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Die medizinische Physik hat sich in den letzten Jahren zunehmend als interdisziplinares Gebiet profiliert. Um dem Bedarf nach systematischer Weiterbildung von Physikern, die an medizinischen Einrichtungen tatig sind, gerecht zu werden, wurde ein dreibandiges Werk konzipiert. Es basiert auf dem Heidelberger Kurs fur medizinische Physik und vermittelt das fur die Fachanerkennung als Medizinphysiker notwendige medizinische und physikalische Wissen. Der nun vorliegende Band 1 behandelt die medizinischen, medizintechnischen und biomathematischen Grundlagen. Band 2 ist der medizinischen Strahlenphysik, Tomographie, Ultraschalldiagnose, Nuklearmedizin und dem Strahlenschutz gewidmet. Band 3 stellt Grundlagen und Anwendung der medizinischen Laserphysik und Optik vor.

Contents:

1 Anatomie: Makroskopische und Radiologische Anatomie, Histologie und Zytologie.- 1.1 Zellenlehre (Zytologie).- 1.1.1 Zelle.- 1.2 Gewebelehre (Histologie).- 1.2.1 Epithelgewebe.- 1.2.2 Bindegewebe.- 1.2.3 Stutzgewebe (Knorpel und Knochen).- 1.2.4 Muskelgewebe (quergestreifte und glatte Muskulatur).- 1.2.5 Blut und Knochenmark.- 1.2.6 Allgemeine Entwicklungsgeschichte (Embryologie).- 1.3 Radiologische Anatomie.- 1.3.1 Techniken der diagnostischen Radiologie.- 1.4 Systematischer Aufbau des Koerpers.- 1.4.1 Gliederung des Koerpers.- 1.4.2 Definition von Richtung und Lage.- 1.4.3 Skelettsystem.- 1.4.4 Herz- und Blutgefasssystem.- 1.4.5 Lymphatisches System.- 1.4.6 Atmungssystem.- 1.4.7 Verdauungssystem.- 1.4.8 Geschlechtsorgane (Genitalsystem).- 1.4.9 Endokrines System.- 1.4.10 Nervensystem.- Literatur.- 2 Physiologie.- 2.1 Einleitung.- 2.1.1 Physiologie als Grundlagenwissenschaft.- 2.1.2 Definition des Lebendigen, animalische und vegetative Physiologie.- 2.1.3 Die Zelle als kleinste Einheit des Lebendigen.- 2.1.4 Zellmembran, Intra - und Extrazellularraum.- 2.1.5 Ruhepotential, Aktionspotential.- 2.2 Blut.- 2.2.1 Gewebeversorgung durch den Kreislauf.- 2.2.2 Starlingsche Filtrations- und Reabsorptionstheorie.- 2.2.3 Blutzellen: Hamatokrit.- 2.2.4 Blutgerinnung.- 2.3 Herz.- 2.3.1 Herzmechanik.- 2.3.2 Herzschall.- 2.3.3 Herzzeitvolumen: Ficksches Prinzip.- 2.3.4 Anpassung der Herzarbeit.- 2.3.5 Elektrophysiologie des Herzens: Elektrokardiogramm.- 2.4 Kreislauf.- 2.4.1 Allgemeine Grundlagen.- 2.4.2 Hochdrucksystem.- 2.4.3 Blutdruckregulation, akut.- 2.4.4 Kreislaufregulation und Gewebedurchblutung.- 2.4.5 Fetaler und plazentarer Kreislauf.- 2.5 Atmung.- 2.5.1 Physikalische Grundlagen.- 2.5.2 Atemmechanik.- 2.5.3 Sauerstofftransport im Blut.- 2.5.4 CO2-Transport und Saure-Basen-Haushalt.- 2.5.5 Atmungsregulation.- 2.6 Stoffwechsel.- 2.6.1 Energieumsatz.- 2.6.2 Thermoregulation.- 2.7 Niere.- 2.7.1 Regulationsfunktion.- 2.7.2 Funktionskonzept der Nieren.- 2.7.3 Beteiligung der Niere am Saure-Basen-Haushalt.- 2.7.4 Harnblase, Miktion.- 2.8 Hormone.- 2.8.1 Hypothalamus und Hypophyse.- 2.8.2 Schilddruse.- 2.8.3 Bauchspeicheldruse (Pankreas).- 2.8.4 Nebenniere.- 2.8.5 Fortpflanzung und Sexualhormone.- 2.9 Membranphysiologie.- 2.9.1 Membranruhepotential.- 2.9.2 Aktionspotential.- 2.9.3 Reizleitung.- 2.9.4 Synaptische UEbertragung.- 2.10 Muskulatur.- 2.10.1 Muskeltypen.- 2.10.2 Kontraktionsablauf.- 2.10.3 Elektromechanische Koppelung.- 2.10.4 Kontraktionsformen.- 2.10.5 Leistungsentwicklung bei der Muskelkontraktion.- 2.10.6 Herzmuskulatur.- 2.10.7 Glatte Muskulatur.- 2.11 Sensomotorik und Zentralnervensystem.- 2.11.1 Steuerung der Muskelkontraktionen, Sensomotorik.