Ausgewählte Innovationen

1. Klinische Fertigkeiten und Chirurgie
2. Anatomie
3. Physiologie
4. Pharmakologie

 

1. Klinische Fertigkeiten und Chirurgie

 

Trainingszentren mit tierversuchsfreien, innovativen Techniken

Für die medizinische Weiterbildung gibt es dank der technischen Weiterentwicklung zunehmend Kursangebote ohne Tierversuche. Nachfolgend sind einige Beispiele genannt.

Die Giessen School of Endoscopic Surgery (GSES) ist eine international renommierte Institution für Aus- und Weiterbildungen in humanmedizinischen Fachrichtungen der Gynäkologie, Urologie, (Mikro-)Chirurgie und Anatomie sowie auch Veterinärmedizin, unter Verwendung von virtuellen Simulatoren, telemedizinischen Übertragungen, Anatomiedemonstrationen, Pelvitrainern usw.

Das Unternehmen Karl Storz bietet Weiterbildungen für endoskopische Operationstechniken und unterstützt Trainings- und Weiterbildungsmaßnahmen in Kliniken und spezialisierten Trainingszentren. Diese Trainingszentren, geordnet nach Fachbereichen, sind mit Arbeitsplätzen von Karl Storz ausgestattet und bieten feste Schulungsprogramme an.

Des Weiteren bietet die EndoAkademie im Bereich der Endoskopie regelmäßig an verschiedenen Orten tierversuchsfreie Kurse an. Neben synthetischen Modellen werden lediglich Schweinemägen von Schlachthöfen verwendet.

Takeda Forum bietet neben Mikrochirurgie-Workshops und Hands-On-Kursen am Schwein auch Mikrochirurgie-Workshops am Pulsating Organ Perfusion-Trainer (P.O.P Trainer) an. Für 2019 ist hierfür der 22.11. in Magdeburg angegeben.  


Patientensimulator: TraumaMan von Simulab

Der TraumaMan von Simulab ist der weltweit meist genutzte Chirurgie-Trainer für Advanced Trauma Life Support (ATLS)-Kurse, medizinisches Notfallversorgungstraining und andere Trauma-Chirurgie- und Notfallsimulationen, einschließlich Teamtraining. Er ermöglicht unter anderem das Trainieren von Thoraxdrainagen, Cricothyrotomie, Nadel-Dekompression, Tracheostomie, Perikardiocentese und diagnostische Peritonealdrainage.

Das System umfasst eine Vielzahl von ersetzbaren synthetischen Gewebestoffen für jeweils erste Schnitterlebnisse. TraumaMan ist zwar ein Pionier der blutenden Modelle, aber Jahr für Jahr entwickelt das Unternehmen in Zusammenarbeit mit der Medizin Upgrades, neue Technologien und Verfahrensmodule weiter. Simulab bietet noch eine Reihe weiterer Simulatoren für chirurgische Eingriffe sowie individuelle Lösungen an.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Simulator TraumMan, mit freundlicher Genehmigung von Simulab, Quelle: https://www.simulab.com/traumaman/about

 

Patientensimulatoren (SimMan) und Task-Trainer von Laerdal

Für die Ausbildung von medizinischem Fachpersonal bietet Laerdal ein breites Sortiment an Produkten und Dienstleistungen an. Das Portfolio besteht aus Simulatoren, Modellen, Task-Trainern und Schulungsmaterialien. Für zahlreiche Produkte wurden zudem spezielle Schulungen entwickelt.

Die Patienten-Simulatoren von Laerdal umfassen eine Reihe von Ganzkörpersimulatoren von Früh- und Neugeborenen bis hin zu Erwachsenen, einschließlich Geburtssimulatoren. Die Simulatoren verfügen über eine Vielzahl von Vitalfunktionen, klinischen Anzeichen und Symptomen. Sie beinhalten simulierte Patienten-Monitore und werden durch PCs kontrolliert. Benutzer können Szenarios programmieren, die automatisch die Simulationen steuern. Die Patienten-Simulatoren von Laerdal werden durch eine breite Palette von Services und Schulungsmaterialien unterstützt.

Preisauskunft auf Anfrage.

Quelle: https://www.laerdal.com/de/nav/36/Medizinische-Ausbildung

Ein möglicher Zusatz: ASL 5000 Lungen-Simulator

Mit dem ASL 5000 Lungen-Simulator ist ein SimMan für das Training mit einem spontan atmenden Patienten nutzbar, während dieser an ein Beatmungsgerät angeschlossen ist. Diese in Gemeinschaftsarbeit entwickelte Lösung integriert den ASL 5000 Lungen-Simulator von IngMar Medical beim SimMan 3G, SimMan Essential, SimMan Essential Bleeding und SimMan 3G Trauma von Laerdal Medical.

Preisauskunft auf Anfrage.

Quelle: https://www.laerdal.com/de/doc/3718/ASL-5000-Lungen-Simulator

 

Verschiedene Tasktrainer-Patientensimulatoren von 3-Dmed

Es gibt Trainingsmodelle für verschiedene Aufgaben, von der VI-Box als tragbare und vielseitige Nasslaborbox für z.B. eingebettete Oberschenkelarterien-, Venen- oder Halsschlagader-Pads, einschließlich Training mit Ultraschall, Dissektion und Gefäßbelastung bei realistischem Gewebeverhalten. Darüber hinaus gibt es z.B. einen CVC Insertionssimulator, ein ECMO-Simulationskit, Lumbalpunktionssimulatoren, ein Koloskopiemodell, Katheterisierungssimulatoren, einen abdominalen Aorta-Aneurysma-Simulator, Oberschenkelsimulator, Difficult Airway Managementsimulator mit 24 verschiedenen Schwierigkeitsgraden, darunter 3 verschiedene Mundöffnungen, 2 Optionen für die Halsflexibilität, 2 Positionen für die Stimmcodes und eine aufblasbare Zunge.

