle innovative Geräte der Technischen Medizin c) Klinikpraktikum „Advanced Technical Medicine“ – Chirurgische und interventionelle Verfahren

Sprache

a) Deutsch1

b) Deutsch2

c) Deutsch3

Kontaktzeit

a) 2 SWS / 22,5h

b) 2 SWS / 22,5h

c) 2 SWX / 22,5h

Selbst-studium

a) 40 h

b) 40 h

c) 32,5 h


b) 20

c) 20


spezielle extrakorporale Perfusionstechniken zur Unterstützung bei schwerwiegenden Krankheiten auswählen und bewerten,

geeignete Unterstützungssysteme, Navigationssysteme, Robotik und intelligente Instrumente auswählen

und die speziellen Herausforderungen und mögliche Komplikationen bewerten. Synthese (5):

innovative Vorschläge für die Entwicklung, Konstruktion und innovativer Anwendung der Geräte und Systeme hervorbringen und

diese umsetzen. Evaluation (6):

die Probleme an der Schnittstelle Technik und Medizin erkennen und

die Anwendbarkeit interventioneller Verfahren im Klinikalltag einschätzen.

3 Inhalte

a) Spezielle Perfusionstechniken: Gerätschaften der EKZ, deren Funktionsweise, Aufbau und Materialien in den Bereichen der Onkologie/ HIPEC, Assist Devices, des Rettungswesens, der Intensivmedizin und beim Transport. Besondere Probleme und mögliche Komplikationen in diesen Einsatzbereichen.





1.0 Prof. Dr. Gerd Haimerl, Andreas Dietz, Brigitte Straub

04.02.2013

b) Spezielle innovative Geräte der Technischen Medizin: Technologie und Funktionalität von Robotern, Navigationssystemen, Endoskope, Neurochirurgische Systeme, Intelligenten Instrumenten und Implantaten. Besondere Probleme und Komplikationen dieser Einsatzbereichen.

c) Klinikpraktikum „Advanced Technical Medicine“ – Chirurgische und interventionelle Verfahren: Einsatz von chirurgischen und interventionellen Verfahren am Beispiel von Herzkatheter, Neuroradiologie und weiterer Assistenzsysteme.

4 Lehrformen

a) Spezielle Perfusionstechniken: Vorlesung mit Praktikum

b) Spezielle innovative Geräte der Technischen Medizin: Vorlesung mit Praktikum, eventuelle Teilnahme an der Section Chirurgica des Instituts für klinische Anatomie der Uni Tübingen

c) Klinikpraktikum „Advanced Technical Medicine“ – Chirurgische und interventionelle Verfahren: Praktikum


Inhaltlich: Fundierte Kenntnisse der Problematik im medizinisch-technischen Schnittstellenbereich sowie Kenntnisse der im Modul „Advanced Technical Medicine I“ vermittelten Inhalte

6 Prüfungsformen

a), b, c): Lehrveranstaltungsübergreifende Klausur (70%) und 1 semesterbegleitende praktische Arbeit mit einer Ausarbeitung (30%), (gesamt 6LP)

7 Verwendung des Moduls Pflichtmodul im Master-SG Technical Physician (Techn. Mediziner), sowie Verwendung als Wahlmodul in anderen Studiengängen.


Dipl.-Ing.(FH) Christoph Benk, Prof. Dr. Josef Kozak,

9 Literatur

Wird von den Dozenten festgelegt.




Diagnostics in Selected Fields of Medicine

Module CodeMDT:

TP:

Workload180 hrs.

Credits6

SemesterMDT: 2

TP: 2

Frequency of ModuleOnly summer semester

Duration

1 Semester

1 Module Components

a) Internal Medicine / General Medicine

b) Pathology / Neurology

Teaching Language

a) English

b) English

Contact Hours

a) 22,5 hrs.

b) 22,5 hrs.

Self Study

a) 67,5 hrs.

b) 67,5 hrs.

Class Size

a) 20

b) 20

2 Learning OutcomesAfter successful participation in the module the students ...

Analysis (4)... classify diagnostic techniques by their application in particular fields of medicine... distinguish between various disease areas in 1)internal medicine 2)general medicine 3)neurology... identify pathological processes

Evaluation (6)... evaluate diagnostic techniques with respect to their diagnostic value

3 Individual Component Contenta) Pathogenesis, pathology and clinical diagnostics of various diseases from the fields of internal and general medicine

b) Pathology: methods and clinical diagnostics in pathology, typical application areas and findings

Neurology: pathogenesis, pathology and clinical diagnostics of various neurological diseases

