Martin Zauner, Andreas Schrempf

Informatik in der Medizintechnik Grundlagen - Software - Computergestlitzte Systeme

12. Dezember 2008

Springer

Vorwort

Die Medizintechnik leistet entscheidende Beitrage in der modernen Medizin und fur die zukunftige Gesundheitsversorgung. Technologisch innovative Medizingerate eroffnen neue Moglichkeiten in der medizinischen Diagnostik und Therapie, sowie zunehmend in der Gesundheitsvorsorge, Rehabilitation und Pftege. Die Innovationsdimensionen in der Medizintechnik umfassen dabei die Computerisierung, die Miniaturisierung und Molekularisierung. Mit ersterer wird sich dieses Werk tiefer auseinandersetzen. Durch die Anwendungen der Informatik, sowie der Informations- und Kommunikationstechnologien, konnen die geforderten Funktionalitaten, der zuverlassige und sichere Betrieb, sowie der kostengilnstige Einsatz von computergestiltzten Medizingeraten in dem heute bekannten und kunftig geforderten AusmaB gewahrleistet werden. Das vorliegende Werk zeigt die Potenziale, die durch die Anwendung der Informatik fur die Medizintechnik und damit im Weiteren in der modernen Medizin moglich werden. Es schatlt eine bisher einzigartige Verbindung zwischen den Grundlagen der angewandten Informatik und den Kenntnissen, die fur die Entwicklung und den Einsatz von sicherer Software, sei es fur die Medizinprodukteentwicklung selbst, als auch fiir den Betrieb eines computergestiltzten Medizinproduktes oder eines medizinischen Informationssystems, notwendig sind. Trotz all der Faszination und all der Potenziale, welche die modernen technischen Errungenschaften fiir die medizinische Leistungserbringung ermoglichen, mochten wir betonen, dass der Technikeinsatz ein Werkzeug ist. Er wird helfen, Qualitatsstandards sicherzustellen, patientenschonende und hochwertige Behandlungen zu ermoglichen, sowie den Aufwand und die Kosten fur Verwaltungsprozesse zu verringern. Er wird aber immer nur einen, wenn auch zunehmend wichtigen, Teil der Realitat unterstiltzen und abbilden konnen. Die Erhaltung und Wiederherstellung der Gesundheit des Menschen als wichtigstes Gut unserer modernen Gesellschaft muss deshalb immer im Mittelpunkt der Betrachtung bleiben - die Technik ist nur eine Facette davon. Wir mochten uns bei allen, die zum Gelingen dieses Buches beigetragen haben, bedanken, insbesondere bei unseren Familien fiir ihr Verstandnis fiir die zeitlichen

VI

Vorwort

Entbehrungen und bei Frau Siliva Schilgerius vom Springer Verlag fiir ihre wertvollen Anregungen und ihre ausgepragte Geduld. Besonders danken mochten wir auch der FH Oberosterreich fur die Ermoglichung der Rahmenbedingungen zur Erstellung dieses Werkes, sowie insbesonders Herrn FH-Prof. Univ.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. Andreas Lindbaum fur den Abschnitt Computergestiitzte Bildgebende Systeme und Frau Martina Mitter wie auch Frau lise Gabath fiir die Unterstiitzung beim Korrekturlesen bzw. Reinzeichnen der Grafiken. Weiters mochten wir die Vertreter unserer kooperierenden Gesundheits- und Forschungseinrichtungen sowie Medizintechnik-Unternehmen fiir die zur VerfUgung Stellung von Bildmaterial und die vielen praxisrelevanten Diskussionen erwahnen, Wir danken dazu stellvertretend den Herren Ing. Peter Buhl (Leiter der Abteilung Medizintechnik AKh Linz GmbH) und Dipl.-Ing. Franz Richter (Strategie Medizintechnik, gespag 00), Dipl.-Ing. Dr. Hubert Egger (Leiter Strategisches Technologiemanagement, Otto Bock Healthcare Products), MR Dr.med. Wolfgang Ecker (Leiter der Abteilung Arzneimittel und Medizinprodukte, Bundesministerium fur Gesundheit, Familie und Jugend) und Dr.med. Heinz Brock, MBA, MPH (Medizinischer Direktor und Geschaftsfiihrer AKh Linz GmbH) sehr herzlich fiir Ihre Kooperation. Das vorliegende Werk vermittelt die berufsfeldrelevanten Kapitel der Informatik, die aus Sicht der Medizintechnik fiir die Entwicklung und Anwendung von sicherer Software und computergestiitzten Systemen von Bedeutung sind. Die Kapitel, die fur die Medizintechnik-Ausbildung und als Grundlage fur die angewandte Forschung besondere Wichtigkeit haben, werden umfassend behandelt. Sie werden erganzt urn viele in der Praxis unmittelbar anwendbare Themen wie z.B. die Umsetzung der Software-Lebenszyklusprozesse inklusive der zulassungsrelevanten Aspekte. Wir wiinschen allen Leserinnen und Lesern, dass sie im Rahmen interessanter Anwendungsbeispiele neues Wissen erwerben oder bestehendes Wissen nachhaltig auffrischen konnen.