Die Preise sind jeweils angegeben mit z.B. 2400$ für den Airway-Managementsimulator.

Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product-category/task-trainers/

 

Verschiedene Patientensimulatoren von Medical-X

Das niederländische Unternehmen MEDICAL-X entwickelt Simulationsprodukte für die medizinische Lehre und Ausbildung in verschiedenen Fachgebieten. Mit den Trainingsübungen der Simulatoren

können technische Fähigkeiten erlernt sowie gemessen und bewertet werden, wodurch die Selbsteinschätzung verbessert wird. Zudem wird auch die Entwicklung von Kommunikationsfähigkeiten, Führungsqualitäten und Teamarbeit trainiert.

Beispiel ADAM-X:

Der männliche Patientensimulator ist ideal für das Training in militärischen und zivilen Trauma-Notfällen, das Trainieren lebenserhaltender Maßnahmen, Szenarien-Training und Behandlungstraining. ADAM-X ist ein drahtloses System. Ein kabelloser Computer ermöglicht dem Kursleiter, das Training zu überwachen und Einstellungen vorzunehmen.

Der Simulator bietet eine realistische Anatomie und Haut und eine realistische Rückkopplungskraft. Er verfügt über Augenzwinkern je nach physiologischem Status sowie eine physiologische Reaktion der Pupillen auf Licht und Berührung. Die Zähne sind austauschbar und die Zunge des ADAM-X kann anschwellen. Eine Auskultation ist mit 8 Atemgeräuschen, 5 Herzgeräuschen und 14 Lungengeräuschen möglich. Atemgeräusche sind unabhängig und hängen mit der Belüftung jeder Lunge zusammen. Ebenfalls enthalten sind gutturale und Hustengeräusche. Der ADAM-X hat einen beidseitig tastbaren Puls an der Halsschlagader, der Oberschenkelarterie, der Arteria radialis, der Fußrückenarterie, der Arteria poplitea und der Tibialis posterior und verfügt über einen sehr realistischen Atemtrakt. Das Auftreten von Apnoe oder Hypoventilation sowie der geringe Sauerstoffanteil im eingeatmeten Gasgemisch führen zu entsprechenden physiologischen Veränderungen. ADAM-X kann „Ja“, „Nein“ und einige Ausrufe sagen.  Das einzigartige Pharmasystem erkennt nicht nur das verabreichte Medikament, sondern auch die verabreichte Dosis, eine Veränderung der Vitalparameter erfolgt entsprechend.

Es kann mit einem echten Elektrokardiogramm, Defibrillator, Patientenmonitor und ein Anästhesiegerät gearbeitet werden. Dabei können Komplikationen in der Anästhesiologie trainiert werden. Darüber hinaus können weitere Szenarien erstellt werden.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Simulator ADAM-X, mit freundlicher Genehmigung von Medical-X, Quelle: https://www.medical-x.com/products/

 

Pulsating Organ Perfusion-Trainer (P.O.P Trainer) für die minimalinvasive Chirurgie

Der pulsierende-Organ-Perfusionstrainer von Optimist wurde für die Simulation von Operationen in minimalinvasiv-chirurgischen Techniken entwickelt und erschließt neue Möglichkeiten im Laparoskopie- und Thorakoskopie-Training. Grundlegende und fortgeschrittene Prozeduren der (Tier-) Medizin können realitätsnah an, mit einer gefärbten Flüssigkeit perfundierten (durchströmten), Tierorganen beziehungsweise Organkomplexen geübt werden.

Dafür wird die zentrale Arterie von Tierorganen oder -Organkomplexen katheterisiert und an die Pumpe des P.O.P-Simulations-Trainers, welche druckkontrolliert ist, angeschlossen. Das Perfusionsmedium (gefärbtes Leitungswasser) befindet sich im Pelvitrainer und gelangt von dort mittels Pumpe in die Organe.

Das Tiergewebe oder die Organe werden am Schlachthof im Rahmen der Nahrungsmittelproduktion gewonnen. Diese Innereien würden sonst zu Wurstwaren oder hochwertigen Tierfutter verarbeitet werden. Aufgrund des Verzichts auf eigens für den Trainingszweck getöteten Tieren sehen wir diese Innovation als gute realitätsnahe Lehrmethode an, die Tierversuche im Sinne von 3R (Replacement, Reduction, Refinement) reduziert.

Folgende Prozeduren können geübt werden:

  • abdominalchirurgische (Leber, Gallenblase, Dünndarm, Dickdarm, Milz etc.)
  • thoraxchirurgische (Herz, Lunge, Aorta)
  • urologische (Niere, Ureter, Nebenniere etc.)
  • gefäßchirurgische (Aorta, Arterien, Venen) und
  • gynäkologische (Adnexen, Zysten etc.)

