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Erstellt: Thu, 28 Mar 2024 23:06:32 +0100 in 0.0978 sec


Fehlandt, Benjamin;
Influence of geometry parameters of coronary stents on the mechanics of their deformation. - 52 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014

Die Prävention von Restenose im Herzen, dem erneuten Verschluss eines vorher operativ geweiteten Herzkranzgefäßes [1], ist das Ziel jeder Forschung , die sich mit Coronarstents auseinandersetzt. Laut der European Society of Cardiology waren 2012 die Herzkrankheiten mit 47 % die häufigste Todesursache in Europa [2]. Diese Arbeit hat sich das Ziel gesetzt, dieser Zahl entgegenzuwirken. Das Institut Material Science and Engineering der Budapest University of Technology and Economics bekam die Erlaubnis, aus menschlichen Herzkranzgefäßen explantierte, deformierte und gebrochene Stents zu untersuchen. Im Zentrum dieser Bachelorarbeit steht einer dieser Stents. Dieses Exemplar wies 3 Tage nach der Operation über 10 Brüche auf. Um Gründe für das Problem dieses Falls (insbesondere der Bruchstellen) zu erhalten, wurde die Arbeit in folgende 3 Teile gegliedert. Der erste beschäftigt sich mit Literaturrecherche. Dieser soll klären, wie im Allgemeinen Brüche dieser Art bei Stents untersucht werden und wie ein sehr einflussreicher Faktor, das Stentdesign, zur Prävention beitragen kann. Der 2. Schritt umfasst die Analyse des genannten speziellen Falles. Dieser wird zunächst mit der Hilfe von Röntgenbildern des gebrochenen Stents genauer beleuchtet. Anschließend wird die Finite-Elemente-Methode zum Einsatz gebracht, um die im Stent herrschenden mechanischen Spannungen während des im Blutgefäß abgelaufenen Verformungsprozesses und letztendlich des Bruches zu simulieren. Der letzte Teil verbindet alle behandelten Fakten und zieht zum Zwecke der Optimierung Schlüsse aus den Erkenntnissen. Diese Arbeit soll die Bedeutung der Erforschung von Ursachen für Brüche der Stentstruktur unterstreichen und als Ergänzung der bereits bekannten Ergebnisse verstanden werden, bzw. zu guter Letzt zur Verbesserung der Lebensqualität der Patienten beitragen.



Wegerich, Philipp;
Konzeption, Aufbau und Funktionstest eines Messgerätes zur Bestimmung der Flimmerverschmelzungsfrequenz. - 55 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Im Grundlagenteil der vorliegenden Arbeit wurden die Ursache sowie einige Einflussfaktoren der Flimmerverschmelzungsfrequenz hinterleuchtet und verschiedene Möglichkeiten zur Messung dieser Frequenz dargestellt. Eine Marktübersicht und die Analyse des Vorgängersystems führten zur Einteilung des geplanten Messsystems in mehrere Funktionsgruppen. Es wurden jeweils verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten diskutiert und darauf basierend eine Wahl getroffen. Die anschließende Konstruktion des Messgerätes wurden dokumentiert und die Funktionsweise der einzelnen Komponenten beschrieben.



Blank, Cathrin;
Systematisierung von gestenbasierten Eingabeaktionen in Mensch-Maschine-Schnittstellen : Evaluation eines Konzepts alltagsgerechter, intuitiver Eingabegesten mittels ausgewählter Nutzertests. - 59 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Das Ziel der Mensch-Computer-Interaktion ist es die Interaktion zwischen Mensch und Computer zu verbessern. Immer mehr Forschungsgruppen interessieren sich für eine berührungslose Kommunikation zwischen Mensch und Computer. Dabei greifen sie für die Interaktion auf natürliche Fähigkeiten des Menschen zurück. Sie verwenden Gesten zur berührungslosen Kommunikation. Doch welche Gesten eignen sich dafür? Dieses Thema wird in der nachfolgenden Arbeit dargestellt. Es werden Gesten aus verschiedenen Bereichen ausgewählt und für technische Prozesse systematisiert. Die ausgewählten Gesten werden nach Aspekten der Alltagstauglichkeit, Verständlichkeit, intuitiven Nutzbarkeit und Ausführbarkeit, auch durch Personen mit funktionellen Einschränkungen, untersucht. Anschließend wird ein praktischer Test, in Form einer Befragung von Probanden, durchgeführt. Hierbei wird festgestellt, wie die Probanden die Gesten verstehen und ob sie diese selbst ausführen würden. Abschließend werden die Ergebnisse des Test diskutiert und wenn möglich eine Empfehlung von Gesten für berührungslose Kommunikation zwischen Mensch und Computer gegeben.



