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Einführung in die Medizin- und Kunststofftechnik (Subject) / Vorlesung 2 (Lesson)
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- Welche Grundsätze kennen Sie zu der Biokompatibilität von Materialien, bzw. welche Materialien sind biokompatibel und welche sind es nicht? Mit Knochen darf Kunststoff nie in Berührung kommen. Eine Titanbeschichtung kann hier Abhilfe schaffen. Titan ist in bestimmten Legierungen das knochenverträglichste Material, welches es gibt. Ti-Al-Va oder Ti-Al-Niob. Allein wäre Titan zu spröde, die zugesetzten Stoffe Niob und Vanadium sind zwar toxisch, aber in der gebundnen Form innerhalb der Legierung unkritisch. Titan liegt im Allgemeinen in oxidierter Form vor, An der Oberfläche bildet sich Ti-O2, dieses ist knochenverträglich. Der Knochen verhält sich piezo-elektrisch, Ti-O2 ist ein Halbleiter. Der Knochen verwächst sodann mit der Prothese, da er Ti-O2 auch für Knochen hält. REGELN: Knochenzement mit Edelstahl verwenden, aber nicht mit Titan, das verhindert die Oxidation. Knochen enthält Calcium, also hoher anorganischer Anteil.
- Was wissen Sie über den Hüftgelenkknochen und eine zugehörige Prothese? Zuständigkeit und Bereiche des Oberschenkelknochens: Krafteinleitung, Kraftüberleitung, Krafteinleitung; Wichtige Bestandteile: Kortikalis C, Spongiosa S, Markhöhle H. Prothese (Prozess): Knochen- und Mark wegraspeln, etwas übrig lassen, dann mit Hammer die Prothese festschlagen.
- Was wissen Sie über die sogenannte Osziosynthese? Man bringt einen inter?fragmentären Druck von 50 kg/cm2 auf. Die Knochenende sollen wieder zusammenwachsen (4-5 Wochen). Dieses Verfahren ist nur peripher möglich, die Gesichtsknochen sind beispielsweise zu dünn.
- Was können Sie zur Skelettmuskulatur sagen? Die skelettmuskulatur ist faserig angebunden/aufgebaut?. Die Bestandteile Aktin und Myosin sind für die Kontraktion verantwortlich.
- Was wissen Sie zum Hüft- und Kniegelenk? Die Hüfte ist ein sehr wichtiges Gelenk. Wenn das Hüftgelenk nicht mehr funktioniert, so sind auch Knie & Fuß unbrauchbar geworden. Die Gelenkschmiere im Gelenk erreicht einen reibwert von ca. μ=0,0001. Dies ist technisch nur durch eine hydrodynamische Schmierung zu realisieren. Die Gleitpaarung ist hierbei: Knorpel - Schmierfilm - Knorpel. (siehe Bild) Krumme Beine/Fehlstellung/Fehlhaltung führen zu einem erhöhten Verschleiß des Knorpels. Im Alter kommt es durch die hormonell bedingt abnehmende Hydrierung zu einem Verschleiß des Knorpels (v.a. bei Frauen). KNORPEL ist nicht erstetzbar. Dies alles führt zu einem verknöchern. Allgemein: Tragend ist das kristalline Kalzium-Phosphat, Knochen ist anisotrop. Die Trabekel haben ein inneres Fachwerk. Braditroph: Knorpel, ernährt durch Diffusion.
- Treffen Sie Aussagen zu der Behandlung eines Infarktes! Wann treten Rückfälle auf? Die Behandlung eines Infarktes erfolgt mit Stent: Ballonkathteter mit Stent wird gedehnt, der Stent wird unter Sicht (Kontrastmittel im Blut) eingeführt. Durch ein Verkalken der Herzkranzgefäße kommt es zu einem Infarkt, der Querschnitt verringert sich und die Elastizität nimmt ab. Ein zu großes Herz, wie etwa bei Radsportlern kann auch problematisch sein, hier kommen die Blutgefäße nicht mit dem Wachstum des Muskels mit. Der Kalk setzt sich zwischen der Intima und der Media an, außen liegt die Adventitia, dies führt zu besagter Querschnittsreduktion. Der mit einem Cytostatikum beschichtete Stent treibt nun den Kalk nach außen. Das Gefäßwachstum wird gehemmt, das Gefäß bleibt offen, und der Patient bekommt einen Blutverdünner. Rückfälle: Diät wird nicht eingehalten, Medikament ist unwirksam, oder es liegt eine Werkstoffunverträglichkeit vor: Chrom im Edelstahl-Stent ruft eine allergene Reaktion hervor.
- Wie reagiert eine Blutgefäßwand auf Blutkörpercheneintrag? Es bildet sich an der betroffenen Stelle Kalk, da ein paar Teilchen abprallen und einschlagen. Genau in der Mitte haben die Teilchen die maximale Geschwindigkeit.
- Welche Rolle spielen Arterien in der Medizintechnik? Arterien sind interessant, allerdings können künstliche Arterien leider nicht offen bleiben. Ein Trombus entsteht, da das A/V Verhältnis (Oberfläche / Volumen) hoch ist/steigt. Venen werden mit Mikronähten zuerst genäht.
- Was ist das Stripping? Beim Stripping wird eine Venen herausgerissen, Voraussetzung ist allerdings, dass es eine zweite Vene gibt, die die Blutversorgung übernimmt.
- Was wissen Sie über das Gehirngewebe? Gehirngewebe verträgt Druck schlecht, Gehirntumore können auf Grund des Knochens nicht nach außen, mdrücken also nach innen. Gehirntumore bilden keine Metasthasen. Das Gehirn und das Rückenmark sind übrigens Teil des zentralen Nervensystems.
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- Was können Sie zu einer Knochenfraktur und deren Behandlung sagen? Eine Knochenfraktur bei Torsionsbelastung bricht oft gesplittert und nicht glatt. Behandlung: In Verband packen, Achsen korrekt einstellen, interfragmentären Druck von 50kg/cm2 (Osteosynthese) )aufbauen. Im Regelfall ist die Platte symmetrisch, sind die Löcher (für Schrauben) assymetrisch, kann man den Knochen zur Mitte ziehen. Die Osteosynthese ist mit 3 Wochen schneller als ein Gipsverband, die Platten werden nicht immer entfernt. Fängt die Platte allerdings an, zu wandern, ist dies gefährlich!
- Beschreiben Sie den Aufbau des Herzens! Das Herz dient als zentrale Pumpe beider Kreislaufsysteme:-Hohlmuskel, der nach Prinzip einer Druck-Saug-Pumpe arbeitet-Zwei Hauptkammern (Ventrikel) rechts / links-Zwei Vorhöfe rechts / linksForm eines Halbkegels bzw. dreiseitigen Pyramide