Die Pulsierende Organ Perfusion, P.O.P, simuliert Blutungen aller Qualitäten (parenchymatöse, kapilläre, arterielle, venöse). Dadurch ist nicht nur das Erlernen von Standardeingriffen sondern auch die gezielte Beherrschung von (Blutungs-) Komplikationen möglich. Die Übungen sind im Gegensatz zum Tierversuch beliebig oft wiederholbar und zeitlich nahezu unbegrenzt. Daneben ist die P.O.P auch bestens für das Experimentieren mit neuen Techniken einschließlich der unmittelbaren Überprüfung der Ergebnisse geeignet. Es können alle von der Klinik bekannten Technologien wie Hochfrequenz (unipolar, bipolar), Laser, Ultraschalldissektor, Aquadissektor etc. angewandt werden.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: P.O.P Trainer, mit freundlicher Genehmigung von Optimist, Quelle: http://www.optimist.at/de/pop-trainer/

 

Simulator für Laparoskopie: LAP-X von Medical-X

LAP-X ist ein leichter und tragbarer laparoskopischer Operationssimulator. Er bietet leicht zugängliche, minimalinvasive Chirurgie-Simulationstrainings für medizinische Fachkräfte zu geringen Kosten. LAP-X ist intuitiv zu bedienen, die Software und Hardware sind selbsterklärend und erfordern keine Anleitung durch Dritte. Er verwendet echte chirurgische Instrumente, um die Lücke zur Realität zu schließen und aktualisiert seine neuen Virtual-Reality-Übungen und -Module kostenlos innerhalb des Lizenzzeitraums. LAP-X bietet Simulationstrainings für verschiedene chirurgische Fachgebiete wie 

  • Allgemeine Chirurgie
  • Gynäkologie
  • Urologie
  • Kinderchirurgie
  • Magen-Darm-Chirurgie

Der LAP-X-Simulator für die Laparoskopie verfügt über vier verschiedene Systemplattformen, um die unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen: LAP-X Hybrid, LAP-X VR, LAP-X Box pro und LAP-X Box.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Simulator Lap-X, mit freundlicher Genehmigung von Medical-X, Quelle: https://www.medical-x.com/products/lap_x/

 

VR-Simulatoren für Endoskopie von VirtaMed

Das Schweizer Unternehmen VirtaMed entwickelt und produziert hochrealistische chirurgische Simulatoren für die medizinische Ausbildung. Die endoskopischen Simulatoren verfügen über eine hohe Wiedergabetreue und einem realistischen physischen Verhalten. Originalinstrumente sorgen für eine lückenlose Trainingserfahrung und bereiten Benutzer optimal auf den wirklichen Eingriff vor. Es können verschiedene Werkzeuge verwendet werden, um das Gewebe zu berühren, zu manipulieren, um die Hohlräume herumzugehen und um wichtige Orientierungspunkte zu lokalisieren. Die Module enthalten auch Übungen, die den Lernenden dabei helfen, effektiv durch die Abteilungen zu navigieren.

Jeder Simulator verfügt über eine Ultraschallsonde oder ein virtuelles Endoskop, das ein naturgetreues Bild anzeigt. Zusätzlich bieten die Simulatoren eine Außenansicht, mit der die Lernenden die Anatomie und die Werkzeuge in Echtzeit aus verschiedenen Blickwinkeln untersuchen können, während sie einen Eingriff durchführen. Die VirtaMed-Simulation reagiert mehr denn je auf den Lernenden und bietet die Möglichkeit, die Zeit zu verlangsamen und anzuhalten, die Symptome oder den Status Ihres Patienten zurückzusetzen und Ihre Aktionen zu wiederholen.

Folgende Module werden angeboten:

  • Orthopädie: Arthroskopische Übungen an Knie, Schulter, Hüfte und Sprunggelenk. Vielzahl verschiedener Pathologien. Für Grundlagentraining und fortgeschrittene Fähigkeiten. Originalinstrumente wie Arthroskop, Kamera und andere chirurgische Instrumente kommen zum Einsatz. Video
  • Geburtshilfe und Gynäkologie: Umfassendes gynäkologisches Training für IUP, Embryotransfer und Hysteroskopie auf nur einer Plattform mit diversen Fällen. Video
  • Urologie: Simulationstraining für TURP, TURB, Laser BPH mit Thulium oder HoLEP, und Morzellation. Erlernen des Umgangs mit Komplikationen. Individuelle Kurse ermöglichen ein personalisiertes Chirurgietraining. Video

Vorteile der Simulationen gegenüber dem Training am Tier:

  • Die High-Fidelity-Simulatoren können alle Instrumentenbewegungen nachverfolgen und ein objektives Feedback liefern, das zur Nachbesprechung und Ermittlung spezifischer Verbesserungsmöglichkeiten verwendet wird
  • Verschiedene Pathologien müssen zuverlässig trainiert werden, um auf komplexe Patientenfälle vorzubereiten, und können in verschiedenen Fällen simuliert werden
  • Fortgeschrittene bildgebende Verfahren wie die Durchleuchtung sind teuer für das Training mit Tierproben, jedoch kosten- und risikofrei für das Training mit Simulatoren
  • Komplikationen wie Blutungen, mangelnde Dehnung, Lichtausfälle usw. müssen geschult werden und sind per Knopfdruck in der Simulation verfügbar
  • Für die Simulation ist kein Labor erforderlich, was Zeit und Ressourcen spart

Im Rahmen des in Frankreich seit 2017 eingeführten Curriculums, bei dem jeder Chirurg an einem Simulator trainiert werden soll, hat die französische Hochschule für Orthopädie und Traumatologie (CFCOT) den Arthroskopie-Simulator von Virtamed als effektivste Trainingsmethode in ihrer bundesweiten Studie aus dem Jahr 2017 ausgewählt.

Die Universitätskliniken Bonn, Leipzig und Würzburg sind ebenfalls mit VirtaMed-Orthopädiesimulatoren ausgestattet.

