Medizintechnik: Verfahren Systeme Informationsverarbeitung

739 Pages·2002·47.609 MB·German

by  R. Kramme, H. Kramme (auth.), Rüdiger Kramme (eds.)

Rüdiger Kramme (Hrsg.) Medizintechnik
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Rüdiger Kramme
(Hrsg.)
Medizintechnik
Verfahren Systeme
In formationsvera rbeitu n9
2., vollständig überarbeitete
und erweiterte Auflage
Mit 541 Abbildungen
und 122 Tabellen
Springer
Korrespondenz-Anschrift: ISBN 978-3-662-12454-3
Rüdiger Kramme, Dipl.-Ing.
Fuchsweg 14
79822 Titisee
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Medizintechnik: Verfahren, Systeme, Informationsverarbeitung
Hrsg.: Rüdiger Kramme. - 2., vollst. überarb. und erw. Auf!.
Früher u. d. T.: Medizintechnik, Verfahren, Systeme und Informati
onsverarbeitung
ISBN 978-3-662-12454-3 ISBN 978-3-662-12453-6 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-12453-6
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründe
ten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des
Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funk
sendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf ande
ren Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, blei
ben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Ver
vielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch
im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen
des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9.
September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist
grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen
den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
hup:llwww.springer.de/medizin
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997, 2002
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2002
Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 2002
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbe
zeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere
Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne
der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu be
trachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und
Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen
werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im
Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit über
prüft werden.
Herstellung: PRO EDIT GmbH, Heidelberg
Umschlaggestaltung: de'blik, Berlin
Satzherstellung: K+ V Fotosatz GmbH, Beerfelden
Gedruckt auf säurefreiem Papier SPIN 10772405
22/3130/So - 5 432 1 0
Vorwort zur 2. Auflage
Durch den Erfolg der Erstauflage ermutigt, haben Der Erfolg dieses Werkes, das keine Speziallite
sich Verlag und Herausgeber entschlossen, der ratur ersetzen will, beruht auf dem didaktischen
Bitte vieler Leser zu folgen und eine erweiterte 2. Geschick der Autoren, eine umfassende und den
Auflage anzubieten, die die atemberaubende Dy noch verständliche und praktikable Einführung in
namik der technischen Wissensentwicklung in der die komplexen technischen Themen zu geben.
Medizin widerspiegelt. Seit Erscheinen der 1. Auf Das Buch enthält aber vieles, was dem Leser
lage erfolgten weitere Fortschritte auf vielen Teil mühseliges Suchen in der Spezialliteratur erspart
gebieten der Medizin, an denen die Technik einen oder zumindest den Weg dahin ebnet.
maßgeblichen Anteil hat. Giesem Aspekt trägt die Wir danken allen Kritikern der 1. Auflage, de
Neuauflage Rechnung. Aktuelle Themen wurden ren Anregungen wir gerne gefolgt sind und deren
aufgenommen und von weiteren namhaften Auto konstruktive Vorschläge wir weitgehend berück
ren bearbeitet; bereits vorhandene Beiträge wur sichtigt haben, soweit sie den Rahmen dieses Bu
den aktualisiert. ches nicht zu sprengen drohten. Dankbar bin ich
Auch diese 2. Auflage stellte hohe Anforderun zudem meiner Frau für die Unterstützung bei der
gen an die Autoren, um Aktualität mit Qualität zu Projektierung und Realisierung des Buches. Der
vereinen, ohne die Darstellung der Grundlagen zu Springer-Verlag hat uns in allen Belangen der
vernachlässigen und den Umfang des Buches er Vorbereitung und Herstellung des Buches auch
heblich zu vergrößern. Bei der Textgestaltung dieses Mal in dankenswerter Weise unterstützt.
wurde angestrebt, möglichst viele Informationen Für neue Anregungen und Hinweise sind wir
auf den verfügbaren Seiten unterzubringen. Wich auch weiterhin offen, denn kein Buch kann jemals
tig war uns, dass die Handlichkeit des Buches vollständig und vollkommen sein. Alle Leser sind
nicht verloren ging und eine rasche Orientierung eingeladen, an der zukünftigen Gestaltung des Bu
über ein großes Themengebiet weiterhin möglich ches mitzuwirken, und wir hoffen, dass dieses
ist. Werk wiederum eine positive Resonanz findet.