Linz, September 2008

Martin Zauner Andreas Schremp!

Inhaltsverzeichnis

Teil I Uberblick 1

Informatik und Medizintechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 Einflihrung................................................ 1.2 Medizintechnik............................................ 1.3 Informatik in der Medizintechnik ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1.3.1 Innovationsdimension Computerisierung 1.3.2 Zweckbestimmung................................... 1.3.3 Medizintechnik relevante Gebiete der Informatik . . . . . . . . ..

3 3 5 10 10 10 12

Teil II Grundlagen 2

Informationstechnik und Codierung 2.1 Analoge und digitale Informationsdarstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.1.1 Analog-Digital-Wandlung............................. 2.1.2 Digitale Speichereinheiten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.2 Zahlensysteme............................................. 2.2.1 Polyadische Zahlensysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.2.2 Zahlenkonvertierung................................. 2.2.3 Dualsystem und Nummerische Unsicherheit. . . . . . . . . . . . .. 2.3 Boolesche Logik und Boolesche Algebra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.3.1 Boolesche Logik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.3.2 Boolesche Algebra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.4 Codes.................................................... 2.4.1 Information......................................... 2.4.2 Codierung.......................................... 2.4.3 Zahlencodes........................................ 2.4.4 Alphanummerische Codes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.4.5 Strichcodes......................................... 2.4.6 Bilddaten-Codierung.................................

17 17 18 21 22 22 23 27 35 35 35 39 39 41

43 45 47 48

Inhaltsverzeichnis

VIII

2.5

3

4

Angewandte Codierung 2.5.1 Fehlererkennende und fehlerkorrigierende Codes. . . . . . . . .. 2.5.2 Datenkomprimierende Codes . . . . . . . . .. 2.5.3 Verschlusselung, digitale Signatur und Authentisierung .... 2.5.4 Standardisierte Daten- und Nachrichtenformate . . . . . . . . . .. 2.5.5 Codierung medizinischer Krankheitsbilder und Leistungen.

49 49 52 56 57 60

Digitale Computersysteme 3.1 Aufbau................................................... 3.1.1 Klassifikation....................................... 3.1.2 Rechnerarchitekturen................................. 3.1.3 Prozessorarchitekturen................................ 3.1.4 Prozessorarten....................................... 3.1.5 John von Neumann Rechnerarchitektur . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.1.6 Harvard-Architektur.................................. 3.1.7 RAID-Systeme 3.1.8 Network Attached Storage und Storage Area Network. . . .. 3.1.9 Spezielle Ein- und Ausgabegerate 3.2 Kommunikationstechnik..................................... 3.2.1 Verdrahtete Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.2.2 Drahtlose Kommunikation 3.3 Computernetzwerke........................................ 3.3.1 ISOIOSI-Referenzmodell............................. 3.3.2 Netzwerk-Topologien und Zugritfsverfahren 3.3.3 Netzwerk- Verbindungskomponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.4 TCP/IP - Transmission Control Protocol I Internet Protocol 3.3.5 Computernetzwerke und vernetzte Medizingerate in der Medizin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3.3.6 Body Area Network 3.4 Netzwerksicherheit 3.4.1 Gefahrenpotenziale.................................. 3.4.2 Hardware- und Software-Schutzmal3nahmen 3.5 Internet und Intranet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

63 63 63 64 65 66 67 79 79 81 82 83 84 84 88 88 90 94 97

Betriebssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.1 Betriebsarten.............................................. 4.1.1 Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.1.2 Architektur......................................... 4.2 Physischer Arbeitsspeicher und Virtueller Speicher . . . . . . . . . . . . .. 4.2.1 Organisation des physischen Arbeitsspeichers .. . . . . . . . . .. 4.2.2 Virtueller Speicher. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.2.3 Generierung und Berechnung von Adressen 4.2.4 Seitenverwaltung und Auslagerung 4.3 Prozesse.................................................. 4.3.1 Prozesszustande