Die Firma bietet auch Simulatoren nach Maß und viele verschiedene Level von Service- und Supportpaketen an, die individuell auf die Bedürfnisse von Krankenhäusern und Trainingszentren zugeschnitten sind, darunter auch einen Cloud-basierten Fernzugriff. Ausbilder werden um Anregungen gebeten, welche Bildungsbedürfnisse als nächstes berücksichtigt werden sollten.

VirtaMed liefert auch die Software für den HYSTmentor und den TURPmentor von Simbionix (heute 3D Systems), und entwickelt die High-Fidelity-Simulatoren, die KARL STORZ zusammen mit vielen anderen Medizintechnikunternehmen verwendet.

Preisauskunft auf Anfrage. Die Simulatoren können auf verschiedenen Konferenzen getestet werden.

Bild 1: Simulator ArthroS-Knee-with-ACL-repair, Bild 2: VKB-Rekonstruktionsmodul, mit freundlicher Genehmigung von VirtaMed, Quelle: https://www.virtamed.com/de/medical-training-simulators/overview/


Multidisziplinäre OP-Simulatoren von 3D Systems (früher Simbionix)

Die hochmodernen medizinischen Simulatoren von 3D Systems bieten Ärzten eine realistische praktische Erfahrung in der medizinischen Ausbildung mit chirurgischen Simulatoren zur Durchführung minimalinvasiver Chirurgie und interventioneller Verfahren. Die Systeme bieten eine Reihe grundlegender und fortgeschrittener Verfahren sowie Funktionen für die Beurteilung von Fähigkeiten. Darüber hinaus können schwierige und ungewöhnliche Verfahren jederzeit praktiziert werden. Folgende Simulatoren stehen zur Verfügung:

Der LAP Mentor bietet z. B. eine breite Palette an praxisnahen Laparoskopie-Trainings für verschiedenen Disziplinen, entwickelt mit chirurgischen Meinungsführern, medizinischen Gesellschaften und Pädagogen. Eine ständig erweiterte Modulbibliothek bietet einen strukturierten Lehrplan mit verschiedenen Schwierigkeitsgraden für grundlegende laparoskopische Aufgaben und Fertigkeiten sowie grundlegende und fortgeschrittene Gesamtverfahren. Das System umfasst 17 Schulungsmodule und über 70 Aufgaben und Fälle in den Bereichen Allgemeinmedizin, Gynäkologie, Urologie, bariatrische, kolorektale und thorakale Chirurgie. Add-On-Module werden kontinuierlich mit den fortlaufenden chirurgischen Fortschritten entwickelt.

Das Training ist mit oder ohne fortgeschrittener Haptik möglich. Die taktilen chirurgischen Instrumente bieten ein realistisches Gefühl des Gewebewiderstands. Moderne Weichgewebe-Interaktionsfunktionen ermöglichen die Simulation der komplexen Anatomie verschiedener Gewebetypen und Sezierebenen sowie der realistischen Wechselwirkung zwischen Werkzeug und Gewebe. Ein breites Spektrum an chirurgischen Instrumenten und Konfigurationsoptionen bietet Flexibilität und die Übung verschiedener Ansätze für Verfahren sowie die Entscheidungsfindung. Einfache Plug-and-Play-Einstellungen für das Teamtraining eignen sich ideal zur Verstärkung nichttechnischer Fähigkeiten. Der neu entwickelte Proctor-Modus verbessert das Training zusätzlich, indem der Instruktor während des Verfahrens in Echtzeit eingreifen kann.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild 1: Simbionix RobotiX Mentor, Bild 2: Simbionix Lap Mentor, mit freundlicher Genehmigung von 3D Systems, Quelle: https://simbionix.com/simulators/

 

VR-Simulator für Chirurgie: LAPSIM von Surgical Science

Die Virtual-Reality-Simulation hat gezeigt, dass ein schneller und vor allem patientensicherer Weg zur technischen Kompetenz im Operationssaal möglich ist. LAPSIM kombiniert fortschrittliche Force-Feedback-Technologie mit leistungsstarken grafischen und kognitiven Anweisungen und bietet damit ein intensives, multisensorisches Trainingserlebnis. Die Technologie befindet sich auf einer ergonomisch gestalteten Plattform, mit der Möglichkeit, einen 3D-Bildschirm zu verwenden. Die Navigation erfolgt auf zwei Touchscreens mit der neusten taktilen Rückmeldetechnologie.

Das LAPSIM® Haptic System wird auf einer haptischen Hardware-Plattform mit einer LapCam, einem separaten Laparoskop, einem Basisfertigkeitspaket mit Grundfertigkeiten, Aufgabentraining und Schulungskameras für Anatomie geliefert.

Das Basic Skills-Modul bietet ein umfassendes Portfolio an laparoskopischen Übungen, die von der einfachen Navigation bis zum fortgeschrittenen Nähen reichen. Jede Übung kann angepasst werden, um Komplikationen und fortlaufende Herausforderungen zu bieten. Die LAPSIM®-Suite validierter, vollständig anpassbarer Verfahrensmodule bietet eine umfassende Schulungslösung für Chirurgen verschiedener Disziplinen, darunter CHOLECYSTECTOMY, APPENDECTOMY, GYNECOLOGY, HYSTERECTOMY, VIDEO-ASSISTED THORACOSCOPIC SURGERY (VATS) LOBECTOMY, INGUINAL HERNIA, SUTURING & ANASTOMOSIS, BARIATRICS, NEPHRECTOMY. Klar definierte Lernziele, prozedurale Dekonstruktionsfähigkeit, Variationen und Herausforderungen sind dabei wichtige Elemente.

