Ein analytisches Modell für die Blutdruckübertragungsstrecke der invasiven Blutdruckmessung mit externer Flüssigkeitskopplung

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Die invasive Blutdruckmessung spielt in der Anästhesie und in der Intensivmedizin eine wichtige Rolle. Im klinischen Alltag wird vorwiegend das preisgünstige extrakorporale Blutdruckmeßverfahren mit einem externen Einwegtransducer eingesetzt. Die Qualität dieses Verfahrens hängt im wesentlichen von dem Druckübertragungsverhalten der Meßstrecke ab, welche hauptsächlich aus dem Katheter, den Verlängerungsschläuchen, der Flüssigkeitssäule und dem Transducer besteht. Zusätzlich beeinflussen in der Flüssigkeitssäule vorhandene Luftblasen die Druckübertragungsqualität. In diesem Beitrag wird eine analytische Methode zur Bestimmung der Übertragungseigenschaften dieses Blutdruckmeßsystems anhand eines erweiterten neuen Modell vorgestellt. In ihm sind alle wichtigen Bestandteile der Druckübertragungsstrecke hinsichtlich ihrer Geometrie und Materialeigenschaften berücksichtigt

Untersuchung der zeitabhängigen Ballonaufweitung an PTCA-Kathetern

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Als ergänzende Komponente eines Prüfstandes für PTCA-Katheter (Herzkranzgefäßmodell, [1], [2]) wurde unter Verwendung eines Zweiachs-Lasermeßkopfes ODAC 15XY der Fa. Zumbach eine Durchmesserprüfvorrichtung für Katheterballons entwickelt. Mit ihr läßt sich ein wesentliches Kathetermerkmal, der einem definierten Innendruck zugeordnete Durchmesser des Ballons, untersuchen. Der Ballondurchmesser kann zur Beurteilung der Balloncompliance (dV/dp) herangezogen werden, weil die in die Volumenänderung weiterhin eingehende Längenänderung des Ballons für seine Anwendung im Koronargefäß nur eine untergeordnete Bedeutung besitzt. Eine Variation des verwendeten Inflationsdruckes innerhalb des zulässigen Bereichs ermöglicht es dem Anwender das Dilatationsergebnis an die Situation während der Intervention anzupassen. Zu diesem Zweck werden durch die Hersteller Tabellen mitgeliefert, die eine Zuordnung Ballondruck/Außendurchmesser vornehmen. Diese Darstellung trifft jedoch nur einen Teil des tatsächlichen Ballonverhaltens. Die verwendeten Kunststoffe ( PE, PET, oder PA) weisen während der Dilatation ein Kriechverhalten auf. Es führt dazu, daß bei konstantem Innendruck innerhalb der üblichen Dilatationszeit von 30s bis 60s der Ballondurchmesser langsam zunimmt. Ziel dieses Beitrages sind die Vorstellung des angewandten Untersuchungsverfahrens und der Nachweis einer Zeitabhängigkeit der erreichten Ballondurchmesser. Der Stichprobenumfang der bisher getesten Katheter läßt zur Zeit noch keine verallgemeinernden Schlüsse auf Unterschiede zwischen PTCA-Kathetertypen zu

Reaktionskraftuntersuchungen bei Vorschub und Rückzug von PTCA-Kathetern in modellierten Koronargefäßen

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.PTCA-Ballonkatheter werden zur Aufweitung von Verengungen der Herzkranzgefäße genutzt. Sie finden in verschiedenen Bauarten Anwendung. Zwischen diesen Kathetertypen und den Kathetern einer Bauart aber verschiedener Hersteller bestehen deutliche Differenzen in der Ausprägung anwendungsrelevanter Kathetermerkmale. In einem neuen Prüfstand für PTCA-Katheter werden der anatomische Aufbau (Lage, Durchmesser, Verzweigungen der Gefäße) und die Reibverhältnisse den physiologischen Verhältnissen nachgebildet. Möglich sind Messungen von Aktionskräften am Antrieb kombiniert mit Reaktionskraftmessungen in Modellgefäßen. Innerhalb dieses Beitrages werden Untersuchungen vorgestellt, die neben Abstützkräften des Katheters im Führungskatheter auch auf die Gefäßwand übertragene Kräfte bei Passage eines gekrümmten Gefäßabschnittes erfassen

Ein multifunktionales Herzkranzgefäßmodell: Nutzungsvarianten für vergleichende Untersuchungen an PTCA-Kathetern