100 100 101 101 102 106 107 107 107 109 III III

112 112 115 117 117

Inhaltsverzeichnis 4.3.2 Sequentielle und parallele Prozesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.3.3 Prozesskommunikation............................... Betriebsmittelverwaltung und Scheduling 4.4.1 Betriebsmittelverwaltung.............................. 4.4.2 Scheduler........................................... 4.4.3 Scheduling-Strategien................................ Echtzeit................................................... Das Ein- und Ausgabekonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Dateisystem 4.7.1 FAT, NTFS, UNIX, Unix 4.7.2 Dateistrukturen und Zugriffsmethoden 4.7.3 Dateiattribute und Verzeichnisstrukturen . . . . . . . . . . . . . . . .. Ubersicht tiber Betriebssysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

118 119 120 120 121 122 125 126 127 128 129 131 132

Datenbanken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.1 Architekturprinzipien....................................... 5.2 Relationale Datenbanksysteme 5.2.1 Terminologie........................................ 5.2.2 Relationen 5.2.3 Anomalien.......................................... 5.2.4 Normalformen 5.2.5 Entwurf eines konzeptionellen, relationalen Datenbankmodells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.2.6 Funktionsprinzipien relationaler Datenbanksysteme 5.2.7 Praktische Aspekte beim Einsatz relationaler Datenbanksysteme 5.2.8 SQL 5.3 Einsatzgebiete 5.3.1 Datenbank-Produkte 5.3.2 Technische Datenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.3.3 Medizinische Datenbanken

135 135 136 136 138 139 141

4.4

4.5 4.6 4.7

4.8 5

IX

143 146 149 149 151 151 151 152

Teil III Software in der Medizinprodukt-Herstellung 6

Programmierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.1 Programmiersprachen....................................... 6.1.1 Maschinennahe und hohere Programmiersprachen. . . . . . . .. 6.1.2 Paradigm en der Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.2 Programm-Ubersetzung 6.2.1 Programm 6.2.2 Assembler 6.2.3 Compiler 6.2.4 Interpreter.......................................... 6.3 Programm-Entwurfstechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

157 157 157 160 161 161 164 165 167 167

Inhaltsverzeichnis

X

6.3.1 Diagrammtechnik.................................... 6.3.2 Modellbasierte Entwurfssprachen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Codierungsempfehlungen am Beispiel der Programmiersprache C .. 6.4.1 Schlusselworter , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.4.2 Einfache Datentypen 6.4.3 Struktur, Zeiger und Gilltigkeitsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6.4.4 Prozedur, Funktion und Rekursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Algorithmen............................................... Beispiele.................................................. 6.6.1 Matrix............................................. 6.6.2 Stapel speicher (stack) 6.6.3 Warteschlange (queue)

168 170 172 172 173 176 181 183 183 184 185 185

Software-Engineering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.1 Medizinprodukte-Software................................... 7.1.1 Software als Medizinprodukt 7.1.2 Konforrnitatserklarung nach Medizinprodukte-Klassen. . . .. 7.1.3 Software-Sicherheitsklassifizierung..................... 7.2 Software-Sicherheit......................................... 7.2.1 Software-Qualitat.................................... 7.2.2 Software-Test und Verifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.2.3 Software-Validierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.2.4 Software-Entwicklungsumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.2.5 Qualitatsmanagement und Risikomanagement . . . . . . . . . . .. 7.2.6 GxP-konforme Systemumgebungen 7.3 Software-Lebenszyklusprozesse 7.3.1 Sicherheitsrelevante Systeme und Software 7.3.2 Software-Architektur 7.3.3 Software-Entwicklungsprozess und SoftwareEntwicklungsmodelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.3.4 Software-Wartungsprozess 7.3.5 Software-Risikomanagementprozess 7.3.6 Software-Konfigurationsprozess 7.3.7 Software-Problemlosungsprozess 7.4 Software-Projektabwicklung 7.4.1 Projektorganisation................................... 7.4.2 Lastenheft, Pflichtenheft und technische Dokumentation ... 7.4.3 Projektstrukturplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.4.4 Projektplanung und Projektsteuerung. . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

187 187 187 189 189 191 192 194 197 197 198 200 200 202 204 207 213 213 214 214 214 215 216 217 218

Modellbildung und Simulation 8.1 Systembegriff.............................................. 8.2 Modell und Modellbildung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.2.1 Mathematisches Modell 8.2.2 Klassische Modellbildung und Systemidentifikation

