Konstruktion eines Phantoms vom menschlichen Kopf zur Entwicklung und experimentellen Verifikation von Geräten und Algorithmen für UWB-Mikrowellen- basierte Diagnose-Systeme

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    Motivation

    Schlaganfälle zählen zu den häufigsten Ursachen für Behinderung und Tod in westlichen Nationen. IMG SDA 2013-09-02 Schmid_Jochen-1Die Behandlung von Patienten mit Schlaganfällen, erfolgt in der Regel mit Medikamenten. Dieses muss je nach Ursache des Schlaganfalls zur Gerinnungsförderung oder zur Blutverdünnung dienen. Leider führt das jeweils andere bei einer Fehldiagnose zu einer Verschlechterung des Krankheitsverlaufs, weshalb die Ursache vor der Gabe zweifelsfrei geklärt sein muss. Hierfür stehen heute IMG SDA 2013-09-02 Schmid_Jochen-2zwei Diagnoseverfahren zur Verfügung: Die Magnetresonanztomographie (MRT) und die Computertomographie (CT). Beide Verfahren erfordern teure große Geräte und das zur Analyse notwendige Fachpersonal. Dieses ist aber nicht an jedem Krankenhaus rund um die Uhr verfügbar, was zu langen Wartezeiten führen kann. Da das den Schlaganfallkern umgebendes Gewebe ebenfalls eine Beeinträchtigung der Durchblutung erfährt und deshalb mit der Zeit ebenfalls zu betroffenem Gewebe wird, führen Wartezeiten zu einer unnötigen Verschlechterung des Zustandes des Patienten.
    Daher werden am Institut für Biomedizinische Technik und am Institut für Hochfrequenztechnik neue auf UWB-Mikrowellen-basierende Verfahren zur Bildgebung und Diagnose entwickelt. Die Vorteile dieser Verfahren sind ein nicht schädliches Medium und eine kompakte Bauart. Womit zukünftig ein mobiler Einsatz in ambulanten Einrichtungen denkbar wäre.

     

    Aufgabenstellung
    Für die experimentelle Verifikation der Entwicklungen soll im Rahmen dieser Arbeit ein Phantom des menschlichen Kopfes entstehen, das möglichst viele der elektromagnetischen Eigenschaften des Kopfes so gut wie möglich wiedergibt.

    Ihre Aufgaben sind:

    • Recherche verwendbarer Materialien, Mischungen und Möglichkeiten
    • experimentelle Erprobung geeigneter Materialen und Mischungen ggf. Aufstellen der Mischformeln zur exakten Anpassung
    • experimentelle Erforschung der zeitlichen Stabilität der erstellten Kompositionen
    • Aufbau einfacher Phantome und ggf. vergleich mit simulierten Gegenstücken
    • Messung und Vergleich der Permittivitäten von den Materialien und Mischungen


    Hinweise

    Die Gewichtung der einzelnen Elemente kann individuell an Ihre Vorstellungen angepasst werden.