4 Teaching Methodsa) Seminar

b) Lecture

5 Prerequisites

Knowledge in pathophysiology and physiology basic knowledge in electrophysiology (development of actionpotential, functionof cell membrane, ionchannels) laboratory diagnostics and imaging methods




6 Methods of Assessmenta) Graded Assessment 1sbL (Laboratory) (3 LP)

b) Graded Assessment 1K (Written Exam) (3 LP)

7 Applicability of ModuleMedical Diagnostic Technologies M.Sc. (MDT)


8 Person Responsible for ModuleProf. Dr. Meike Burger (Module Responsible)

Prof. Dr. Meike Burger (Lecturer)

Prof. Dr. Katja Kumle (Lecturer)

9 Reading List (Core Texts and Recommended Texts)a) Herold G: Innere Medizin 2013

Comber und Klimm: Allgemeinmedizin, Thieme Verlag

b) Siegfried Schwarz: Pathophysiologie: Molekulare, zelluläre, systemische Grundlagen von Krankheiten, MaudrichVerlag

Riede, Werner, Freudenberg: Basiswissen Allgemeine und Spezielle Pathologie, Springer Verlag

Gehlen und Delang: Neurologie, Springer Verlag

Edward F. Goljan MD: Rapid Review Pathology: With STUDENT CONSULT Online Access, 4e 4th Edition, Elsevier

Forschungspraktikum Medizintechnik / Research practical medical engineering

Module code Workload 180 h

Credits/CP 6

Semester 2

Frequency of module Once a year

Duration 1 Semester

1 Module Forschungspraktikum

Teaching Language German/english

Contact hours 2 SWS / 22,5 h

Self-study 157,5 h

Class size 20 in groups of 1 or 2 students

2 Learning outcomes On successful completion of this module you should be able to

Analysis (4):

- plan and perform scientific investigations in the field of medical engineering

- perform a focused literature research, evaluate and summarize the relevant state of the art

Synthesis (5)

- apply methods of Biomedical Engineering to a specific application

- perform statistical analysis on experimental data

Evaluation (6):

- evaluate the quality of different approaches,

- describe your work in a scientific report comparable to reports published on international conferences

- summarize and explain results in a scientific presentation

3 Individual component content

From project description to scientific publication:

- specification of project, especially formulation of a clear objective

- Summarize the state of the art

- selection and realization of appropriate methods

- perform experiments to obtain significant results

- discussion and critical review of the relevance of your obtained solution

- formulation of a proper conclusion

- short presentation of your research highlighting the main findings

4 Teaching methods lecture, practical training, presentations

5 Prerequisites Undergraduate programming, electronic circuits, signal analysis

- basic understanding of medical concepts - Signal acquisition, signal analysis - optimization, model design Scientific writing and presentation skills:

6 Methods of assessment - research (50%) - written report (30%) - presentation (20%)

7 Applicability of module Mandatory module in TP/elective in other study programs

8 Person responsible for module/ lecturer Prof. Dr. Folker Wenzel/Wiss.Ass. Karin Lachner

9 Literature

- Reading list (Core texts and recommended texts)

- Kramme,R. ed.. (2011): Medizintechnik. Springer-Verlag, 2011.

- Bronzino, J. D. ed. (2014): The Biomedical Eningeering Handbook, 4th edition, CRC Press, 2014. Special scientific papers to be searched in relevant databases depending on the subject of research

Letzte Änderung:

Technical Physician M.Sc. (TP) , SPO-Version: 11 , Stand vom: 01.07.2015

Technical Physician M.Sc. (TP) , SPO-Version: 12 , Stand vom: 27.06.2018

Thesis

KennnummerTP:

TP:

Workload900 Std.

Credits/LP30

StudiensemesterTP: 3

TP: 3

Häufigkeitdes Angebots

Jedes Semester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen

a) Masterarbeit

b) Thesisseminar

Sprache

a) Deutsch

b) Deutsch

Kontaktzeit

a) 0 Std.

b) 0 Std.

Selbststudium

a) 810 Std.

b) 90 Std.

Geplante Gruppengröße

a) 15

b) 15

2 Lernergebnisse/KompetenzenNach erfolgreicher Teilnahme am Modul können die Studierenden ...

3 Inhalte

4 Lehrformena)

b) Seminar

5 TeilnahmevoraussetzungenKeine Eingabe vorhanden

6 Prüfungsformena) Prüfungsleistung 1T (Thesis) (27 LP)

b) Studienleistung 1PN (Präsentation) (3 LP)

7 Verwendung des ModulsTechnical Physician M.Sc. (TP)



9 Literatur

titel des moduls: advanced technical medicine i · pflichtmodul im master-sc. technical physician...

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