Lehre & Praktika

Praktikum Kardio- und Verfahrenstechnik 1

Das Praktikum Kardio- und Verfahrenstechnik 1 mit den Versuchen:
(im Aufbau)

Versuch 1: Kältedilution (Betreuer: Gatzweiler)
Messung des Herzminutenvolumens nach dem Prinzip der Kältedilution, Versuchsaufbau mit spez. Kathederanwendung und Bedienung des Cardiac Output Computers der Fa. BAXTER.
Video zur Katheterapplikation->

Versuch 2: Vor-/Nachlastteststand  (Betreuer: Gatzweiler)
Bestimmung der Pumpenparameter wie Volumenstrom, Pumpendruck und Drehzahl, bei unterschiedlicher Vor- und Nachlast.

Versuch 3: Mikroskopie (Betreuer: Fr. Prof. Feldmann)
Bei diesem Versuch soll in die Technik des Mikroskopierens eingeführt werden.

Pacemaker Project

NEU: Die Herzschrittmacherschaltung als Schaltungssimulation

NEU: Die Herzschrittmacherschaltung kann nun auch mit der kostenlosen Schaltungssimulationssoftware LTspice simuliert werden. Die Software gibt es kostenlos für Windows oder Mac OS. So können Sie die Herzschrittmacherschaltung auf Ihrem PC oder Notebook stufenweise in Betrieb nehmen und die Funktionsweise kennenlernen. Nähere Info gibt es im gesicherten Bereich auf ILIAS.

Das "Pacemaker Project", ein Herzschrittmacher-Schaltkreis im Selbstbau
Das „Pacemaker Project“ bringt eine Anwendung aus der Welt der Biomedizin in unser Praktikum. Ziel ist es, den Studenten die Arbeitsschritte von der Erstellung des elektrischen Schaltplans bis zur Inbetriebnahme des Herzschrittmacher-Schaltkreises aufzuzeigen. Die Studenten erlernen das Bestücken der gedruckten Schaltung und den Umgang mit den Messgeräten, insbesondere mit einem Oszilloskop. Sie können die Arbeitsweise des Schrittmachers an einem EKG-Simulator testen. Zusätzlich wird ein EKG-Messverstärkers aufgebaut, der wahlweise an einen PC oder einen Mikrocontroller mit LCD-Display angeschlossen werden kann.

Abb.1: Arbeitsschritte

Abb.2: Schrittmacherpuls mit dem Oszilloskop gemessen

Abb.3: EKG mit Schrittmacherspike

Der Herzschrittmacher hat Potentiometer zur Einstellung der Frequenz, Pulsweite und Amplitude des Stimulationsimpulses. Es bietet sich die Möglichkeit zur Betrachtung des Stimulationsimpulses mit einem Oszilloskop. Am EKG Simulator kann der Einfluss dieser Parameter z.B. bezüglich der Reizschwelle getestet werden.
In der nächsten Ausbaustufe ist die Implementierung eines Aktivitätssensors geplant.

PaceMaker Project Teil 2: 1-Kanal EKG Messverstärker

  • Kompakter 1-Kanal EKG Messverstärker, Bauteilkosten ca. 25 €.
  • Patientenschutz durch optischen Isolationsverstärker (Isolationspannung 5,3kVeff /7kVpeak)
  • Nur eine 9Volt Blockbatterie auf der Primärseite (Patientenseite) erforderlich, Sekundärspeisung über USB.
  • Wahlweise Anschluss eines PC´s bzw. Notebooks über USB (Windows/MacOS/Linux, kein spez. Treiber erforderlich) oder eines Mikrocontrollers mit LCD-Touchscreen-Display (Kosten ca. 50,- €).
  • Anwenderprogramm in VisualBasic oder LabVIEW©
  • Der Mikrocontroller ist mit einem Mikro-SD-Memory-Kartenslot ausgestattet, wodurch auch eine mobile EKG-Langzeitmessung möglich ist.

Abb. 4: LCD-Touchscreen mit EKG-Verstärkerschaltung

Abb. 7: In-Lab development ecg to mobile phone via bluetooth

Abb. 5: Masterstudenten beim Praktikum

Abb. 8: Inside the ECG transmitter, all the components (ECG amplifier, µController-chip, bluetooth module) on one board.

Abb. 6: Schaltungsschema mit Testpunkten 

Abb. 9: Housing of the ECG transmitter

Abb.10: Installation of the ECG app