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Die Bachelorarbeit

Die Bestimmung der Pulswellengeschwindigkeit aus oszillometrischer Blutdruckmessung ist eine vielversprechende Methode zur routinierten Gefäßsteifigkeitsuntersuchung. Dabei wird der Pulskurvenverlauf bei übersystolischen Manschettendruck an der Arteria brachialis aufgezeichnet und ausgewertet. Ziel der Bachelorarbeit war es für dieses Verfahren einen Algorithmus zur automatisierten Pulskurvenauswertung zu optimieren und diesen in Echtzeit mit Hilfe eines Microcontrollers auf einer Embedded System Plattform zu testen. Für die Umsetzung musste eine radikale Einsparung von Speicherplatz und Rechenaufwand erfolgen. Dazu wurden die Abtastfrequenz von 1000 Hz auf 500 Hz und die Messzeit von 30 s auf 16 s reduziert. Weiterhin wurde die Qualität der Messung durch Veränderung der Ableitungs- und Glättungsfilter auf 11 bzw. 9 Werte, Bestimmung von Ersatzpunkten aus der Mittelwertkurve für bisher nicht auswertbare Messungen, Aussortieren störsignalbehafteter Daten sowie Beseitung bestehender Schwachstellen verbessert. Der Algorithmus wurde für die Realisierung von Echtzeitmessungen in die Programmiersprache C portiert, in einem Versuch mit 15 Probanden erfolgreich getestet und gegenüber dem Referenzgerät Arteriograph mit einem Korrelationskoeffizienten von R = 0,85 validiert.

Die Metallisierung von Leiterplatten mit Kupfer steht durch die stark voranschreitende Miniaturisierung vor immer neuen Herausforderungen. So ist es heute üblich, kleine Bohrungen galvanisch mit Kupfer zu metallisieren, um eine elektrische Durchkontaktierung zwischen Leiterplattenvorder und -rückseite zu erreichen. Da dieser Prozess jedoch sehr viel Zeit, Energie und sehr umweltschädliche Stoffe erfordert, sucht man nach alternativen Fertigungstechnologien. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurden grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung einer solchen Technologie durchgeführt. Mit einer Kupferbedampfung im Feinvakuum soll die Aufgabe der elektrischen Durchkontaktierung eines Bohrkanales in einer Leiterplatte gelöst werden. Eine ausreichend gute konforme Beschichtung der Innenwände wurde im Hochvakuum bislang nicht erreicht. Der Ansatz dieser Arbeit ist, den Kupferdampf bei erhöhtem Druck zu streuen, so eine zunehmend isotrope Geschwindigkeitsverteilung der Dampfteilchen in Substratnähe einzustellen und somit auch die geometrisch ungünstig gelegenen Innenwände kleinerer Bohrungen zu beschichten. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Versuche zeigen, dass die durchgehende Metallisierung von Bohrkanälen mit diesem Verfahren in gewissen Grenzen möglich ist. Des Weiteren wurde die gasstrahlgestützte Beschichtung untersucht. Dieses spezielle Verfahren bietet eine weitaus höhere Beschichtungsrate und soll den Effekt der Konvektion des Dampfes im Bohrkanal nutzen. Auf der Leiterplattenoberfläche entstehen dabei poröse und inhomogene Schichten. Im Bohrloch scheidet sich jedoch eine weitaus homogenere Schicht ab, welche ebenfalls den elektrischen Kontakt zwischen Leiterplattenvorder- und Rückseite herstellt. Das Verfahren erlaubt es, lokal selektiv zu beschichten.

Eine intratherapeutische Dosimetrie wird auf Basis verschiedenster patientenspezifischer Parameter durchgeführt. Die Bestimmung der Parameter Volumen und Uptake zeigen große Unsicherheiten auf. Die Aktivität wird überbewertet, da nicht nur die Herdaktivität, sondern auch die im Körper zirkulierende Aktivität in den Messwert interpretiert wird. Vorherige Arbeiten haben gezeigt, dass eine sicherere Bestimmung dieser Parameter nicht möglich ist. Mittels eines neu entwickelten, von diesem Parameter unabhängigen Verfahrens kann eine intratherapeutische Dosimetrie erfolgen. Hierbei wird in einer SPECT/CT-Aufnahme ein definiertes Volumen von 1 ml ausgetanzt. Mittels dieses Volumens kann die Aktivitätskonzentration bestimmt werden. Eine auftretende Unterbewertung von Objekten mit einer fiktiven Abmessung von unter 40 mm müssen mithilfe einer Korrekturfunktion überarbeitet werden. Dank einer MIRD basierten Berechnungsformel können mittels zweier Aufnahmen eine Halbwertszeit sowie eine Herddosis bestimmt werden. Die neue Methodik ermöglicht die Dosimetrie kritischer Bereiche. Weiterhin können mehrere Herdgebiete getrennt voneinander ausgewertet werden. So können anhand von Patientenstudien Grenz - und Schwellwerte festgelegt werden.

Das grundlegende Ziel dieser Bachelorarbeit bestand darin, in der Vergangenheit aufgenommene Messdaten zur Einschätzung eines möglichen Einflusses elektrischer Felder im Bereich des Mobilfunknetzes auf das vegetative Nervensystem neu zu betrachten und auszuwerten. Dazu standen Elektrokardiogramm- und Respirationsdaten von 15 Probanden zur Verfügung. Neben dem Finden neuer Erkenntnisse spielte vor allem die Artefakterkennung und -bereinigung der aufgenommenen Elektrokardiogramm-Signale mittels des Analyseprogrammes des von der Firma SUESS Medizin-Technik GmbH zur Verfügung gestellten Messplatzes SUEmpathy100 eine entscheidende Rolle. Weiterhin sollte anhand von Eigenmessungen der Einfluss anderer, auf das vegetative Nervensystem wirkender Beeinträchtigungen (z. B. durch sportliche Aktivität oder die Tageszeit) untersucht werden. Auch dabei standen neben einem Erkenntnisgewinn vor allem das Finden und die Eliminierung von Artefakten im Vordergrund.