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Medizinische Optik und Lasermedizin

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Medizinische Optik und Lasermedizin
Modulbezeichnung (engl.): Medical Optics and Laser Medicine
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Medizinische Physik, Master, SO 01.10.2025
Code: MP3202.OPT
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4V (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
mündliche Prüfung

[letzte Änderung 31.03.2019]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MP2202.OPT (P213-0110) Medizinische Physik, Master, ASPO 01.04.2019 , 2. Semester, Pflichtfach
MP3202.OPT Medizinische Physik, Master, SO 01.10.2025 , 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Dr. Sebastian Markert
Dozent/innen: Dr. Sebastian Markert

[letzte Änderung 29.11.2024]
Lernziele:
Die Studierenden können die physikalischen Eigenschaften von Licht erläutern und Licht - je nach Anwendungssituation - als Strahl, Welle oder Teilchen beschreiben. Sie können abbildende Systeme formal beschreiben und Abweichungen von den idealisierenden Annahmen der Strahlenoptik quantifizieren. Sie können die grundlegenden Phänomene der Wechselwirkung von Licht mit biologischem Gewebe erläutern, die dominierenden Mechanismen in verschiedenen Situationen benennen und sie unterschiedlichen diagnostischen und therapeutischen Anforderungen zuordnen.
Auf der Grundlage dieser Kenntnisse können sie die Funktion und Anwendung unterschiedlicher medizinisch-optische Geräte und Verfahren erklären.
Die Studierenden können die für die Medizintechnik relevanten Eigenschaften der Laserstrahlung beurteilen und ihre Wechselwirkung mit biologischem Gewebe erläutern. Sie können die Gefährdung durch unterschiedliche Laser beurteilen und die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen ergreifen. Sie kennen unterschiedliche Lasertypen und können sie anhand ihrer Eigenschaften unterschiedlichen diagnostischen und therapeutischen Anwendungen zuordnen.

[letzte Änderung 18.07.2019]
Inhalt:
1. Grundlagen:
 1.1 Elektromagnetisches Spektrum
 1.2 Reflexion und Brechung
 1.3 Interferenz und Kohärenz
 1.4 Beugung
 1.5 Wechselwirkung von Licht und Materie
 
2. Abbildungsoptik:
 2.1 Brechung an sphärischen Flächen
 2.2 Abbildungsgleichungen
 2.3 ABCD-Matrixformalismus
 2.4 Klassische augenbezogene Geräte
 2.5 Blenden und Luken
 2.6 beugungsbegrenztes Auflösungsvermögen und Modulationsübertragungsfunktion
 
3. sonstige optische Komponenten:
 3.1 Lichtquellen
 3.2 Strahlungsdetektoren
 3.3 Glasfasern
 3.4 optische Filter
 
4. Gewebeoptik: Ausbreitung von Licht in biologischem Gewebe
 4.1 Absorption
 4.2 Vielfachstreuung
 4.3 Fluoreszenz
 
5. Medizinisch-optische Geräte und Verfahren:
 5.1 Rastermikroskopieverfahren
 5.2 ophthalmologische Geräte
 5.3 Lichtmikroskopie und hochauflösende Mikroskopie
 5.4 Elektronenmikroskopie
 
6. Laserphysik und -technik:
 6.1 Eigenschaften von Laserstrahlung
 6.2 prinzipieller Aufbau eines Lasers
 6.3 verschiedene Lasertypen
 
7. Lasersicherheit
 
8. Laser in der Diagnostik
 8.1 Laserspektroskopie und Fluoreszenzdiagnostik
 8.2 Optische Kohärenztomografie (OCT)
 
9. Laser in der Therapie:
 9.1 Grundlagen: Wechselwirkung von Lasern mit Gewebe
 9.2 Photodynamische Therapie (PDT)
 9.3 Koagulation, Verdampfen, Ablation, "Laserskalpell",  
 9.4 Beispiele aus Ophthalmologie, Dermatologie und Zahnheilkunde

[letzte Änderung 28.11.2024]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Tafel / Skript, Folien, Animationen

[letzte Änderung 02.10.2024]
Literatur:
Berlien, Hans-Peter; Müller, Gerhard J.: Applied Laser Medicine, Springer, 2003
Hecht, Eugene: Optik, De Gruyter, (akt. Aufl.)
Kühlke, Dietrich: Optik: Grundlagen und Anwendungen, Harri Deutsch, (akt. Aufl.)
Lipson, Stephen G.; Lipson, Henry S.; Tannhauser, David S.: Optik, Springer, 1997
Niemz, Markolf H:: Laser-Tissue-Interactions, Springer, (akt Aufl.)
Pedrotti, Frank L.; Pedrotti, Leno S.; Bausch, Werner; Schmidt, Hartmut: Optik für Ingenieure, Springer, (akt Aufl.)
Gerhard, Christoph: Tutorium Optik: Ein verständlicher Überblick für Physiker, Ingenieure und Techniker (akt. Aufl.), online in der htw Bibliothek verfügbar

[letzte Änderung 02.10.2024]
 
[Sun Dec 22 11:13:53 CET 2024, CKEY=mpmMP2202.OPT, BKEY=mpm2, CID=MP3202.OPT, LANGUAGE=de, DATE=22.12.2024]