Recknagel, Denise;
Prinzipien der Beißkraftmessung bei Säugetieren. - 73 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Diese Recherchearbeit präsentiert und bewertet die gängigsten Methoden der Beißkraftmessung. Als Modellsystem dient hier stellvertretend für alle anderen Säugetiere (inklusive des Menschen) der Hund. Die Beißkraft liefert entscheidende Erkenntnisse hinsichtlich des Zusammenhangs mit dem Kieferdesign. Sie wird durch individuelle Aspekte und die Messmethode an sich beeinflusst. Eines der ersten in vivo Beißkraftmessgeräte für Tiere basiert auf dem Prinzip einer Beißgabel. Mit dem Biss kommt es zu Dehnungen am Gerät, welche durch in einer Wheatstone Brücke verschalteten DMS erfasst werden. Eine Erweiterung dieser Methode ist die Muskel-Elektrostimulation bei betäubten Tieren, wobei jedoch die unnatürliche Muskelstärke gemessen wird. Man unterscheidet zwischen zwei Hauptmethoden der indirekten Beißkraftmessung. Die Dry Skull-Methode schätzt die Beißkraft mittels Modellvorstellungen ab, wenn in vivo Messungen an lebendigen Tieren nicht durchführbar sind. Diese Methode bietet gute Ansätze, jedoch ist eine Validierung mit mehr empirischen Daten nötig. Eine andere indirekte Möglichkeit bieten EMG-Messungen. Da keine der bis zu diesem Zeitpunkt angewandten Messmethoden alle Einflussfaktoren berücksichtigen, wird ein Anforderungskatalog an das Kraftmessgerät der Zukunft erarbeitet. Gleichzeitig werden Verbesserungen oder Lösungsvorschläge unterbreitet. Eventuell sollte öfter mit der Größe des Beißdrucks gearbeitet werden, da dieser als ein besser geeigneter Indikator erscheint. Auch sollte das Design des Beißkörpers überdacht werden. Bisher stützten sich die meisten in vivo Beißkraftmessungen auf die Konstruktion der ursprünglichen Beißgabel. Es ist sehr schwierig, die zahlreichen Messmethoden vom Menschen auf ein Tier zu übertragen. Eine seriöse Messung der Beißkraft ist bis jetzt nur beim Menschen möglich, bei Tieren lässt sich das Zubeißen auf eine Messeinrichtung nicht gezielt unter gleichen Bedingungen erzeugen. Es gibt zahlreiche Studien, die sich mit der Beißkraft von Säugetieren beschäftigen, doch bis zu diesem Zeitpunkt wurden nach aktuellem Kenntnisstand erst bei wenigen Säugetierarten direkte Messungen durchgeführt. Das Gebiet der Beißkraftmessung bei Säugetieren birgt noch großes Forschungspotential. Falls es gelingt, die in vivo Beißkraftmessung zu verbessern und zu vereinheitlichen, würde ein genaueres Verständnis der Beißkraft geschaffen werden.



Krüger, Luise;
Elektrische Analogien des Stapediusreflexes bei der Schallleitung im Mittelohr. - 67 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

In dieser Arbeit werden bereits bestehende elektrische Analogmodelle für das Mittelohr aufgegriffen und auf ihre Eigenschaften hin untersucht. Der Einfluss des Stapediusreflexes auf die Schallübertragung wurde an zwei Modellen untersucht. Elektromechanische und -akustische Analogien werden benutzt, um die Umwandlung in elektrische Analogmodelle zu erklären. Mit Hilfe von LTspice® werden die Schaltungen im Frequenzbereich simuliert und deren Ergebnisse nach Microsoft Excel exportiert, um die verschiedenen Modelle vergleichen zu können. Von dieser Arbeit unabhängige Untersuchungen wurden zum Vergleich herangezogen, um die Simulationsergebnisse bewerten zu können. Mit Hilfe der Modelle kann man Rückschlüsse von leicht zugänglichen Größen (z.B. Trommelfellimpedanz) auf schlecht zugängliche Größen (z.B. Verhältnis von Stapesschnelle zu Eingangsdruck) ziehen. Tendenziell folgt der Einfluss des Stapediusreflexes auf die Übertragungsfunktion des Mittelohrs den bereits im Tierversuch von Møller (Silman, 1984) vorgestellten Ergebnissen. Demnach vermindert der Stapediusreflex die Schallübertragung bis ca. 1 kHz und verstärkt sie darüber hinaus etwas. Somit sollte die allgemein verbreitete Schutzfunktion des Stapediusreflexes neu diskutiert werden.