TeamSim® ist eine dynamische Plattform für die interprofessionelle Schulungsentwicklung, die die Operationssimulation in die reale Teamarbeit einbringt. Mit dem validierten VR-Trainingssystem LapSim® als Basis bietet das TeamSim®-Paket ein Element, das das Teamtraining auf ein neues Niveau hebt, mit realistischen Operationsszenarien einschließlich Blutungen und Komplikationen.

Die LAPSIM®-Bibliothek mit Softwaremodulen bietet Chirurgen Zugang zu Fertigkeiten, die für den Aufbau chirurgischer Fähigkeiten unerlässlich sind.

LAPSIM® essence ist ein tragbarer und einsatzbereiter VR-Simulator, der die Lücke zwischen Lo-Fi-Simulatoren und voll beladenen VR-Systemen schließt.

Surgical Science bietet regelmäßig Updates an und setzt sich für die Weiterentwicklung des medizinischen Simulationstrainings durch kontinuierliche Verbesserung der bestehenden Produkte ein. Außerdem sind auf der Website Validierungsstudien aufgeführt.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild 1: Simulator LapSim Haptic System, Bild 2: Simulator TeamSim-Appendectomy, mit freundlicher Genehmigung von Surgical Science, Quelle: https://surgicalscience.com/systems/lapsim/

 

Laparoskopie-Trainer von Simulab

Die Trainer von Simulab bieten grundlegende und fortgeschrittene Trainingslösungen für die minimalinvasive Chirurgie an, darunter verschiedene Aufgabenpakete, Gewebe und Modelle.

Mithilfe der SimuVision®-Technologie können Ausbilder und Schüler lebensechte simulierte laparoskopische Operationen durchführen.

Trainingsmodelle sind z.B.: Torso Trainer, Laparoscopic Cholecystenterostomy Model, Laparoscopic Nissen Fundoplication Model, Laparoscopic Cholecystectomy Model oder Common Bile Duct Exploration Model. Letzteres z.B. ist ideal für die laparoskopische transzystische Erforschung des Gallenganges (LAPTC-CBDE), die laparoskopische Choledochotomie für den Gallengang (LAP C-CBDE) oder das offene CBDE. Dieses Modell umfasst eine weiche Gewebebasis mit anatomischen Markierungen und ein austauschbares Gewebe.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: LapTrainer mit SimuVision, mit freundlicher Genehmigung von Simulab, Quelle: https://www.simulab.com/products/laparoscopic-trainers

 

In-House-Trainingsarbeitsplätze für verschiedene OP-Techniken von Karl Storz

Das renommierte Unternehmen Karl Storz ist bekannt für die Herstellung von Endoskopen, medizinischen Instrumenten und Geräten. Für die kontinuierliche Entwicklung endoskopischer Operationstechniken bietet es gezielte Weiterbildungsmaßnahmen und unterstützt Trainings- und Weiterbildungsmaßnahmen in Kliniken und spezialisierten Trainingszentren, beispielsweise durch die Bereitstellung von neuesten Instrumenten und Geräten für Trainingskurse.

Beispiele von Trainingsmodellen, die individuell mit künstlichen oder biologischen Präparaten versehen werden können: LASTT (Laparoscopic Skills Training and Testing) bietet einen validierten Trainingsansatz für den grundlegenden Umgang mit laparoskopischen Instrumenten; SUTT (Suturing and Knot Tying Training and Testing) trainiert die Fertigkeit des Nähens in der Laparoskopie und bietet eine Reihe von Naht- und Knotenübungen; HYSTT (Hysteroscopic Skills Training and Testing).

Hier ist eine Übersicht an Trainingszentren, die feste Schulungsprogramme anbieten.

Quelle: https://www.karlstorz.com/cps/rde/xbcr/karlstorz_assets/ASSETS/2532460.pdf

 

Lübecker Toolbox für die minimalinvasive Chirurgie

Das Lübecker Toolbox-Curriculum von LTB Germany Ltd. ist ein strukturiertes Trainingsprogramm zum Erlernen laparoskopischer Basisfertigkeiten. Das Gesamtkonzept besteht aus einer Trainingsbox mit integrierter Kamera, sechs aufeinander aufbauenden Übungen mit Zielvorgaben zur Zeit und Genauigkeit, Darstellung eines effektiven Trainingsablaufs und Video-Tutorials. Mit den ersten drei Übungen werden Instrumentenhandling, Hand-Auge-Koordination, bimanuelles und überkreuztes Arbeiten trainiert. Zwei weitere Übungen vermitteln die Fähigkeit laparoskopisch zu schneiden und im letzten Modul wird eine laparoskopische Einzelknopfnaht mit intrakorporalem Knoten durchgeführt. Das Lübecker Toolbox-Curriculum beschleunigt die Ausbildung, spart Ressourcen und motiviert junge Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, ihre Fertigkeiten selbständig zu verbessern. Die Entwicklung der Trainingsbox und des Curriculums basiert auf zahlreichen Studien.

Auch in der studentischen Lehre erfreut sich das LTB-Curriculum großer Beliebtheit. An der Universität zu Lübeck haben bis Juni 2019 über 250 Studierende erfolgreich und mit überwältigenden Evaluationsergebnissen das Trainingsprogramm erfolgreich abgeschlossen.

