Volume 80, Issue 11

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Zusammenfassung Die transurethrale Resektion der Prostata (TUR-P) ist der Gold Standard für die endoskopisch-chirurgische Behandlung der Benignen Prostatahyperplasie (BPH). Unbekannt ist jedoch, ob bei der bipolaren TUR-P die Möglichkeit von elektrothermischen Verletzung von benachbartem nichtopertiertem Gewebe besteht. Grund hierfür könnten höhere Ausgangsleistungen der Chirurgie-Generatoren sein. Deshalb werden experimentell gemessene Werte der räumlichen Verlustleistungsdichte um ein bipolares Resektoskop als Quellterm für die Berechnung der Temperaturänderung im operationsnahen Gewebe verwendet. Die Temperaturberechnung basiert auf der numerischen Lösung der Wärmeleitungsgleichung nach Penne. Für die gewählten Randbedingungen und Eingabeparameter sind keine signifikanten Temperaturerhöhungen im Berechnungsgebiet am proximalen Ende des Resektoskop-Schaftes festzustellen. Um ein umfassendes Verständnis zu gewinnen sollen weiterführende Untersuchungen mit einer Variation der Randbedingungen und Eingabeparameter durchgeführt werden. Abstract The transurethral resection of the prostate (TUR-P) is an endoscopic technique and the gold standard for the surgical treatment of benign prostate hyperplasia (BPH). It remains unclear if there is the possibility of electrothermal injuries of tissue which is not directly treated during bipolar TUR-P. The reason could be higher generator output powers of bipolar systems. Therefore, measured values of the power loss density distribution around a bipolar resectoscope are used as source term for the calculation of temperature changes in tissue not treated directly. The temperature calculations are based on the numerical solution of Penne's bioheat equation. With the chosen boundary conditions and input parameters no significant increase of temperature is found in the calculation domain at the proximal end of the resectoscope shaft. For a comprehensive understanding further investigations will be carried out with different boundary conditions and input parameters.

Zusammenfassung In dieser Veröffentlichung wird ein Konzept vorgestellt, das es erlaubt die Topologie der Magnetfelder bei der „Magnetischen Induktionstomografie“ (MIT) durch geometrische Spulenkonstruktionen und Bestromungsmuster soweit zu verändern, um eine scharfe Lokalisierung von Objekten innerhalb des Raumes zu ermöglichen. Ziel ist dabei, die Empfindlichkeit im Messvolumen gleichmäßiger als in der bekannten MIT zu verteilen, sodass elektrisch leitfähige Objekte mit größerer Entfernung zwischen Sender- und Empfängereinheit mit nahezu gleich hoher Signalintensität detektiert werden können, wie Objekte in Sender- und Empfängernähe. Dabei soll die maximale Objektgröße, die noch zu detektieren ist, verkleinert und die Empfindlichkeit des Systems verbessert werden. Abstract In this paper a novel approach is presented to change the topology of the magnetic fields by geometrical constructions of coils and current patterns in the “Magnetic Induction Tomography” (MIT) in order to achieve a sharper localization of objects within the space. The aim is to increase and evenly distribute the sensitivity in the measurement volume, so that an electrical conductive target with a greater distance between transmitter and receiver can be detected with almost the same high signal intensity as targets near transmitter and receiver. Furthermore we decreased the maximum size of the disturbance, as compared with the literature and improved the sensitivity of the system.

