Mikrowellensensorik in der Medizin - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau
Die Interaktiven Studienpläne sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.
Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).
Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.
Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im Campus-Portal erreichbar.
| Modulinformationen zu Mikrowellensensorik in der Medizin im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2021 | |
|---|---|
| Modulnummer | 200112 |
| Prüfungsnummer | 220474 |
| Fakultät | Fakultät für Informatik und Automatisierung |
| Fachgebietsnummer | 2222 (Biosignalverarbeitung) |
| Modulverantwortliche(r) | Dr. Marko Helbig |
| Turnus | Wintersemester |
| Sprache | Deutsch |
| Leistungspunkte | 5 |
| Präsenzstudium (h) | 34 |
| Selbststudium (h) | 116 |
| Verpflichtung | Wahlmodul |
| Abschluss | Prüfungsleistung mit mehreren Teilleistungen |
| Details zum Abschluss | Das Modul Mikrowellensensorik in der Medizin mit der Prüfungsnummer 220474 schließt mit folgenden Leistungen ab:
Zur Durchführung von Laborversuchen ist in jedem Semester eine aktenkundige Belehrung notwendig. Praktikumsversuch; Note ergibt sich aus Gespräch, Durchführung und Protokoll |
| Link zum Moodle-Kurs | https://moodle.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=3676 |
| Lehrende | Dr.-Ing. Marko Helbig |
| Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL | |
| max. Teilnehmerzahl | |
| Vorkenntnisse | Elektrotechnik, Elektromagnetisches Feld, Elektrische Messtechnik |
| Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen | Fachkompetenz: Die Studierenden kennen die physikalischen Grundlagen, welche die Ausbreitung und die Wechselwirkungen von Mikrowellen in Medien (insbes. Gewebe) und an dielektrischen Grenzflächen bestimmen. Sie besitzen grundlegende Kenntnisse über Methoden der Messtechnik im Mikrowellenbereich (u.a. über Netzwerkanalyse, dielektrische Spektroskopie) als auch über die dazu notwendigen technischen Komponenten und Messsysteme. Sie kennen Prinzipien und technische Umsetzungen ultrabreitbandiger Sensorik im Mikrowellenbereich, insbesondere der UWB-Radartechnik. Methodenkompetenz: Die Studierenden können medizinische Einsatzfelder der UWB-Sensorik benennen und ihr Potential analysieren. Sie kennen technische Voraussetzungen und signalanalytische Methoden, um derartige Systeme in der Medizin zum Einsatz zu bringen. Sie können mit den damit erfassten Daten grundlegend umgehen und wissen, welche relevanten Informationen wie zu extrahieren sind. Dies gilt insbesondere für die medizinische UWB-Bildgebung und die berührungslose Vitaldatenerfassung mittels Mikrowellen. Sozialkompetenz: Mit den in der Vorlesung erworbenen Erkenntnissen, sind die Studierenden in der Lage, neuartige Methoden und Verfahren der Mikrowellensensorik Medizinern vorzustellen, zu erläutern und Einsatzgebiete in der klinischen Praxis aufzuzeigen und zu demonstrieren. Sie können aktiv an fachspezifischen Diskursen teilnehmen und ihre Erfahrungen teilen. Dabei können Sie insbesondere die Unterschiede zwischen medizinischer UWB-Radartechnik und klassischer Radartechnik benennen und somit vermeintlichen Vorbehalten sachlich entgegenwirken. Im Praktikum werden gezielt folgende Kompetenzen erworben: Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende fachspezifische Messaufgaben (z.B. S-Parameter-Messung, dielektrische Spektroskopie, verschiedene UWB-Radar-Anwendungen) in der Gruppe durchzuführen und damit im Zusammenhang stehende Problemstellungen gemeinsam zu lösen. Dabei üben sie, verschiedene Lösungsansätze zu diskutieren, um gemeinsam die beste Lösung für eine gegebene Aufgabenstellung zu erkennen und zu realisieren. Sie können Kritik würdigen und Anmerkungen sowie Hinweise beherzigen. |
| Inhalt | - Physikalische Grundlagen: Mikrowellen im Spektrum elektromagnetischer Wellen, Wechselwirkungen elektromagnetischer Wellen in Medien, Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Medien, Transmission und Reflexion an Grenzflächen - Mikrowellenmesstechnik: Leitungsgeführte Wellenausbreitung, Streuparameter (S-Parameter), Messung der S-Parameter, Dielektrische Spektroskopie - Antennen und Bauelemente für die Mikrowellensensorik: Grundlegende Begriffe und Kenngrößen, Antennen für Mikrowellensensorik - UWB- und UWB-Radar: Ultrabreitbandtechnik, M-Sequenztechnologie, Grundlagen zum UWB-Radar, Beamforming / Migration, Oberflächenrekonstruktion mittels Boundary Scattering Transform, UWB-Sensorik in der Medizin - Seminar: Übungen, Demonstrationen zum Vorlesungsstoff - Praktikum mit den thematischen Inhalten: Dielektrische Spektroskopie, Bildgebung / Beamforming, Berührungslose Vitaldatenerfassung |
| Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form | Vorlesung: Folien, Tafel, Demonstrationen Praktikum: Übungen und Messungen im Labor
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| Literatur | . Detlefsen, Siart: Grundlagen der Hochfrequenztechnik. Oldenbourg, 2012 · Gustrau: Hochfrequenztechnik. Hanser, 2013 · Meinke: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer, 1992 · Thumm, Wiesbeck, Kern: Hochfrequenzmesstechnik. Vieweg + Teubner, 1998 · Hiebel: Grundlagen der vektoriellen Netzwerkanalyse. Rohde & Schwarz, 2011 · Göbel: Radartechnik. VDE-Verlag, 2011 · Sachs: Handbook of Ultra-Wideband Short-Range Sensing. Wiley-VCH, 2013 · Dössel / Buzug: Medizinische Bildgebung. (Bd. 7 der Reihe Biomedizinische Technik), de Gruyter, 2013 |
| Lehrevaluation | |