Conception of the Lübeck Toolbox curriculum for basic minimally invasive surgery skills. Laubert T, Esnaashari H, Auerswald P, Höfer A, Thomaschewski M, Bruch HP, Keck T, Benecke C. Langenbecks Arch Surg. 2018 Mar;403(2):271-278

[Implementation of a Laparoscopic Simulation Training in Undergraduate Medical Education – The Lübeck Toolbox-Curriculum]. Laubert T, Thomaschewski M, Auerswald P, Zimmermann M, Brüheim L, Keck T, Benecke C. Zentralbl Chir. 2018 Aug;143(4):412-418

Video Tutorials Increase Precision in Minimally Invasive Surgery Training – a Prospective Randomised Trial and Follow-up Study. Thomaschewski M, Esnaashari H, Höfer A, Renner L, Benecke C, Zimmermann M, Keck T, Laubert T. Zentralbl Chir. 2019 Apr;144(2):153-162

Das Lübecker Toolbox Trainingspaket (Toolbox + 4 Trainingsmodule mit 6 Übungen + Übungsmaterial) kostet 2.477,00 Euro, das Company Edition Trainingspaket kostet 3.400,00 Euro.

Bild: Lübecker Toolbox, Screenshot (www.luebeck-toolbox.com) mit freundlicher Genehmigung von LTB Germany Ltd., Quelle: http://www.luebeck-toolbox.com

 

Simulationssoftware für die minimalinvasive Chirurgie von SenseGraphics

Die medizinische Simulationssoftware der nächsten Generation von SenseGraphics mit detaillierten physischen und grafischen Modellen der Anatomie kann für verschiedene Szenarien und Simulationen verwendet werden, wie z. B.

  • Roboterchirurgie
  • Laparoskopische Chirurgie
  • Endoskopische Chirurgie
  • Herz-Kreislauf-Interventionen
  • Einzelport-Chirurgie

Die Technologie deckt zahlreiche chirurgische Bereiche ab, wie beispielsweise Allgemeine Chirurgie, Gynäkologie, Arthroskopie, Kardiologie und viele mehr. Des Weiteren gibt es die Features:     Volumenwiedergabe, Fluoroskopie/ Röntgen, Ultraschallbilderzeugung, Strömungssimulation, Clip anwenden und schneiden sowie Koagulation.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Programm SensegraphicsLaparoscopy gallbladder, mit freundlicher Genehmigung von Sensegraphics, Quelle: https://sensegraphics.com/simulation/minimally-invasive-surgery-simulation/

 

Laparoskopische Simulatoren von eoSurgical

Die laparoskopischen Simulatoren von der britischen Firma eoSurgical bieten eine umfassende Trainingslösung:  Hardware – ein tragbarer eoSim-Simulator, ein dedizierter Online-Lehrplan, automatisierte Leistungsmetriken durch Echtzeit-Instrumentenverfolgung, persönliches Feedback zur Verbesserung und ein Cloud-basierter Speicher für Benutzerdaten, mit dem Trainer den Fortschritt der Auszubildenden überwachen können.

Die Firma bietet Schulungen in speziellen Simulationsumgebungen, aber auch zu Hause oder in der Betriebsabteilung. Der Lehrplan bietet aufsteigende Module.

Einzelne Simulatoren inklusive Software kosten zwischen 699 und 1298£.

Pakete für Institutionen (Preis auf Nachfrage) enthalten u.a. einzigartige Instrumentenverfolgungssoftware zur Generierung von 20 Leistungsmetriken, ein Qualifikationscurriculum mit Core-, Advanced- und Elite-Trainingspaketen, Assessor-Dashboard zur Fernüberwachung und -bewertung von Auszubildenden und flexible Abonnementservices.

Quelle: https://www.eosurgical.com/

 

Minimalinvasive Trainingssysteme und interaktive Simulationssoftware von 3-Dmed

Der Anbieter für die medizinische Ausbildung, 3-Dmed, hat neben den Patientensimulatoren auch eine Serie minimalinvasiver Trainingsmodelle, wie den LCBDE-Trainer zur Gallengang-Erkundung oder den Lap Tab Trainer, ein faltbarer Trainer, der mit iPad, iPhone, Tablet oder Smartphone kompatibel ist und Nahtmaterial aus weichem Gewebe enthält.

Der Trainer T3 PLUS verfügt über eine HD-Kamera über dem Pelvi-Arbeitsbereich, die sich teleskopieren und drehen lässt.

Der Trainer T5 Large ist ein komplettes minimalinvasives Trainingssystem, das keine zusätzliche Videoausrüstung erfordert, einfach einzurichten und tragbar. Es umfasst den großen Beckenarbeitsbereich und ist vielseitig einsetzbar, da er für grundlegende laparoskopische Fähigkeiten bis hin zu fortgeschrittenem Verfahrenstraining einschließlich Kameranavigation für Einzelpersonen oder Teams verwendet werden kann. Der Trainer T12-HD ist inklusive „Insufflated Belly“ mit 13 Anschlüssen.

Die Preise sind jeweils angegeben. So kostet z.B. der T12-Trainer 4200$.

Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product-category/minimally-invasive-training-system-mits-series/

Die interaktive Simulationssoftware „SimPraxis™ Laparoscopic Hysterectomy Trainer” und “SimPraxis™ Laparoscopic Nissen Fundoplication Trainer” bieten laparoskopische Trainingsmöglichkeiten. Die selbstlernenden Trainer sind eine robuste, elegante und ansprechende Art zu lernen. Die Trainingsmodule sind darauf ausgelegt, das chirurgische Wissen, die Effizienz und die Kompetenz des Operationsteams sowie die Patientensicherheit zu verbessern, indem das gesamte Verfahren in eine Reihe einzelner logischer Schritte unterteilt wird. Sie bieten Just-in-Time-Schulungen und Probemöglichkeiten zu den durchgeführten Detailschritten sowie kritische Beurteilungen während des Verfahrens.

Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product-category/interactive-simulation-software/

 

Thorax-Simulator für die minimalinvasive Lungenresektion von CK Surgical Simulation

Bisher gab es Einschränkungen bei den Trainingsmethoden für die thorakoskopische Chirurgie. Der synthetische Torso von CK Surgical Simulation wurde sowohl mit Haut- und Muskeln- als auch mit Knochen- und Interkostalmuskelgewebe-Imitaten entwickelt, so dass Chirurgen nun auf ähnliche Weise wie in einem Operationssaal auf die Brusthöhle zugreifen können.

Die synthetischen Komponenten des Simulators können ständig ausgetauscht werden, um die Ärzte fortlaufend zu schulen.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Thorax Simulator von CK Surgical Simulation, mit freundlicher Genehmigung von CK Surgical Simulation, Quelle: http://www.cksurgicalsimulation.com/

 

Simulatoren der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

Die Arbeitsgruppe „Innovative Surgical Training Technologies“ (ISTT) der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) entwickelte von 2010 bis 2019 unter der Leitung von Prof. Werner Korb verschiedene Simulatoren für die Wirbelsäulen-, Hals-Nasen-Ohren- und Herzchirurgie.

Ein sehr weit fortgeschrittenes System ist der anatomisch realistische Lendenwirbelsimulator „RealSpine“, der (angehenden) Chirurgen eine Vielzahl an Trainingsmöglichkeiten mit den Pathologien Bandscheibenvorfall, Lumbalkanalstenose, fortgeschrittene Stenose und Spondylolisthese bietet. Die Schulungen für Wirbelsäulenchirurgen, vom Anfänger bis zum Experten, finden weltweit statt und werden unterstützt von den RealSpine-Instruktoren. Das Training kann entweder als Ganzes oder in einzelnen Schritten, sogenannten „Standard Operating Procedures“ (SOP), durchgeführt werden. Der hohe Realitätsgrad des RealSpine-Simulationssystems und der Erfolg des Trainingskonzepts wurden von erfahrenen Wirbelsäulenchirurgen getestet und validiert.

Es können Komplikationen und Risikosituationen wie starke intraoperative Blutungen oder Behandlungen der verletzten Dura trainiert werden. Neben dem Blutungssystem, der Simulation von Flüssigkeiten und der realistischen Anatomie integrieren die Systeme auch die simulierte Röntgendiagnostik.

Das Modell fühlt sich authentisch wie die echten Strukturen an und kann mit jedem chirurgischen Instrument oder jeder chirurgischen Technologie verwendet werden.

Ziel von Realists (www.realists.de), einem Spin-Off der HTWK Leipzig ist es, in den nächsten Jahren neue Modelle für Patientenfälle zu schaffen, auch über den Bereich der Wirbelsäulenchirurgie hinaus. Die Technologien und Trainingskonzepte werden weiterentwickelt und neue Methoden erforscht, um das chirurgische Training effektiver zu gestalten.

Ein weiteres Spin-Off der HTWK Leipzig, die Vocationeers GmbH (www.vocationeers.com) entwickelt derzeit eine Online-Plattform zum Benchmarking von Operations-Übungen im Operationssaal und am Simulator.

Bild: Simulator RealSpine, mit freundlicher Genehmigung von Rebecca Schweier/HTWK Leipzig, Quellen: HTWK Leipzig, www.realists.de, www.vocationeers.com

 

Basic Open Surgical Skills (BOSS) Platform von Simulab

Simulab bietet eine flexible Plattform zur Entwicklung grundlegender bis fortgeschrittener chirurgischer Fähigkeiten. Die Funktionen dienen zur Entwicklung von Instrumentenhandhabungs-, Näh-, Injektions- und Knotenbindungsverfahren. Es ist eine leicht zu reinigende Plattform für synthetische oder kadaverartige Aufgabenmodule. Die robuste Mehrzweckplattform kann mit jeder Materialkombination verwendet werden. Das ergonomische Design sorgt für die korrekte Positionierung der Hand und schafft ein realistisches Werkzeug zur Verbesserung der Fähigkeiten. Die Plattform ist klein, tragbar und ideal für das Simulationslabor oder den Heimgebrauch. Die Firma bietet auch eine Reihe von synthetischen Geweben und Zubehör.

Folgendes wird vermittelt: Grundlegendes zum fortgeschrittenen Nähen, Naht auf einer Hautoberfläche, subkutikuläres Nähen, Knoten unter Spannung binden, Knoten in der Tiefe binden, Injektionen verabreichen, Instrumentenhandhabung, Wundverschlusstechniken, Darmanastomose.

Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: BOSS Plattform, mit freundlicher Genehmigung von Simulab, Quelle: https://www.simulab.com/products/laparoscopic-trainers/boss-platform-basic-open-surgical-skills

Soft Tissue Suture Pad – Realistische Gewebenahtmodelle von 3-Dmed

Das Soft Tissue Practice Pad von 3-Dmed ermöglicht das Üben von Nähtechniken auf realistischem Gewebe. Das Material bietet ein ähnliches Gefühl sowie eine ähnliche Dehnungs- und Reißfestigkeit wie echtes Gewebe. Es eignet sich hervorragend für die Entwicklung von Fertigkeiten für laparoskopisches Nähen und Knotenbinden und ist ideal für Demonstrationen und Kurse.

Je nach Option und Zubehör liegt der Preis zwischen 64,00 – 608,00$. Die Firma bietet noch eine Reihe weitere Materialien zum Trainieren von Nahten und Anastomosen: Link.

