Anwendung elektrischer und magnetischer Felder in der Life-Science-Elektronik:
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2002
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG: ELEKTRISCHE UND MAGNETISCHE FELDER IN DER BIOMEDIZIN
.1
2 TECHNISCHE OPTIMIERUNG DER MAGNETSTIMULATION
.4
2.1 LEISTUNGSKREIS.6
2.1.1 GRUNDLAGEN.6
2.1.1.1 WICHTIGE TECHNISCHE GROESSEN BEI DER MAGNETSTIMULATION.6
2.1.1.2 SCHALTUNGSPRINZIPIEN DES LEISTUNGSKREISES.8
2.1.2 VERLUSTMECHANISMEN DES LEISTUNGSKREISES.14
2.1.2.1 KONDENSATORVERLUSTE.14
2.1.2.2 SPULENVERLUSTE.14
2.1.2.3 THYRISTORVERLUSTE.15
2.1.3 PHYSIOLOGISCH-TECHNISCHE OPTIMIERUNG DES LEISTUNGSKREISES.15
2.1.4 LEBENSDAUER-ERWARTUNG DES LEISTUNGSTHYRISTORS BEI THERMISCHER
WECHSELBEANSPRUCHUNG.19
2.1.5 DER LEISTUNGSTHYRISTOR - REVERSE-RECOVERY-EFFEKT.24
2.1.5.1 SPANNUNGS- UND STROMVERLAEUFE IM UNGESCHUETZTEN LEISTUNGSKREIS.25
2.1.5.2 SCHUTZSCHALTUNGEN.27
2.1.5.3 SNUBBER-GLEICHRICHTER.29
2.1.5.4 DIMENSIONIERUNG DES SNUBBERKONDENSATORS.30
2.1.6 AUFBAU DES LEISTUNGSKREISES.,.32
2.1.6.1 LADESCHALTER.34
2.1.6.2 DIMENSIONIERUNG DER LADEWIDERSTAENDE.37
2.1.7 STEUERUNG UND REGELUNG DES LEISTUNGSKREISES.40
2.1.7.1 THYRISTOR-ANSTEUERUNG.42
2.1.7.2 GENERIERUNG VON VOLLWELLEN UND DOPPELPULSEN.44
2.1.7.3 STEUERLOGIK UND MESSDATENAUSWERTUNG. 46
2.1.7.4 SPANNUNGSUEBERTRAGUNG UEBER GEREGELTE OPTOKOPPLER.49
2.2 SPULENTECHNOLOGIE.50
V
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/966625153
INHALTSVERZEICHNIS
2.2.1 GRUNDLAGEN DER STIMULATIONS-SPULEN.50
2.2.2 WICHTIGE PARAMETER ZUR SPULENBEWERTUNG UND SPULENOPTIMIERUNG.50
2.2.2.1 REIZWIRKUNG.50
2.2.2.2 PHILSDAUER.51
2.2.2.3 SPULENINDUKTIVITAET.52
2.2.2.4 FOKALITAET DER SPULEN.53
2.2.2.5 TIEFENREICHWEITE.53
2.2.2.OE HANDHABUNG.53
222.1
GUETE DER STIMULATIONSSPULE.54
2.2.3 FREQUENZABHAENGIGE VERLUSTMECHANISMEN DER SPULEN.54
2.2.3.1 PROBLEMATIK DER FLUSSKOPPLUNG.55
2.2.3.2 OPTIMIERUNG DER SPULEN MITTELS DREIDIMENSIONALER FELDREGHNUNG.58
2.2.4 THERMISCHE BETRACHTUNG VON STIMULATIONSSPULEN.60
