Technik in der Kardiologie - Eine interdisziplinäre Darstellung für Ingenieure und Mediziner

Diagnose und Therapie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen erfordern eine immer engere Zusammenarbeit von Ärzten, Naturwissenschaftlern und Ingenieuren. Das vorliegende Lehrbuch wagt daher den Versuch eines Brückenschlages zwischen den Disziplinen. Im ersten Drittel werden die medizinischen Grundlagen der wichtigsten Herz-Kreislauffunktion und -erkrankungen vermittelt. Auf dieser Basis wird der Aufbau und die Funktionsweise der bekannten Diagnose- und Therapieverfahren aus dem Bereich der Kardiologie erläutert. Dies umfasst sowohl den aktuellen Stand der Technik als auch die neuesten Trends.Das Buch richtet sich somit an Studierende, Lernende und Praktizierende in medizinischen, natur- und ingenieurwissenschaftlichen Berufen. Ziel des Buches ist es, ein gegenseitiges Verständnis zu wecken, um neue Techniken sinnvoll entwickeln und sicher anwenden zu können.

Inhaltsverzeichnis:

1 Grundlagen der Fluidmechanik.- 1.1 Die Druckverteilung.- 1.2 Die Viskosität einer Flüssigkeit.- 1.3 Die Strömung einer Flüssigkeit in einem Rohr.- 1.4 Der Fluss.- 1.5 Der Strömungswiderstand - Analogien zu einem elektrischen Stromkreis.- 1.6 Die Strömung in einem Rohrsystem.- 1.7 Literatur.- 2 Anatomie und Physiologie des Herzens.- 2.1 Die Anatomie des Herz-Kreislaufsystems.- 2.2 Das Arbeitsmyokard.- 2.3 Erregungsbildung und -leitung.- 2.4 Das Elektrokardiogramm.- 2.5 Literatur.- 3 Der Blutkreislauf.- 3.1 Anatomie und Physiologie des Gefäßsystems.- 3.2 Blutdruck und Blutfluss.- 3.3 Regulation des Blutdruckes.- 4 Ausgewählte Herz-Kreislauferkrankungen und ihre Diagnose.- 4.1 Koronare Herzkrankheit (KHK).- 4.2 Hypertonie.- 4.3 Herzklappenerkrankungen.- 4.4 Kongenitale Herzfehler.- 4.5 Kardiomyopathien.- 4.6 Herzinsuffizienz.- 4.7 Arrhythmien.- 4.8 Literatur.- 5 Elektrokardiographie.- 5.1 Ableitelektroden.- 5.2 Die Haut als elektrische Grenzschicht.- 5.3 Ersatzschaltbild des Gesamt systems.- 5.4 Ableittechnik.- 5.5 Nichtinvasive Ableitverfahren.- 5.6 Elektrophysiologische Untersuchungen.- 5.7 Literatur.- 6 Messung des Blutdruckes.- 6.1 Drucksensoren.- 6.2 Invasive Blutdruckmessung.- 6.3 Nichtinvasive Blutdruckmessung.- 6.4 Aktuelle Entwicklungen.- 6.5 Klinische Aspekte der Blutdruckmessung.- 6.6 Literatur.- 7 Messung des Blutflusses.- 7.1 Elektromagnetisches Messverfahren.- 7.2 Laufzeitmessung mit Ultraschall.- 7.3 Doppler-Messverfahren.- 7.4 Alternative Verfahren.- 7.5 Literatur.- 8 Messung des Herzzeitvolumens.- 8.1 HZV-Bestimmung nach dem Fick'schen Prinzip.- 8.2 Indikatorverdünnungsmethoden.- 8.3 Physikalische Methoden Volumenbestimmung.- 8.4 Ultraschallkardiographische SV-Bestimmung.- 8.5 Impedanzkardiographie.- 8.6 Aktuelle Trends in derVolumenbestimmung.- 8.7 Literatur.- 9 Pulsoximetrie.- 9.1 Grundlagen der Spektralphotometrie.- 9.2 Bestimmung der Sauerstoffsättigung.- 9.3 Störeinflüsse.- 9.4 Bestimmung der Hämoglobinkonzentration.- 9.5 Literatur.- 10 Ultraschallkardiographie.- 10.1 Eindimensionale Ultraschallverfahren.- 10.2 Zweidimensionale Ultraschallverfahren.- 10.3 Dopplerechokardiographie.- 10.4 Kontrastechokardiographie.- 10.5 Neue Techniken zur Quantifizierung der Myokardfunktion.- 10.6 Dreidimensionale (3D-) Echokardiographie.- 10.7 Augmented Reality Anwendungen.- 10.8 Transösophageale Echokardiographie.- 10.9 Stressechokardiographie.- 10.10 Intravasaler Ultraschall.- 10.11Standardparameter und Formeln der Echokardiographie.- 10.12 Literatur.- 11 Nuklearmedizinische Verfahren in der Kardiologie.- 11.1 Myokardiale SPECT-Perfusionsszintigraphie.- 11.2 Myokardiale Gated-SPECT-Perfusionsszintigraphie.- 11.3 Positronen-Emissions-Tomographie (PET).- 11.4. Radionuklidventrikulographie (RNV).- 11.5 Molekulare Aspekte der Nuklearkardiologie.- 11.6 Literatur.- 12 Angiokardiographie.- 12.1 Bilderzeugung und Speicherung.- 12.2 Herzkatheter.- 12.3 Durchführung der Untersuchung.- 12.4 Aussagen der Angiokardiographie.- 12.5 Auswertu ng der Untersuchung.- 12.6 Literatur.- 13 Herzschrittmacher.- 13.1 Aufbau eines Schrittmachersystems.- 13.2 Die Funktionalität eines Herzschrittmachers.- 13.3 Stimulationsmodi.- 13.4 Literatur.- 14 Defibrillator/Kardioverter.- 14.1 Physiologische Grundlagen.- 14.2 Technische Realisierung.- 14.3 Algorithmen zur automatischen Tachykardieerkennung.- 14.4 Frühdefibrillation.- 14.5 Der implantierbare Kardioverter/Defibrillator (ICD).- 14.6 Literatur.- 15 Alternative Techniken der Tachykardiebehandlung.- 15.1 Atriale Tachykardiebehandlung.- 15.2 VentrikuläreTachykardiebehandlung.- 15.3 Ablationsverfahren.- 15.4 Literatur.- 16 Informationstechnik in der Kardiologie.- 16.1 Datenarten und deren Formate.- 16.2 Datenhaltung.- 16.3 Aktuell verfügbare Informationssysteme.- 16.4 Datensicherheit.- 16.5 Mobile Datenerfassungsgeräte.- 16.6 Literatur.- Anhang - Farbabbildungen.