- 2.11.2 Spinale Motorik.- 2.11.3 Supraspinale Motorik.- 2.11.4 Integrative Funktionen des Zentralnervensystems.- 2.12 Sinnesphysiologie.- 2.12.1 Allgemeine Sinnesphysiologie.- 2.12.2 Auge.- 2.12.3 Ohr.- 2.12.4 Gleichgewichtsorgan.- 2.12.5 Geschmack.- 2.12.6 Geruch.- 2.12.7 Propriozeption, innere Wahrnehmung.- 2.12.8 Hautsinne, Schmerz.- Literatur.- 3 Pathologie der Krankheitsprozesse.- 3.1 Der Krankheitsbegriff in der Medizin.- 3.2 Die Lehre der Pathologie.- 3.3 Die Untersuchungen in der Pathologie.- 3.4 Pathomorphologische und quantitative Diagnostik.- 3.5 Biologische Information und molekular-biologische Basis der pathologischen Prozesse.- 3.6 Allgemeine Zell- und Gewebsreaktionen auf schadliche Einwirkung.- 3.7 Stoerungen der Differenzierung und des zellularen Wachstums.- 3.8 Tumoren.- 3.9 Entzundung.- Literatur.- 4 Biochemie.- 4.1 Einfuhrung in die Biochemie.- 4.1.1 Allgemeine Einfuhrung.- 4.1.2 Proteine.- 4.1.3 Nukleinsauren.- 4.1.4 Kohlenhydrate.- 4.1.5 Lipide.- 4.2 Methoden zur Bestimmung der raumlichen Struktur biologischer Makromolekule.- 4.2.1 NMR-Spektroskopie.- 4.2.2 Roentgenstrukturanalyse.- Literatur.- 5 Proteine: Struktur, Dynamik, Funktion.- 5.1 Statistische Physik der Proteinfaltung.- 5.2 Homologiemodellierung der Proteinstruktur.- 5.3 Die Dynamik der Proteine.- 5.3.1 Bewegungsgleichungen fur molekuldynamische Simulationen.- 5.3.2 Die Wechselwirkungen und Krafte in den Bewegungsgleichungen.- 5.4 Anwendungen der Molekuldynamik.- 5.4.1 Globale Strukturveranderungen wahrend der Molekuldynamiksimulation.- 5.4.2 Wasserstoffbrucken als strukturbildende Elemente.- 5.4.3 Hydratationseigenschaften des Barnase-Molekuls.- 5.4.4 Stoerung der freien Energie.- Literatur.- 6 Genetik.- 6.1 Organisation des humanen Genoms.- 6.2 Mutationen.- 6.3 Systeme zur Klonierung von DNA.- 6.4 Kartierungsstrategien.- 6.4.1 Genetische Kartierung.- 6.4.2 Physikalische Kartierung.- 6.5 Sequenzierungstechnologien.- 6.6 Das "Human Gerome Project": die vollstandige Kartierung und Sequenzierung des Genoms.- 6.7 Die Analyse von Genomen verschiedener Organismen: Modellprojekte.- 6.8 Erbkrankheiten.- 6.8.1 Monogene Erkrankungen.- 6.8.2 Polygene Erkrankungen.- 6.9 Identifizierung von Krankheitsgenen.- 6.9.1 Identifizierung von Genen aufgrund ihrer Funktion (funktionelles Klonieren).- 6.9.2 Identifizierung von Genen aufgrund ihrer Position im Genom (positionelles Klonieren).- 6.10 Molekulare Grundlagen der Krebsentstehung.- 6.10.1 Protoonkogene.- 6.10.2 Tumorsuppressorgene.- 6.10.3 Mutatorgene.- 6.10.4 Das heutige Modell zur Krebsentstehung.- Literatur.- 7 Struktur biologischer Makromolekule in Loesung.- 7.1 Einfuhrung.- 7.1.1 Definitionen.- 7.2 Lichtstreuung.- 7.2.1 Statische Lichtstreuung.- 7.2.2 Dynamische Lichtstreuung.- 7.3 Analytische Ultrazentrifugation.- 7.4 Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS).- Literatur.- 8 Medizinische Akustik und Audiologie.- 8.1 Physikalische, technische und physiologische Grundlagen.- 8.1.1 Definition des Schalls und seiner Bestimmungsgroessen.- 8.1.2 Elektroakustische Wandler: Prinzipien und technische Bauformen.- 8.1.3 Aufbau und Funktion von Mittel- und Innenohr.- 8.1.4 Neurale Informationsverarbeitung.- 8.1.5 Hoerstoerungen.- 8.1.6 Erzeugung und Beschreibung von Sprache.- 8.2 Psychoakustik und subjektive Audiometrie.- 8.2.1 Empfindung von Lautstarke und Tonhoehe.- 8.2.2 Zeitverhalten und Effekte des binauralen Hoerens.- 8.2.3 Tonschwellenaudiometrie und uberschwellige Hoerprufungen.- 8.2.4 Sprachaudiometrie.