2.2.4.1 ERWAERMUNGSMESSUNGEN.61
2.2.4.2 RECHNERISCHE SIMULATION DER SPULEN.64
2.2.4.3 BERECHNUNG DES ERWAERMUNGSVERHALTENS.67
2.2.4.4 LATENTWAERMESPEICHER.69
2.2.5 TECHNISCHE VERBESSERUNGEN DES SPULENKABELS.70
2.3 MESSUNGEN VON KONDENSATOREN UND SPULEN HOHER GUETE.73
2.3.1 MESSVERFAHREN.73
2.3.2 EXAKTE RECHNUNG FUER DIE INNENWIDERSTANDSBERECHNUNG.74
2.3.3 FEHLERBETRACHTUNG DES MESSVERFAHRENS.75
2.3.4 MESSSPULE UND MESSKONDENSATOREN.76
2.3.5 MESSUNG DER ENTLADE-KONDENSATOREN.78
2.3.6 MESSUNG DER SPULEN.78
2.4 GERAETESICHERHEIT.
YY
.
.79
2.5 AKUSTISCHER ARTEFAKT.82
3 NEUE ANWENDUNGEN DER
MAGNETSTIMULATION._.87
3.1 FUNKTIONELLE MAGNETSTIMULATION.87
3.2 NICHT-INVASIVES KORTIKALES MAPPING MITTELS MAGNETSTIMULATION.89
3.2.1 NAVIGIERTE KORTIKALE MAGNETSTIMULATION.89
3.2.2 VERGLEICH BISHERIGER NEUROLOGISCHER BILDGEBUNGS- UND
MAPPING-VERFAHREN MIT
DEM NEUEN SYSTEM.91
VI
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.2.1 INVASIVE UNTERSUCHUNGSVERFAHREN.92
3.2.2.2 NICHT-INVASIVE UNTERSUCHUNGSVERFAHREN.92
3.2.2.3 FUNKTIONELLE MAGNETSTIMULATION ZUR LOKALISIERUNG SPEZIFISCHER
HIMAREALE.94
3.2.3 MODELLIERUNG UND FELDRECHNUNG.95
3.2.3.1 DIE SPULENPARAMETER.95
3
.
23.2 PARAMETER ZUR KOPFMODELLIERUNG.98
3.2.4 ERGEBNISSE DER NUMERISCHEN FELDRECHNUNG.100
3.2.4.1 VERGLEICH VON BOX- UND SCHICHTMODELL.100
3.2.4.2 VERGLEICH DER FELDVERLAEUFE VON RUND- UND DOPPELSPULE. 102
3.2.4.3 DAS KUGELSCHALENMODELL.102
3.2.5 DARSTELLUNG DES ZIELPUNKTES.104
3.2.5.1 PHYSIOLOGIE DER ELEKTRISCHEN ERREGUNG ZUR EINGRENZUNG DES
ZIELPUNKTES.105
3.2.5.2 PARAMETER DER STIMULATIONSSTAERKE.109
3.2.5.3 BESTIMMUNG DER KOORDINATEN VON SPULE UND KOPF.109
3.2.5.4 BESCHREIBUNG DER HOT-SPOT-DATEN.111
3.2.5.5 DIE LOOK-UP-TABELLE.113
3.2.5.6 BERUECKSICHTIGUNG DER INDIVIDUELLEN ERREGUNGSSCHWELLE.114
3.2.6 REDUKTION DES FELDRECHENAUFWANDES DURCH
INTERPOLATIONSVERFAHREN.115
3.2.7 EVALUIERUNG DES SYSTEMS.117
3.2.7.1 ERFASSUNG DER POSITIONEN VON SPULE UND KOPF.117
3.2.7.2 HOT-SPOT-DARSTELLUNG.119
3
.