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Obwohl neue koronarinterventionelle Techniken ihre Eignung für die minimalinvasive Therapie der koronaren Herzkrankheit unter speziellen Indikationsstellungen nachweisen konnten, ist die Ballondilatation (PTCA) bis heute das Standardverfahren zur Revaskularisierung verengter Koronargefäße. Das Verfahren belegt damit eine Mittelstellung zwischen medikamentöser Therapie und Bypassoperation. Der Erfolg der Operationstechnik liegt neben ihrer Einfachheit und des vergleichsweise geringen Bedarfs an Zubehör im wesentlichen darin begründet, daß allein bei der Ballondilatation kein die Flexibilität des Katheters einschränkender Zusammenhang zwischen Durchmesser des Anwendungsteiles und dem erzielbaren freien Lumen im Gefäß besteht. Die Kombinationsmöglichkeit der konventionellen PTCA mit der Applikation von Gefäßendoprothesen (Stents) sichert dem Verfahren eine zusätzliche Erweiterung seiner Anwendbarkeit

Softwarekomponenten zur Meßdatenverarbeitung für experimentelle Untersuchungen an PTCA-Kathetern

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Ein Prüfstand für Ballonkatheter (Herzkranzgefäßmodell) ist den anatomischen Verhältnissen nachempfunden. Meßbar sind Aktions- und Reaktionskräfte an verschiedenen Positionen ebenso wie Drücke im Ballon und in Modellstenosen. Nachdem der grundlegende Aufbau der Meßdatenerfassung und Ansteuerung aktiver Prüfstandkomponenten ebenso wie ein Fuzzy-Bewertungsprogramm bereits vorgestellt wurden, liegen die Schwerpunkte dieses Beitrages auf der Beschreibung der zur Datenerfassung und Datenaufbereitung entwickelten Software

A novel method for patient-oriented assignment of wheelchair cushions based on standardized laboratory testing procedures

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Rollstuhlsitzkissen sind die Schnittstelle zwischen Rollstuhl und Rollstuhlfahrer und übernehmen dabei Last übertragende und stabilisierende Aufgaben. Zusätzlich sollen sie helfen, Druckgeschwüre durch mechanische Entlastung und einen Abtransport von Feuchtigkeit und Wärme zu vermeiden. Die Auswahl eines Sitzkissen erfolgt dabei häufig anhand einer subjektiven Einschätzung der Sitzkisseneigenschaften, was die durchschnittliche Qualität der Versorgung negativ beeinflussen kann und unter Kostengesichtspunkten die Auswahl hochwirksamer Kissen nur schwer rechtfertigt. Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren, Sitzkissen anhand von messtechnisch erfassten Kennwerten und einer standardisierten Patientenprofilerhebung auszuwählen. Dazu wird eine Übersicht über die am Markt erhältlichen Sitzkissen gegeben und Möglichkeiten erörtert, die Sitzkissen anhand von strukturierten Entscheidungshilfen nachvollziehbar auszuwählen und die Anforderungen des Patienten unterstützend einzuteilen und zuzuordnen.A wheelchair seat cushion represents the interface between the wheelchair and the wheelchair driver and has to manage the force transmission and the stabilization between both of them. An additional very important requirement is the prevention of pressure ulcers by pressure relief and the transfer of humidity and heat away from the patient. The allocation of a cushion to the patient happens normally on the base of a subjective description of the cushion without any transparent decision rules. Consequently the quality of this procedure could be improved by a better description of the cushion, based on standardized laboratory tests and by the development of decision tools helping to identify the main efforts of the user. This article describes a procedure that allows the allocation of wheelchair seat cushions based on the characteristic of cushions from standardized laboratory tests and on the brief description of the user. Additionally the existing principles for wheelchair cushions are listed, described and compared. The possibilities to develop structured decision tools for wheelchair cushions are discussed

A Comprehensive Study of Intermetallic Compounds in Solar Cell Interconnections and their Growth Kinetics

AbstractIntermetallic compounds (IMC) in soldered interconnections influence the reliability of PV modules. Thus, the microstructure of solar cell interconnections and the growth of IMCs are to be investigated in this paper. Sn60Pb40 and Sn41Bi57Ag2 are chosen as alloy coatings of copper interconnectors and semi-automatically soldered to screen-printed front Ag-busbars of industrial mono-crystalline solar cells. The microstructure of the solder bonds is characterized with metallographic cross sections and confocal laser microscopy, as well as scanning electron microscopy and electron dispersive x-ray spectroscopy. The cross section samples are isothermally aged between 85°C to 150°C and for 15 hour to 155 hour to obtain the kinetic parameters of a diffusion-based growth model of the IMCs. The model is used to estimate the IMC thickness after 3000h at 85°C, and after 600 thermal cycles as well as after 25 years in the outdoor location Freiburg, Germany. It is found that extensive microstructural changes take place within the solder bonds during thermal aging. Grain coarsening within the solder matrix, in particular for Sn41Bi57Ag2 solders, is observed, which can lead to an entire Sn depletion of the solder matrix. Moreover, non-uniform Sn penetration and IMC growth at cavities and lead-glass particles of the busbar are observed for both solders, which is discussed in terms of its effect on metallization adhesion. Eventually, simulating the IMC growth for 3000h at 85°C forecasts a 3.7μm thick Ag3Sn IMC at the busbar for the Sn41Bi57Ag2 solder compared to 2.6μm for Sn60Pb40. The prognosis of the IMC thickness after 25 years in Freiburg yields an Ag3Sn thickness of 1.3μm for Sn41Bi57Ag2