- 8.3 Objektive Audiometrie.- 8.3.1 Impedanzaudiometrie.- 8.3.2 Otoakustische Emissionen.- 8.3.3 Elektrische Reaktionsaudiometrie.- 8.4 Hoerprothetik.- 8.4.1 Versorgungsbedurftige Hoerstoerungen.- 8.4.2 Hoergerate: Technik und Anpassverfahren.- 8.4.3 Das Cochleaimplantat.- Literatur.- 9 Umweltphysik.- 9.1 Einfuhrung.- 9.2 Globale Kreislaufe strahlungsrelevanter Spurengase.- 9.2.1 UEbersicht uber den globalen Strahlungshaushalt.- 9.2.2 Kohlendioxidkreislauf.- 9.2.3 Ozon.- 9.3 Aerosole.- 9.3.1 Aerosoldynamik.- 9.3.2 Aerosoloptik.- 9.3.3 Umweltaerosole.- Literatur.- 10 Biomathematik: Statistische Aspekte bei der Beurteilung von epidemiologischen Studien.- 10.1 Grundbegriffe der Epidemiologie.- 10.2 Analytische Studien.- 10.3 Beschreibung der Beziehungen zwischen Risikofaktor und Krankheit.- 10.4 Funf Probleme bei der Interpretation epidemiologischer Studien.- Literatur.- 11 Medizinische Informatik.- 11.1 Einleitung.- 11.1.1 Was ist Medizinische Informatik?.- 11.1.2 Was bedeutet "systematisch"?.- 11.1.3 Medizinische Informatik: ein Querschnittsfach.- 11.1.4 Weiterfuhrende Literatur.- 11.2 Aufgaben der Medizinischen Informatik.- 11.2.1 Informationen fur Mitarbeiter des Gesundheitswesens.- 11.2.2 Informationsverarbeitung als Voraussetzung fur eine leistungsfahige Diagnostik.- 11.2.3 Informationsverarbeitung als Voraussetzung fur eine leistungsfahige Therapie.- 11.2.4 Informationsverarbeitung als Grundlage medizinischen Fortschritts.- 11.2.5 Leistungsfahige Informationssysteme fur ein leistungsfahiges und wirtschaftliches Gesundheitswesen.- 11.3 Teilgebiete der Medizinischen Informatik.- 11.4 Krankenhausinformationssysteme.- 11.4.1 Bedeutung.- 11.4.2 Notwendigkeit einer Gesamtkonzeption.- 11.4.3 Wichtige informationsverarbeitende Verfahren.- 11.4.4 Management und Betrieb von Krankenhausinformationssystemen.- 11.4.5 Gesetze und Empfehlungen.- Literatur.- 12 Organisatorische und rechtliche Grundlagen im Gesundheitswesen.- 12.1 Gesetzliche und finanzielle Rahmenbedingungen.- 12.1.1 System der Sozialen Sicherung und Gesundheitswesen.- 12.1.2 Entwicklung der Krankenhausfinanzierung in der BRD.- 12.1.3 Gesundheitsreformen und Gesundheitsstrukturgesetz.- 12.1.4 Weiterentwicklung der Krankenhausfinanzierung.- 12.2 Struktur der Krankenversorgung.- 12.2.1 Ambulante Versorgung.- 12.2.2 Stationare Versorgung.- 12.3 Organisationsstruktur der Krankenhauser.- 12.3.1 Unternehmensziele.- 12.3.2 Aufbaustruktur der Krankenhauser.- 12.3.3 Besonderheiten der Universitatskliniken.- 12.4 Betriebssteuerung.- 12.4.1 Kaufmannisches Rechnungswesen.- 12.4.2 Budgetierung.- 12.4.3 Controlling.- 12.4.4 Kostenrechnung.- 12.5 Haftungsrecht.- 12.6 Zielsetzung des Haftplichtrechts im Gesamtrechtssystem.- 12.6.1 Privatrecht.- 12.6.2 OEffentliches Recht.- 12.7 Haftungstatbestande im Strafrecht.- 12.7.1 Zielsetzung.- 12.7.2 Strafprozessuale Grundsatze.- 12.8 Ausgewahlte Fragen aus dem Strafverfahrensrecht.- 12.8.1 Aufgabe des Strafverfahrens.- 12.8.2 Ermittlungsverfahren.- 12.8.3 Gerichtsverfahren.- 12.9 Haftungstatbestande im Privatrecht.- 12.9.1 Schadensersatz.- 12.9.2 Regress.- 12.10 Zusammenfassung Haftpflichtrecht.- 12.11 Haftpflichtversicherung.- 12.11.1 Versicherungsschutz im Strafrecht.- 12.11.2 Haftpflichtversicherung im Privatrecht.- 13 Medizinethik.- 13.1 Falldiskussion: Ein Konflikt.- 13.2 Medizinethik.- 13.3 Starken und Schwachen ethischer Theorien.- 13.4 Medizinethik und Recht.- 13.5 Ziele der Ethikvermittlung.- 13.6 Konsequenzen fur fruchtbare Gesprache.- Literatur.- Sachwortregister.