223 224 225 226 226

6.4

6.5 6.6

7

8

Inhaltsverzeichnis Ebenen der Modellbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Der Modellbildungs- und Simulationsprozess 8.4.1 Modellbeschreibungssprachen und Computermodell . . . . . .. 8.4.2 Computerprogramm.................................. 8.4.3 Nummerische Integrationsverfahren Simulationsprogramme und -umgebungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.5.1 Funktionalebene 8.5.2 Verhaltensebene..................................... 8.5.3 Komponentenebene.................................. Anwendungsbereiche....................................... Software- und Hardware-in-the-Loop Potenziale und Grenzen 8.8.1 Vorteile der Modellbildung und Simulation 8.8.2 Probleme bei der Modellbildung und Simulation

227 229 231 234 235 239 239 240 241 243 244 246 246 246

Computergestiitzte Fertigung und Rapid Prototyping . . . . . . . . . . . . .. 9.1 Computergestiitzte Fertigung 9.2 Rapid Prototyping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9.2.1 Rapid Prototyping-Verfahren 9.2.2 Rapid Prototyping in der Medizintechnik

249 249 251 251 253

8.3 8.4

8.5

8.6 8.7 8.8

9

XI

Teil IV Computergestiitzte Medizinprodukte 10

Medizinische Geratetechnik 10.1 Biosignalerfassung und -verarbeitung 10.1.1 Herzrate 10.1.2 Elektromyogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.2 Computergestiitzte Bildgebende Systeme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.2.1 Rontgen- Projektions-Radiografie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.2.2 Rontgen-Computertomografie.......................... 10.2.3 Magnetresonanztomografie............................ 10.2.4 Hybridverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.2.5 Sonografie.......................................... 10.3 Computergesteuerte Prothesen 10.3.1 Myoelektrisch angesteuerte Handprothese 10.3.2 Computergesteuerte Beinprothese 10.4 Medizinisch genutzte Manipulatoren und Roboter . . . . . . . . . . . . . .. 10.4.1 Computergestiitzte Chirurgie 10.4.2 Chirurgieroboter.....................................

257 257 258 266 268 268 270 271 272 273 274 275 279 281 282 283

11

Medizinische Software 11.1 Mess- und Analyse-Software. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.1.1 Labor- und Funktionsdiagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.1.2 Bildarchivierung und -kommunikation

287 287 287 289

XII

Inhaltsverzeichnis 11.2 Softwaregestlitzte Diagnose und Therapieplanung . . . . . . . . .. 11.2.1 Medizinische Bildverarbeitung 11.2.2 Patientendatenilberwachungssystem..................... 11.2.3 Bildgestiltzte Navigation und intraoperative Bildgebung .... 11.2.4 Softwaregestiltzte Therapieplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.2.5 Entscheidungsunterstiltzende Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.3 Virtuelle Realitat und Trainingssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

290 290 293 295 295 296 298

Teil V Informationssysteme 12

Computergestiitzte Krankenhaus-Informationssysteme 12.1 Administrative Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 12.1.1 Verwaltungs- und Logistik-Systeme 12.1.2 Facility Management-Systeme 12.2 Patientenverwaltungssystem 12.2.1 Patientendatenverwaltung . . . .. 12.2.2 Elektronische Patientenakte 12.3 Medizinische Leistungsstellen-Informationssysteme 12.3.1 Radiologieinformationssystem 12.3.2 Laborinformationssystem 12.3.3 Operationssaal-Planungs- und -Dokumentationssystem 12.4 Pflegeinformationssystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 12.5 Lernplattformen............................................

303

304 304 306 306 306 306 307 307 308 309 309 310

Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 311 Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 313