Untersuchung des Einflusses von iatrogenen Schädigungen auf Marknägel

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Marknägel werden zur internen Fixierung von Brüchen der langen Röhrenknochen benutzt. Dabei muß der Nagel physiologische Lasten durch Biegung, Druck (d.h. Verkürzung) und Verdrehung aufnehmen. Der Rotationsschutz zur notwendigen Drehmomentübertragung, sowie auch die Längenkontrolle, wird üblicherweise durch eine Verriegelung des Nagels mit Schrauben oder Bolzen erreicht, die in proximalen und distalen Querbohrungen des Marknagels sitzen

Experimentelle Untersuchung der radialen Verformbarkeit von Stents

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Infolge der mechanischen Unterstützung der Gefäßwand nach Stentimplantation kann eine akute Durchmesservergrößerung gegenüber konventioneller Ballonangioplastie (PTCA) erreicht und die Restenoserate gesenkt werden. Eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Kräften ist eine Grundvoraussetzung für optimale Ergebnisse in der Stentapplikation. Aufgrund der Vielzahl der verwendeten Materialien und Gestaltungsprinzipien bestehen große Unterschiede in dem mechanischen Verhalten der kommerziell verfügbaren Stents. Die Kenntnis dieser Verhaltensweisen stellt eine essentielle Grundlage einer an die Läsion angepaßten Stentauswahl dar. Obwohl bisher verschiedene Studien das Stentverhalten analysierten, fehlt es aufgrund unterschiedlicher Prüfverfahren an einer Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Ziel dieses Beitrages ist die parallele Untersuchung von acht aktuellen Stenttypen. Zu diesem Zweck wurde eine Ultraschall-Meßvorrichtung zur standardisierten, quantitativen Evaluation der kompressiv-mechanischen Eigenschaften von Koronarstents entwickelt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung konnte darüberhinaus der Einfluß der Stentimplantation auf das radiale Dehnungsverhalten der Arterienwand untersucht werden

Das Ganze erfassen. Dem Alexander-von-Humboldt-Forscher Eberhard Knobloch zum 80. Geburtstag

Zusammenfassung Der Wissenschaftshistoriker Eberhard Knobloch beschäftigt sich seit rund zwanzig Jahren mit Leben und Werk Alexander von Humboldts. Er zeigt, dass Humboldts Wissenschaftstheorie vom Naturbild der pythagoreischen Schule inspiriert war, seine wissenschaftliche Methode hingegen dem Vorbild der Himmelsmechanik Laplaces folgte. Humboldt entwickelte aus diesen Quellen ein auf Zahlenverhältnisse und Mittelwerte gegründetes Erkenntnismodell, das wegweisend für die datenbasierten Bio- und Geowissenschaften wurde. Die wechselseitige Verbundenheit der verschiedenen Naturphänomene visualisierte Humboldt in seinem ‚Tableau physique des Andes‘. In mehreren Aufsätzen entschlüsselte Eberhard Knobloch auf anschauliche Weise diesen komplexen Blick ins Ganze der Natur. Abstract The historian of science Eberhard Knobloch has been studying the life and work of Alexander von Humboldt for over twenty years. He has shown that Humboldt’s theory of science was inspired by the Pythagorean School’s view of nature, while his scientific method followed the example of Laplace’s Celestial Mechanics. From these sources, Humboldt developed an epistemological model centered on numerical ratios and averages that led the way for databased life and earth sciences. Humboldt visualized the interconnectedness of the various natural phenomena in his ‘Tableau physique des Andes’. In several essays, Eberhard Knobloch decoded this complex view into the unity of nature in a comprehensible way. Resumen El historiador de la ciencia Eberhard Knobloch lleva unos veinte años estudiando la vida y la obra de Alexander von Humboldt. Ha demostrado que la teoría de la ciencia de Humboldt se inspiraba en la visión de la naturaleza de la Escuela Pitagórica, mientras que su método científico seguía el ejemplo de la Mecánica Celeste de Laplace. A partir de estas fuentes, Humboldt desarrolló un modelo epistemológico centrado en proporciones y promedios numéricos que abrió el camino a las bio- y geociencias basadas en datos. Humboldt visualizó la interconexión de los diversos fenómenos naturales en su “Tableau physique des Andes”. En varios ensayos, Eberhard Knobloch descifró esta compleja visión de la totalidad de la naturaleza de una forma comprensible