Titisee, im Oktober 2001 RÜDIGER KRAMME
Vorwort zur 1. Auflage
Die Entwicklung zahlreicher medizintechnischer bleibt vieles erklärungsbedürftig - auch für Fach
Geräte und Einrichtungen während der letzten 20 leute, die außerhalb ihres Spezialgebietes Laien
Jahre ist vergleichbar mit der Entwicklung des sind. Die an der Praxis der Anwender orientier
Flugzeugs vom Doppeldecker zum vierstrahligen ten, aktuellen Beiträge sind für technische Laien
Düsenjet. Medizin und Technik stehen in einer leicht verständlich geschrieben. Medizintechnische
dynamischen Wechselbeziehung zueinander. Me Fachbegriffe und Zusammenhänge werden erklärt
dizinische Fragen fordern mehr und mehr techni und somit das Verständnis für die aktuelle Medi
sche Antworten. Neue Möglichkeiten der Technik zintechnik gefördert und vertieft.
beeinflussen die moderne Heilkunde. Sie erwei Nutzen Sie dieses Buch als Nachschlagewerk,
tern das diagnostische und therapeutische Poten Ratgeber oder Arbeitsbuch. Neben einem all
tial mit dem Ziel, präzise Informationen über den gemeinen Teil, in dem die Rahmenbedingungen
Gesundheitszustand des Patienten zu liefern, die der Medizintechnik dargestellt werden, behandelt
Lebensqualität der Kranken zu verbessern und die der zweite, spezielle Teil Geräte der Funktions
Verlängerung des Lebens, nicht etwa des Sterbens, diagnostik, Bildgebende Systeme, Therapiegeräte
zu ermöglichen. So sehr auch die Bedeutung der und Patientenüberwachungssysteme. Zahlreiche
Technik in der Medizin als Werkzeug für den An Tabellen, übersichten und Abbildungen erleich
wender wächst, bleibt dennoch die Kontinuität tern das Verständnis. Darüber hinaus werden zwei
der Betreuung durch den Arzt und das Pflegeper Spezialthemen (Biowerkstoff Kunststoff und Ope
sonal von vorrangiger Bedeutung. Denn die spezi rationstischsysteme) sowie Beiträge über Kom
fisch menschlichen Fähigkeiten und Eigenschaften munikation und Informationsverarbeitungssyste
kann - gerade in der Medizin - eine Maschine me in der Medizin angeboten. Ein schneller Zu
niemals ersetzen. griff zu den einzelnen Themen wird durch ein
Ziel dieses Buches ist es, Neues zu vermitteln, übersichtliches und strukturiertes Inhaltsverzeich
bereits Bekanntes in Erinnerung zu rufen sowie nis sowie ein umfangreiches Sachwortregister ge
Informationen aus den verschiedenen Bereichen währt. Darüber hinaus wird im Anhang prakti
der heutigen Medizintechnik bereitzustellen. Zu sches Hintergrundwissen anhand zahlreicher sys
nehmend werden Beschäftigte im Gesundheits tematisierter Tabellen, Norm- und Anhaltswerte
wesen mit medizintechnischen Geräten konfron geboten. Ein Glossar zur Computer- und Kom
tiert, ohne ausreichendes Informationsmaterial munikationstechnik steht ebenfalls zur Verfügung.
zur Verfügung zu haben. Während der ärztlichen Ohne die engagierte und kompetente Mitarbeit
oder pflegerischen Ausbildung, selbst in der Aus der Autoren wäre das vorliegende Buch in dieser
bildung angehender Ingenieure und Techniker für Form nicht zu realisieren gewesen; deshalb gilt
das Gesundheitswesen, wird die Medizintechnik mein besonderer Dank allen, die direkt und indi
vernachlässigt oder nur marginal behandelt. Die rekt durch ihren Einsatz dieses Buch ermöglicht
sem Defizit will das vorliegende Buch begegnen. haben.
Der - gemessen an der Fülle des zur Verfügung
stehenden Materials - knappe Platz zwingt zur Kirchhofen, RÜDIGER KRAM ME
Konzentration. In der medizinischen Technik im September 1996
Inhalt
A Allgemeiner Teil Kapitel 12 Nystagmographie 147
K.-P. HOFFMANN
Kapitel 1 Die Rolle der Technik in der Medizin
und ihre gesundheitspolitische Bedeu 11 Bildgebende Systeme
tung 3
Kapitel 13 Ultraschalldiagnostiksysteme 157
R.KRAMME,H.KRAMME
B. KÖSTERING, S. JosT-KöSTERING,
Kapitel 2 Hygiene in der Medizintechnik 5 H. DUDWIESUS
H.-M. JUST, E. ROGGENKAMP
Kapitel 14 Endoskope 188
Kapitel 3 Neue Vorschriften R. SALM, M. HENTSCHEL, R. KRAMME
für Medizinprodukte 28
Kapitel 15 Positronenemissionstomographie
W. MENKE, M. KINDLER
(PET) - funktionale Diagnostik
Kapitel 4 Technische Sicherheit medizin und Therapiemanagement
technischer Geräte und Anlagen in der modernen Medizin.
