Simulationstool zur Auslegung transkutaner Energieübertragungssysteme
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
|
| Schriftenreihe: | Berichte aus der Medizintechnik
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 AUSGANGSSITUATION 1
1.2 ZIELSETZUNG 2
2 TECHNISCHE UND MEDIZINISCHE GRUNDLAGEN 3
2.1 KALLUSDISTRAKTION 3
2.1.1 PRINZIP DER KALLUSDISTRAKTION 3
2.1.2 INDIKATIONSSTELLUNG 5
2.1.3 BEHANDLUNGSKONZEPTE 6
2.1.4 IMPLANTATION INTRAMEDULLAERER VERLAENGERUNGSMARKNAEGEL 9
2.1.5 VERGLEICH DER VOLLIMPLANTIERBAREN ANTRIEBSKONZEPTE 9
2.2 AKTIVE IMPLANTATE 10
2.2.1 BEGRIFFSDEFINITION AKTIVES IMPLANTAT 10
2.2.2 CLOSED LOOP SYSTEME (CLS) 11
2.2.3 AKTORISCH FUNKTIONELLE IMPLANTATE (AFI) 14
2.2.4 SENSORISCH FUNKTIONELLE IMPLANTATE (SFI) 17
2.2.5 DEFINITION DER LEISTUNGSKLASSEN 18
2.2.6 BESTIMMUNG VON UEBERTRAGUNGSWEG UND IMPLANTATPOSITION 20
2.3 ENERGIEVERSORGUNG AKTIVER IMPLANTATE 21
2.3.1 ENERGIESPEICHER 21
2.3.2 ENERGIEERZEUGUNG 23
2.3.3 ENERGIEUEBERTRAGUNG 25
2.4 KOMMUNIKATION AKTIVER IMPLANTATE 27
2.4.1 FREQUENZBAENDER 27
2.4.2 STOERUNG UND DAEMPFUNG 28
2.5 INDUKTIV GEKOPPELTE ENERGIEUEBERTRAGUNG 31
2.5.1 ELEKTROMAGNETISCHES FELD 31
2.5.2 GEKOPPELTE SCHWINGKREISE 36
2.5.3 VERLUSTBETRACHTUNGEN 40
2.6 PHYSIOLOGISCHE ASPEKTE 42
2.6.1 THERMOREGULATION DES MENSCHLICHEN KOERPERS 42
2.6.2 THERMISCHE GEWEBESCHAEDEN 44
2.6.3 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN DER KOERPERGEWEBE 47
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INHALTSVERZEICHNIS VII
2.6.4 SPEZIFISCHE ABSORPTIONSRATE (SAR) 49
2.6.5 ATHERMISCHE GEWEBESCHAEDEN 50
3 TRANSKUTANE ENERGIEUEBERTRAGUNG 52
3.1 TET - SYSTEM 53
3.1.1 CONTROL UNIT 55
3.1.2 AKTOR SENSOR DEVICE 57
3.2 ELEKTROMAGNETISCHE SIMULATION 58
3.2.1 FINITE ELEMENTE MODELL 59
3.2.2 MATHEMATISCHES MODELL 67
3.3 THERMISCHE SIMULATION 73
3.3.1 TEMPERATURFELDSIMULATION 73
3.3.2 KOERPER-UND SPULENMODELL 75
4 AUSLEGUNG DER SENDE- UND EMPFANGSSPULEN 78
4.1 INDUKTIVITAET UND WIDERSTAND 80
4.1.1 VERSUCHSAUFBAU 80
4.1.2 MESSERGEBNISSE 82
4.1.3 SIMULATIONSERGEBNISSE 83
4.1.4 DISKUSSION 85
4.2 GEOMETRISCHE VERSCHIEBUNGEN 85
4.2.1 VERSUCHSAUFBAU 86
4.2.2 GEGENINDUKTIVITAET M 89
4.2.3 UEBERTRAGENE LEISTUNG 93
4.2.4 DISKUSSION 96
4.3 UMGEBUNGSMATERIALIEN 97
4.3.1 VERSUCHSAUFBAU 97
4.3.2 UEBERTRAGENE LEISTUNG 98
4.3.3 DISKUSSION 100
4.4 LASTSCHWANKUNGEN 101
4.4.1 VERSUCHSAUFBAU 102
4.4.2 UEBERTRAGENE LEISTUNG 103
4.4.3 DISKUSSION 106
4.5 SPULENDESIGNOPTIMIERUNG 107
4.5.1 OPTIMIERUNGSKRITERIEN 107
4.5.2 OPTIMIERUNGSPROZESS 110
4.5.3 DISKUSSION 113
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
5 AUSLEGUNG DER REGELUNG 115
5.1 STOERGROESSEN 117
5.2 STELLGROESSEN 121
5.3 REGELUNGSKONZEPT 128
5.4 SPULENPOSITIONIERUNG 130
5.5 DISKUSSION 131
6 PHYSIOLOGISCHE ASPEKTE 132
6.1 SPEZIFISCHE ABSORPTIONSRATE (SAR) 132
6.1.1 VERSUCHSAUFBAU 132
6.1.2 SIMULATIONSERGEBNISSE 133
6.1.3 DISKUSSION 136
6.2 ERWAERMUNG DER SPULEN UND DES GEWEBES 139
6.2.1 VERSUCHSAUFBAU 139
6.2.2 MESSERGEBNISSE 141
6.2.3 SIMULATIONSERGEBNISSE 143
6.2.4 DISKUSSION 144
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 149
ANHANG A OPERATIONSTECHNIK 164
ANHANG B HERSTELLER UND BEZEICHNUNG DER VERWENDETEN GERAETE UND
MATERIALIEN 166
ANHANG C GRAPHEN ZUR GEOMETRISCHEN VERSCHIEBUNG 167
ANHANG D UMGEBUNGSMATERIAL 170
ANHANG E GRAPHEN ZUR LASTVARIATION 171
ANHANG F ZEITKONSTANTEN DER REGELUNG 173
ANHANG G TEMPERATURVERLAEUFE 177
ANHANG H HERLEITUNG DER KOPPLUNGSBEZIEHUNGEN 182
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