Teil I

Uberblick

1 Informatik und Medizintechnik

1.1 Einfiihrung Die Nachhaltigkeit der Medizintechnik-Branche und dariiber hinaus der Gesundheitstechnologien begriindet sich durch (Farkas & Becks, 2005): die Zunahme von medizinischen Behandlungen im Zuge der sich verandernden Bevolkerungsstruktur; die zunehmende Akzeptanz von Technik in der medizinischen Behandlung durch die moderne Gesellschaft; die Beriicksichtigung neuer Krankheitsbilder unserer Gesellschaft, z.B. Erkrankungen des Bewegungs- und Stiitzapparates; sich verandernde medizinische Behandlungspfade in der Gesundheitsvorsorge, Diagnostik, Therapie, Rehabilitation und Pftege in klinischen und in niedergelassenen Versorgungsbereichen, z.B. ambulant versorgende Arztezentren, die telemedizinisch mit Medizin-Kompetenzzentren vernetzt sind; die Weiterentwicklung und die Integration von bestehenden Technologien, z.B. MRT-PET, sowie die Entstehung neuer Produkte durch Nutzbarmachung von Schliisseltechnologien, z.B. die Material- und Werkstofftechnologien. Fiir die Medizintechnik gelten dabei die Computerisierung, die Miniaturisierung und die Molekularisierung als die wichtigsten Innovationsdimensionen. Die Computerisierung in der Medizintechnik wird durch die moderne Informatik fiir Hersteller zu einem zentralen Element in der Produktentwicklung, -gestaltung und -herstellung. In der Medizin ist sie aus dem taglichen Betrieb durch den Einsatz von computergestiitzten Medizinprodukten und IT-Systemen ebenfalls nicht mehr wegzudenken. Zu den Medizinprodukten im weiteren Sinne zahlen: aktive implantierbare medizinische Gerate (Richtlinie 90/385IEWG) [AIMP], z.E. Herzschrittmacher; allgemeine Medizinprodukte (Richtlinie 93/42/EWG) [MP], z.B. digitale Rontgengerate;

4

I Informatikund Medizintechnik In-vitro-Diagnostik-Medizinprodukte (Richtlinie 98179/EG) [IVD], z.E. medizinische Laborgerate,

Informatikanwendungen finden sich vielfach in den Geraten und umfassen daruber hinaus vor- und nachgelagerte, sowie begleitende Informationssysteme im Gesundheitswesen, wie auszugsweise die Simulation in der Produktentwicklung, z.B. fur die Endoprothesenentwicklung; integrierte Krankenhausinformationssysteme, z.B, mit dem elektronischen Gesundheitsakt von Patienten; das telemedizinische Patientenmonitoring, z.B. in der Home-Care-Betreuung; den digitalen Austausch von Informationen, z.B. die elektronische Gesundheitskarte (eCard). Neben der zunehmenden Berilcksichtigung von Software als essentiellen Bestandteil in medizintechnischen Geraten, wie z.B, beim automatischen Defibrillator, gewinnt auch die Entwicklung von Software als eigenstandiges Medizinprodukt, wie z.B. in der bildgebenden medizinischen Diagnostik und der praoperativen Planung, zunehmend an Bedeutung. Viele Einsatzgebiete medizinisch genutzter Software stellen hohe Anforderungen an die Software-Sicherheit, Zuverlassigkeit, Echtzeitfahigkeit und Benutzerfreundlichkeit, sodass fiir die Entwicklung und Wartung von medizinisch genutzter Software einschlagige Regulatorien im Rahmen des Medizinproduktegesetzes wie z.B. die Medizingerate-Software-Lebenszyklusprozesse (EN 62304) berilcksichtigt werden milssen. Aus Sicht der Informatik, welche als die fur die Computerisierung zugrunde liegende Ingenieurwissenschaft (Rechenberg, 1991) vier Hauptgebiete umfasst, sind fur die Medizintechnik beziehungsweise die Gesundheitstechnologien nachfolgende Gebiete von besonderer Relevanz: Technische Informatik: Schaltnetzwerke, Schaltwerke, Prozessoren, Hardwarekomponenten, Rechnerarchitektur, Rechnernetzwerke, Schnittstellen; Praktische Informatik: Algorithmen, Betriebssysteme, Mensch-MaschineKornmunikation, Entwicklungsumgebungen; Theoretische Informatik: Algorithmen- und Datenstrukturenanalyse; Angewandte Informatik: Digitale Signalverarbeitung, Simulation und Modellbildung, Bildverarbeitung, Kiinstliche Intelligenz sowie spezifische ingenieur- und naturwissenschaftliche Anwendungen wie die Klinischen Informationssysteme oder Software-Entwicklungsumgebungen. Der technologische Fortschritt erlaubt es, immer komplexere Anwendungen mit Hilfe von Computersystemen entlang des klinischen Pfades zu bearbeiten und Computersysteme immer effektiver an den menschlichen Organismus "anzubinden" (Abb. 1.1). Das Hauptaugenmerk medizintechnischer Produkte liegt dabei auf der Unterstiltzung von medizinisch ausgebildetem Personal fur die schonende Behandlung und Betreuung von Patienten.

1.2 Medizintechnik ,- - - - - - - - - - - - - - _. - - - - - - - _.

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