in medizinisch genutzten Räumen 42 Ein technologischer Überblick 207
R. KRAMME Y. HÄMISCH, M. EGGERT
Kapitel 16 Computertomographie (CT) 234
J. BLOBEL
B Spezieller Teil Kapitel 17 Magnetresonanztomographie
(MRT) 255
Funktionsdiagnostische Geräte H. KOLEM
Kapitel 5 Elektrokardiographen
111 Therapiegeräte
(EKG-Geräte) 51
R. KRAMME Kapitel 18 Langzeitbeatmungsgeräte 271
E. SIEGEL
Kapitel 6 Ergometriemessplatz 61
R. KRAMME, D. BECK Kapitel 19 Defibrillatoren/ICD-Systeme 288
R. KRAMME
Kapitel 7 Spirometriesysteme 68
R. KRAMME Kapitel 20 Lasersysteme 296
H. ALBREcHT, E. ROHDE, F. ZGODA,
Kapitel 8 Weiterführende pulmologische
G. MÜLLER
Funktionsdiagnostik 79
R.M. SCHLEGELMILCH Kapitel 21 Inhalationsnarkosegeräte 319
E. SIEGEL
Kapitel 9 Elektroenzephalographen
(EEG-Geräte) 91 Kapitel 22 Blutreinigungssysteme 335
U. KRECHEL J. JONAS, R. KRAMME
Kapitel 10 Elektromyographen (EMG-Geräte) Kapitel 23 Herz-Lungen-Maschinen (HLM) 345
und evozierte Potentiale (EP) 106 A. HAHN, F. SIEBURG
U. KREcHEL
Kapitel 24 Einsatz von Stoßwellen
Kapitel 11 Schlafdiagnostiksysteme 128 in der Medizin 367
K.-P. HOFFMANN, S. MADAUS F. UEBERLE
X Inhalt
Kapitel 25 Hochfrequenzchirurgie 396 Kapitel 39 Intranet - Erfahrungen mit dem
R.HAAG Aufbau eines Pflege netzes 550
U. KRECHEL
Kapitel 26 Zukunft als Konzept:
Mikrotherapie 412 Kapitel 40 Krankenhausinformationssysteme -
Ziele, Nutzen, Topologie, Auswahl 554
D.H.W. GRÖNEMEYER
P. HAAS, K. KUHN
Kapitel 41 Telemedizin 571
IV Monitoring
J. GROSS, D. KALANOVIC,
Kapitel 27 Biosignale erfassen
W. KUNERT, G. BUESS
und verarbeiten 431
Kapitel 42 Medizinische Bildverarbeitung 588
K.-P. HOFFMANN
T.M. LEHMANN
Kapitel 28 Klassifizierung und Einteilung
Kapitel 43 Virtuelle Realität in der Medizin 613
von Patientenüberwachungs
W. MÜLLER-WITTIG
systemen 456
R. KRAM ME Kapitel 44 Anästhesiedokumentationssystem 625
P. ZIESE
Kapitel 29 Einteilung der Überwachungs
parameter 462 Kapitel 45 Überwachung und Datenmanagement
in der Kardiologie 635
R. KRAM ME
C. HICKL
Kapitel 30 Kardiovaskuläres Monitoring 465
Kapitel 46 Geburtenüberwachungssysteme 649
R. KRAMME, M. JACOBI
M. SAUTER, S. HILLER, M. NAGEL
Kapitel 31 Impedanzkardiographie: nichtinvasives
hämodynamisches Monitoring 479 VI Spezialthemen
H. KRONBERG
Kapitel 47 Operationstischsysteme 661
Kapitel 32 Respiratorisches Monitoring 482
H. COLBERG, D. WINTERHALTER
R. KRAMME, H. KRONBERG
Kapitel 48 Biomaterialien 671
Kapitel 33 Metabolisches Monitoring 498 L. KIONTKE
R. KRAM ME
Kapitel 49 Medizinische Robotersysteme 684
Kapitel 34 Zerebrales Monitoring 501 H. FISCHER, U. VOGES
B. SCHULTZ, A. SCHULTZ,
H. KRONBERG Anhang
Kapitel 35 Fetales Monitoring:
Anhang A Allgemeine Richtungs- und
Kardiotokographie (CTG) 511
Lagebezeichnungen des Körpers 697
M. SAUTER, S. HILLER, T. LUTz
Anhang BOrganprofile und Tabellen 699
Kapitel 36 Neonatologisches Monitoring 517
Anhang C Größen und Einheiten 710
R. HENTSCHEL
Anhang D Glossar zur Computer-
und Kommunikationstechnik 714
V Medizinische Informationsverarbeitung Anhang E @bbreviaturen und @kronyme
und Kommunikation des Internets 721
Kapitel 37 Grundlagen der Vernetzung 529 Anhang F Abkürzungen, Zeichen
und Symbole 724
H. TANcK
Danksagung 726
Kapitel 38 Internet und Medizin 541
K.ADELHARD Sachverzeichnis 729
Autorenverzeichnis
ADELHARD, KLAUS, Dr. biol. hum. HAAG, REINER, Dipl.-Ing.