Portable bioimpedance measurement devices afford important solutions for providing measurement information non-invasively about patients' health in both clinical and home environments. In this work a portable bioimpedance spectrometer was developed for measurements in the frequency range between 1 kHz and 1 MHz in order to record the β -dispersion in the entire most interesting frequency range for the characterization of the pathological status of patients. The wide impedance range between 10 Ω to 10 kΩ was chosen for measurements comprising even the low impedances important in special medical applications such as monitoring of lung edema. Zusammenfassung Transportable Bioimpedanzmessgeräte bieten wichtige Lösungen zur Bereitstellung von Patienteninformation welche nicht invasiv den Gesundheitszustand in klinischer und heimischer Umgebung zu messen ermöglichen. In dieser Arbeit werden Messungen mit einem transportables Messsystem zur Charakterisierung des pathologischen Zustandes des Patienten vorgestellt, wobei die β -Dispersion in wohl wichtigsten Frequenzbereich für diese von 1 kHz bis 1 MHz erfasst wurde. Der breite Impedanzbereich zwischen 10 Ω und 10 kΩ wurde gewählt, um sowohl niedrige Impedanzen, wichtig in speziellen medizinische Anwendungen wie Überwachung von Lungenödemen, als auch hohe zu messen.

Zusammenfassung Optische 3D Messsysteme bilden wesentliche Komponenten, um in der computerassistierten Chirurgie die räumliche Lage chirurgischer Instrumente im Bezug auf den Patienten fortlaufend zu erfassen. In diesem Beitrag wird ein auf diese Anwendung zugeschnittener Versuchsaufbau vorgestellt, der die Untersuchung der Genauigkeit optischer, markerbasierter 3D Lokalisiersysteme ermöglicht. Zur berührungslosen Erfassung der Patientenanatomie wird außerdem ein robotergeführter Laserscanner beschrieben, bei dem durch Auswertung der Kamera-Rohdaten des Lokalisiersystems die Laserlinie detektiert wird. Abstract Optical 3D measurement systems are essential components for applications in computer assisted surgery to permanently acquire the spatial position of surgical instruments with regard to the patient's anatomy. This paper presents an experimental setup which is tailored to this application. It evaluates the accuracy of marker-based optical 3D localization systems. In addition a robot-guided laser scanner for touchless registration of the patient's anatomy is described where the laser line can be detected by analysing the camera raw data of the localization system.

Zusammenfassung In diesem Beitrag beschreiben wir die ersten Resultate einer Studie, in der die Möglichkeit der Entwicklung eines miniaturisierten, hochflexiblen faseroptischen Sensors für mehrere chemische und physikalische Parameter geprüft wurde. Der Sensor sollte ausreichend schlank und flexibel sein, um selbst in empfindlichen Bereichen des menschlichen Körpers längere Zeit ohne Irritationen eingesetzt werden zu können. Eine mögliche Anwendung wäre die kontinuierliche, nichtinvasive Messung von Blutgaswerten zur Überwachung von Patienten in medizinischer Pflege. Das Design und die Mikrofabrikation des Sensors und des Auslesesystems werden beschrieben und Messungen von O 2 und CO 2 Konzentrationen präsentiert. Abstract In this paper we describe first results of a study investigating the possibility of developing of a minaturized, highly flexible fiberoptic sensor for multiple chemical and physical parameters. The sensor should be sufficiently thin and flexible to be utilized in sensitive areas of the human body for extended times without causing irritations. A possible application would be the continuous, non-invasive measurement of blood gas concentrations for monitoring patients in medical care. The design and microfabrication of the sensor are described, and measurements of O 2 und CO 2 concentrations are presented.

There is an increasing tendency towards the use of combined MR/PET scanners and combined MR-Linac (Linear accelerator) systems in both clinical and research settings. The current work therefore investigated the effects of ionising radiation on the acquired MR signal, both experimentally and using a simple theoretical model. We have observed a phase signal change in the radiated area inside a water phantom. However, the theoretical basis of this observation is not fully covered by the employed model and needs further research. Zusammenfassung In der klinischen Routine und Forschung rücken kombinierte MR/PET und MR-Linearbeschleunigersysteme zunehmend in den Vordergrund. In dieser Arbeit wurde daher experimentell und theoretisch untersucht, ob und welchen Einfluss die ionisierende Strahlung auf das akquirierte MRT-Signal hat. Es konnte experimentell eine Änderung des Phasensignals im bestrahlten Bereich eines Phantoms festgestellt werden, wobei die zu Grunde liegenden physikalischen Mechanismen mit dem entwickelten Modell nicht komplett reproduziert werden können.