B.Sc. Medizintechnik Kompetenzfeld Sensorsignalverarbeitung

Präsentation zum Thema: "B.Sc. Medizintechnik Kompetenzfeld Sensorsignalverarbeitung"—  Präsentation transkript:

1 B.Sc. Medizintechnik Kompetenzfeld Sensorsignalverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. B. Yang Prof. Dr.-Ing. M. Berroth

2 Module des Kompetenzfelds
Zwei Module: Signale und Systeme, Prof. Yang WS, 4SWS, 6LP → Grundlagen für Signalverarbeitung (SW) Schaltungstechnik, Prof. Berroth WS + SS, 6SWS, 6LP Schaltungstechnik 1 (V/Ü) im WS Schaltungstechnik 2 (V) im SS → Grundlagen für elektrische Sensoren (HW)

3 Inhalte der Module Signale und Systeme: Schaltungstechnik:
Was sind Signale und Systeme? Analyse analoger und digitaler Signale und Systeme im Zeitbereich und Frequenzbereich Fourier-Transformation Theorie der linearen Systeme Schaltungstechnik: Frequenzgänge und Ortskurven Grundzüge der Vierpoltheorie Netzwerkanalyse bei periodischer Anregung Laplace-Transformation Transistor- und Operationsverstärkerschaltungen

4 Medizinische Signalverarbeitung

5 Was ist Signalverarbeitung?
Information für Anwendungen Signal- verarbeitung Signale, Messungen Sensor Erfassung “Object of interest”

6 Anwendungen der Signalverarbeitung
Sprache Bild Komm Auto Messtech. Audio Video Radar Medizin Signalverarbeitung

7 Beispiele medizinischer Signalverarbeitung (1)
Sensor: Kernspin-Tomograph Signal: MRT-Spektroskopie Aufgabe: Untersuchung der Struktur von Molekülen und Stoff zusammensetzung

8 Beispiele medizinischer Signalverarbeitung (2)
Sensor: Kernspin-Tomograph Signal: Ganzkörper-MRT-Aufnahmen Aufgabe: Automatische Segmentierung vom Fettgewebe zur Diagnose von Diabetes

9 Beispiele medizinischer Signalverarbeitung (3)
Sensor: Kappe mit Elektroden Signal: EEG Aufgabe: Detektion von Epilepsie, Brain-Computer-Interface

10 Interdisziplinäre Zusammenarbeit
zwischen Uni. Stuttgart, Prof. Yang Uni. Klinik Tübingen (Prof. Schick, Fr. Prof. Schwenzer, Dr. Schmid, …) in Form von vielen studentischen Arbeiten ( ) gemeinen Promotionen (3) gemeinsamen DFG-Projekten

11 M.Sc. Medizintechnik Spezialisierungsfach
„Bildgebende Verfahren und Sensorsignalverarbeitung“ Praktikum: EKG-Signale Dr. Lauer (Siemens Medizintechnik): Technologien der medizinischen Bildgebung und Labordiagnostik Prof. Ott, Digitale Bildverarbeitung Prof. Yang: Spezialvorlesungen für Signalverarbeitung Projektpraktikum: Mustererkennung (Krebserkennung aus MRI-Bildern) ……

12 Beispiele für Schaltungsentwicklungen im Bereich Medizintechnik

13 Schaltungsentwicklung
Besondere Anforderungen in der Medizintechnik: Sicherheit für Patient und Arzt (z.B. Defibrilator) Zuverlässigkeit (z.B. Herzschrittmacher!) Kompakte Bauweise Niedriger Energieverbrauch Einfache Bedienbarkeit Einfache Konfiguration

14 Entwicklungszyklus Idee / Konzept Hardware Prototyp 1 Software

15 Temperaturaufzeichnungsgerät
Einsatzgebiet: Temperatur-Überwachung von Blutkonserven

16 Elektrolarynx Einsatzgebiet: Sprechhilfe für Patienten ohne Kehlkopf
Microcontroller (flexibel konfigurierbar) Bluetooth Funkmodul (keine Steckverbinder, Hygiene!)

17 IC-Entwurfszyklus CAD-Labor Konzept Schaltplan Simulation Layout
Halbleiterfabrik

18 IC-Entwurfszyklus Messtechnik Aufbautechnik Charakterisierung
Halbleiterfabrik Messlabor INT On-wafer Probes Messtechnik Aufbautechnik Charakterisierung

19 Im Messlabor….