Ludwig-Maximilians-Universität, Böttingerstraße 6, 78549 Spaichingen
Institut für Medizinische
Informationsverarbeitung, Biometrie HAAS, PETER, Prof. Dr. sc. hum.
und Epidemiologie, FH -Dortmund, Medizinische Informatik,
Marchioninistraße 15, 81377 München Postfach 10 50 18, 44047 Dortmund
ALBRECHT, HANSJÖRG, Dr. rer. nato HAHN, ANDREAS, Dr.-Ing.
Laser- und Medizin-Technologie GmbH, Berlin, Stöckert-Instrumente GmbH,
Fabeckstraße 60-62, 14195 Berlin Lindberghstraße 25, 80939 München
BECK, DIETER, Dipl.-Ing. HÄMISCH, YORK, Dr. rer. nato
Bergstraße 8, 72475 Bitz ADAC Laboratories,
540 Alder Drive,
BLOBEL, JÖRG, Dr. rer. nato
Milpitas CA 95035, California USA
Birkenweg 94 b, 14776 Brandenburg
BUESS, GERHARD F., Prof. Dr. med. HENTSCHEL, MARKUS, Dr. med.
Sektion für Minimal Invasive Chirurgie, Regionalverbund kirchlicher Krankenhäuser,
Eberhard-Karls-Universität, Abt. Allgemein- und Viszeralchirurgie,
Waldhörnlestraße 22, 72072 Tübingen Endoskopische Chirurgie,
St.-Jo sefs-Krankenhaus,
COLBERG, HEINZ Hermann-Herder-Straße 1, 79104 Freiburg
Sternenstraße 16, 76473 Iffezheim
HENTSCHEL, ROLAND, Dr. med.
DUDWIESUS, HEIKO, Dipl.-Ing.
Universitäts-Kinderklinik Freiburg,
GE Medical Systems Ultrasound,
Mathildenstraße 1, 79106 Freiburg
Beethovenstraße 239, 42665 Solingen
HICKL, CHRISTIAN, Dipl.-Inform.
EGGERT, MATTHIAS, Dr. rer. nato
Philips Medizinsysteme Böglingen GmbH,
ADAC Laboratories Europe,
Hewlett-Packard-Straße 2, 71034 Böblingen
Reykjavikweg 2, PO Box 75544,
NL-1l18 ZN Luchthaven Schiphol
HILLER, SONJA
Philips Medizinsysteme Böblingen GmbH
FISCHER, HARALD, Dr.-Ing.
Hewlett-Packard-Str. 2, 71034 Böblingen
Forschungszentrum Karlsruhe,
Institut für Medizintechnik und Biophysik,
HOFFMANN, KLAUS-PETER, Prof. Dr.-Ing.
Postfach 3640, 76021 Karlsruhe
Hochschule Anhalt (FH),
GRÖNEMEYER, DIETRICH, H.W., Prof. Dr. med. Bernburger Straße 52-57, 06366 Köthen
Institut für MikroTherapie,
JAKOBI, MICHAEL, Dipl.-Ing.
Universitätsstraße 142,
Johnson & Johnson GmbH,
44799 Bochum
Orts straße 1, 22844 Norderstedt
GROSS, JOACHIM, Dr. rer. nato
Sektion für Minimal Invasive Chirurgie, JONAS, JÖRG, Dipl.-Ing., MSc.
Eberhard-Karls-Universität, Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Waldhörnlestraße 22, 72072 Tübingen 61346 Bad Homburg v. d. H.