2.13 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSSE.120
3.2.7.4 BEWERTUNG DES VERFAHRENS.121
3.3 MAGNETSTIMULATION IN DER PSYCHIATRIE.122
3.4 MAGNETSTIMULATION IN NMR-TOMOGRAPHEN UND PET-SCANNEM.125
3.4.1 WECHSELWIRKUNG VON NMR-TOMOGRAPHEN MIT DEM SPULEIIFELD.125
3.4.2 EINFLUSS DES SPULENFELDES AUF PET-SCANNER, MAGNETISCHE
SCHIRMUNG.127
3.5 REIZUNG DES HERZMUSKELS DURCH MAGNETSTIMULATION.129
3.5.1 PHYSIOLOGISCHE BETRACHTUNGEN.130
3.5.2 STIMULATORMODIFIKATION FUER DIE NEUE HERZSPULE.131
3.5.3 KLINISCHE VERSUCHE.134
3.5.4 VERSUCHSERGEBNISSE.134
3.5.5 DISKUSSION.135
VN
INHALTSVERZEICHNIS
4 MESSUNG VON NERVENSIGNALEN UNTER
MAGNETSTIMULATION. 137
4.1 ENTSTEHUNG DER NERVEN- UND MUSKELSIGNALE.137
4.2 ABLEITUNG DES EMG-SIGNALS.138
4.3 SIGNAL
VERSTAERKER
.142
4.3.1 EINGANGSSTUFE.143
4.3.2 WEITERE STUFEN DES VERSTAERKERS.144
4.3.3 EINGANGS-SCHUTZBESCHALTUNG.144
4.3.4 GLEICHSPANNUNGS-KOMPENSATION UND ARTEFAKT-UNTERDRUECKUNG.146
4.3.5 VERSTAERKER-RAUSCHEN UND STOERUNGSUNTERDRUECKUNG.148
4.4 PATIENTENSICHERHEIT.153
5 ELEKTRISCHE UND MAGNETISCHE FELDER BEI BIOELEKTRONISCHEN
ANWENDUNGEN. 160
5.1 PASSIVE BIOSENSOREN ZUR HYGIENEMESSUNG.160
5.2 EINWIRKUNG ELEKTRISCHER FELDER AUF ORGANISCHE ZELLEN, DIE
DIELEKTROPHORESE.161
5.2.1 AUFBAU DER IDK-DOPPELSCHICHT-SENSOREN.166
5.2.2 MESSUNGEN MIT DEN IDK-DOPPELSCHICHT-SENSOREN.169
5.2.3 VERBESSERUNG DER MESSZYKLEN.170
5.2.4 BESTIMMUNG DER SENSORKAPAZITAETEN.171
5.2.5 ABSCHAETZUNG DES THERMISCHEN RAUSCHSTROMS.172
5.3 Z-SENSOR - ENTWICKLUNG EINES VERBESSERTEN LAYOUTS.174
5.3.1 BETRACHTUNG UND OPTIMIERUNG DES FELDSTAERKE-GRADIENTEN ANHAND DER
SPIEGELLADUNGSMETHODE.174
5.3.2 DREIDIMENSIONALE FELDRECHNUNG ZUR UNTERSUCHUNG DER SENSOREN.181
5.3.3 Z-SENSOREN MIT VIER ELEKTRODEN.187
5.3.4 MEHRFACHMESSEINRICHTUNG FUER DIE NEUEN SENSOREN.188
5.4 VERBESSERUNGEN DER MESSDATENAUSWERTUNG. 189
5.4.1 REDUKTION DER KAPAZITAETEN DER MESSLEITUNGEN.189
5.4.2 ERHOEHUNG DER MESSEMPFINDLICHKEIT DURCH DIFFERENZMESSUNG DER
SENSORKAPAZITAET.191
5.4.3 DATENAUSWERTUNG UEBER ERSATZSCHALTBILDERN MIT KONSTANTEN
ELEMENTEN.191
6 ANWENDUNG ELEKTRISCH UND MAGNETISCH AKTIVER BEADS IN DER
BIOMEDIZIN. 196
6.1 ANREICHERUNG DER BAKTERIEN AUF DEM SENSOR MIT HILFE MAGNETISCHER
BEADS.197
6.2 ANWENDUNG MAGNETISCHER BEADS IN DER TUMORTHERAPIE.202
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
7 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION
.205
8
ANHANG.207
9
LITERATUR.210
IX |
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