Sturm, Antal;
Mechanische Optimierung der Aktorik am Kletterroboter CREST. - 53 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Optimierung der Bewegungsmodule des an der TU Ilmenau entwickelten modularen Kletterrobotersystems CREST. Die Bewegungsmodule des vorigen Systems waren mit einem handelsüblichen Robotikservomotor versehen, der gleichzeitig als Antrieb diente. Befestigt war der Servomotor über zwei Verbindungsteile aus Aluminium. Das Problem des alten Moduls war es, dass durch die Befestigung des Servomotors und durch den direkten Abtrieb Verkippungen auftraten. Um die Verkippungen zu reduzieren, wurden im neuen Modul ein Parallelkurbelgetriebe und eine Abtriebsachse mit doppeltem Abtrieb verbaut. Bei anschließenden Experimenten mit den neuen Modulen stellte es sich heraus, dass die bislang genutzten Motoren nicht das in den Datenblättern angegebene Spitzenmoment aufweisen. Daher wurde ein Redesign der bestehenden Baugruppen durchgeführt, die für das reduzierte Moment ausgelegt sind. Alle Versionen der Module wurden unter Nutzung biologisch Inspirierten Konstruktion in Leichtbauweise gefertigt. Durch den doppelseitigen Abtrieb hat das neue System keine seitlichen Verkippungen mehr. Das System kletterte am Ende der Arbeit ein senkrechtes Substrat mit einer Geschwindigkeit von 1,79 mm s-1 hinauf.



Balaghi Asefi, Samira;
Farbortbestimmung für glasige - kristalline Materialien anhand spektralphotometrischer Messungen. - 66 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Die Farbbestimmung hat insbesondere zur Produktion ästhetisch anspruchsvoller Produkte der Biomedizinischen Technik einen sehr hohen Stellenwert. Wegen der Phänomene der Metamerie ist aber leider nie eine vollständige Farbgleichheit zu schaffen. Daher ist eine akribische und sorgfältige Farbbestimmung sehr wichtig. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde versucht die ursprüngliche Farbe von transluzenten Materialien zu bestimmen. Die Farbe eines Objekts ergibt sich aus der persönlichen Empfindung des Betrachters und ist abhängig von dem reflektierten und absorbierten Wellenlängenbereich des Lichtes sowie von der spektralen Zusammensetzung der Lichtquelle. Im Bereich glasig-kristalliner Materialien kommt dabei die Besonderheit zum Tragen, dass Farbwirkung sowohl aus dem stark reflektierenden Effekt von Oberflächen als auch dem speziellen Transmission-/Absorptionsverhalten entsteht. Um eine einheitliche Aussage über die Farbe zu treffen, ist die Einsetzung der durch spektralphotometrische Messprinzipien bestimmten optischen Kennwerte in verschiedene Standardfarbmesssysteme notwendig. Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, auf Basis von spektralphotometrischen Messungen an verschiedenen Glaskeramikproben in einem UV-VIS-NIR Spektralphotometer die charakteristischen optischen Kennwerte zu ermitteln, um daraus in ausgewählten Farbmesssystemen die Farbwirkung zu quantifizieren. Im Laufe dieser Arbeit werden erst die Standardfarbmesssysteme vorgestellt, die Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereiche der Systeme betrachtet. Es folgen die durch Spektralphotometer ermittelten charakteristischen optischen Kennwerte und die Eintragung in verschiedene Farbmesssysteme.



Ziegenspeck, Nils;
Entwicklung eines Konzeptes eines integrierten 3D-Kraftmesssystem. - 45 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines Konzeptes für die Neukonstruktion einer elektromechanischen Koppeleinheit, welche einen Roboterarm mit einer Einheit zum Steuern der Funktionen eines medizinischen Instrumentes verbindet. In diese elektromechanische Koppeleinheit ist ein 3D-Kraftmesssystem zu integrieren. Es wird gemäß den Richtlinien der VDI 2221 und der VDI 2206 vorgegangen. Dabei werden unterschiedliche Arten von Sensoren miteinander verglichen und nach festgelegten Kriterien bewertet. Das dabei ausgewählte Prinzip wird im späteren Verlauf der Arbeit verfeinert und über mehrere Iterationsstufen wird am Ende der Arbeit ein CAD-dokumentiertes Konzept dargestellt, welches die Forderungen aus Aufgabenstellung und Lastenheft erfüllt.



Bemmann, Maximilian;
Entwicklung eines ersten Prototyps für ein anatomisches Trainingsmodell der Lendenregion zur Simulation der Implantation von Bandscheibenprothesen und die Erprobung weiterer operativer Eingriffe im Bereich der Lumbalwirbelsäule. - 103 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Aufgrund steigender Anforderungen an Ärzte durch immer komplexere Behandlungsmethoden ist eine umfassende Aus- und Weiterbildung der ausführenden Chirurgen von großer Wichtigkeit. Wirbelsäulenoperationen am empfindlichen Rückenmark stellen die Operateure immer wieder vor neue Herausforderungen und verlangen ein hohes Maß an Präzision, um Schäden des Rückenmarks zu vermeiden. Die Trainingsmöglichkeiten beschränken sich hauptsächlich auf das Üben an Leichenpräparaten und die Assistenz bei realen Operationen. Um die Trainingsmöglichkeiten solcher Eingriffe zu erweitern, entwickelt die Firma Phacon anatomische Modelle, an denen die simulierten Operationen unter realistischen Bedingungen durchgeführt werden können. Die Systeme bestehen dabei aus einem Operationsmodell und einer Basisstation, zu der eine CT-basierte Navigation gehört und eine Sensorik, welche Verletzungen von Risikostrukturen detektiert. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Operationsmodell für den Lendenwirbelsäulenbereich entwickelt werden. Auf der Grundlage eines computertomographischen Datensatzes können zunächst alle nötigen Bestandteile der Wirbelsäule virtuell modelliert werden. Danach sollen die knöchernen Strukturen mit dem firmeninternen Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt werden. Die Hauptaufgabe liegt in der Entwicklung der Zwischenwirbelscheibe als Modellkomponente. Dabei gilt es herauszufinden, welches Material und welche Fertigungsverfahren für die Herstellung des Replikates der Zwischenwirbelscheibe geeignet sind. Desweiteren muss ein passendes Fügeverfahren für die Einzelteile Lendenwirbel und Bandscheibe gefunden werden. Im Ergebnis der Arbeit wird ein geeignetes Modell für die Bandscheibe entwickelt und evaluiert. Abschließend soll eine Fertigungsabfolge für das beschriebene Modell entworfen werden.



Gattig, Philipp;
Weiterentwicklung eines bestehenden Prototyps zum Training der Endoskopie des "Oberen Aerodigestivtraktes". - 90 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2013

Die moderne Medizin bietet zunehmend mehr Möglichkeiten hinsichtlich der Diagnostik und Therapie. Gleichzeitig steigen zudem die Fallzahlen und damit die Patientenbehandlungen pro Arzt an. Diesem Umstand und gestiegener Erwartungshaltung seitens der Patienten geschuldet, müssen Ärzte in Aus- und Weiterbildung verstärkt praktisch üben können. Die Durchführung einer Endoskopie der Luftwege oder einer Magenspiegelung konnte bisher nur am Patienten "geübt" werden. Präparate oder Zuschauen und Assistenz sind für diesen speziellen medizinischen Sachverhalt nicht vollständig zielführend. Die Übung der Auge-Handkoordination ist daher am besten mit originalem medizinischem Instrumentarium am Modell trainierbar. Die Firma Phacon entwickelt medizinische Trainingsmodelle; ein Produkt stellt das Endoskopiemodell der Firma dar. An diesem ist über den Zugang per Nase oder Mundhöhle die Laryngoskopie oder Ösophagoskopie möglich. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Endoskopiemodell optimiert und in seinen Funktionen ausgebaut. Hierfür wurde ein Adapterkonzept gesucht und entwickelt, welches es nun ermöglicht, Nasenmodul und Kehlkopfmodul reversibel zu verbinden. Ergänzt wurde das Modell mit einer 2/3-Abbildung des Magens, welcher das Modell erweitert und zukünftig Grundlage für Biopsien sein soll. Darüber hinaus wurden diverse kleinere Fehler am Modell beseitigt und die Herstellung optimiert. Grundlage der Arbeiten waren computertomographische Daten der Körperregion. Die dreidimensionalen Modelle und Gussformen wurden virtuell am Computer erstellt und konnten mit Hilfe eines 3D-Gips-Druck-Verfahrens in ausreichender Genauigkeit hergestellt werden. Abschließend konnte eine Fertigungsanweisung entworfen werden, welche die reproduzierbare Herstellung und Fertigung des Modells mit Hilfe der verschiedenen Verfahren ermöglicht.