Quelle: https://www.3-dmed.com/shop/product/soft-tissue-suture-pad/

 

2. Anatomie
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iPad App „Froggipedia“ zur virtuellen Froschsezierung – für Biologie

Die interaktive App, ausgezeichnet als IPAD APP des Jahres 2018, erlaubt es detailliert über die Anatomie und den Lebenszyklus von Fröschen zu lernen und eine virtuelle Präparation per Stift oder Finger durchzuführen. Die Organe werden als 3D-Bilder dargestellt und können angetippt, gedreht und herangezoomt werden. Detaillierte Informationen zur Struktur und Funktion der Organe werden bereitgestellt. Die App stellt eine genaue Simulation des Nasslabor-Sektionsverfahrens dar. Die App von dem E-Learning Unternehmen Designmate wurde von PeTA ausgezeichnet und kostet 4,49€.

Quelle: https://itunes.apple.com/de/app/froggipedia/id1348306157?mt=8

iPad App „Rat Dissection“ zur virtuellen Rattensezierung – für Biologie

Ähnlich zu Froggipedia gibt es auch eine iPad App zur virtuellen Sezierung einer Ratte. Die App führt die Benutzer ebenfalls durch eine Reihe von Schritten zum Zerlegen des Tieres und enthält neben einem virtuellen Präparat alle Sektionswerkzeuge. Die Organe werden als 3D-Bilder dargestellt und können angetippt und gedreht werden. Detaillierte Informationen zur Struktur und Funktion der Organe werden bereitgestellt. Die App von GP Strategies Corporation für 3,99$ stellt eine genaue Simulation des Nasslabor-Sektionsverfahrens dar.

Quelle: https://itunes.apple.com/in/app/rat-dissection/id418516605?mt=8

Umfassende Sammlung von virtuellen Sektionsprogrammen – für Biologie

Auf dieser Seite: https://thesciencebank.org/index.php?route=information/information&information_id=7

3D-Animationssoftware zur Tieranatomie von Biosphera – für Veterinärmedizin und Biologie

Die 3D-Anatomie-Software ist für Studierende, Lehrende und Tierkliniken  konzipiert. Die jeweiligen Programme für die Anatomie von Hund, Katze, Pferd, Schwein, Rind, Ratte, Vogel, Frosch und Fisch demonstrieren die verschiedenen internen Systeme Schicht für Schicht.

Ein einzelner Layer oder mehrere Layer können in beliebiger Kombination gleichzeitig angezeigt werden. Alle Ebenen können aus allen Blickwinkeln und mit verschiedenen Zoomstufen betrachtet werden. Einige Programme sind auch in Deutsch verfügbar. Das Programm-Portfolio wird regelmäßig ergänzt und es gibt stetig Updates, wie zum Beispiel die Touchscreen-Unterstützung bei dem Hunde-Anatomie-Programm. Die verschiedenen Programme kosten maximal 65$.

Bild: Programm 3D Cat Anatomy,  mit freundlicher Genehmigung von Biosphera, Quelle: https://biosphera.org/international/shop/

Virtuelle Sektions-Tablets von Anatomage – für Human-, Veterinärmedizin und Biologie

Das weltweit erste und einzige virtuelle und interaktive Sektions-Tablet mit lebensgroßen anatomischen Modellen in 3D gibt es in verschiedenen Ausführungen. Durch mehrere Schichten und Schnitte/Profile können Knochen, Gewebe, Organe usw. visualisiert werden. Einzelne Strukturen sind akkurat in 3D rekonstruiert. Die Anatomie wird als vollständig interaktives, lebensgroßes Touchscreen-Erlebnis in Form eines Operationsbetts präsentiert. Zusätzlich können weitere Daten, die aus CT, MRT oder Ultraschall generiert wurden, hochgeladen werden. Die Bilder stammen von nicht chemisch behandelten Leichen, wobei Farbe und Form erhalten bleiben.

Die Anatomage Digital Library enthält auch eine Vielzahl interessanter Tieranatomie-Fälle, einschließlich detaillierter Querschnittsscans und Ganzkörperscans. In all diesen Fällen wird das Lehren von Tieranatomie oder vergleichender Anatomie vereinfacht. Zu den Tablets werden Demonstrationen nach Vereinbarung und regelmäßig Updates angeboten.

Eines der Anatomage Tablets wird zum Beispiel Studierenden der Universität Heidelberg zur Verfügung gestellt. Preisauskunft auf Anfrage.

Quelle: https://www.anatomage.com/

Hunde-Anatomie in 3D von EasyAnatomy – für Veterinärmedizin und Biologie

Das interaktive Hunde-Anatomie-Programm wird von VeterinärstudentInnen, PädagogInnen und Fachleuten in über 120 Ländern geschätzt und ermöglicht eine virtuelle Sektion. Schichten können präpariert werden, einzelne Komponenten ausgeblendet, Regionen isoliert werden und die räumliche Beziehung zwischen anatomischen Strukturen visualisiert werden.

Über 100 adaptive Fragen, die von Anatomie-ProfessorInnen geschrieben wurden, konzentrieren sich darauf, wo sich Studierende verbessern müssen. Die virtuelle Präparation hilft auch bei der Erklärung von Diagnosen und Empfehlungen und eignet sich für die Operationsplanung. In Kürze verfügbar: Mithilfe von Pathologieanimationen kann gezeigt werden, wie sich die Gesundheit im Laufe der Zeit verschlechtert, wenn nicht behandelt wird.

Die kostenlose App funktioniert auf iPad, Windows-Tablets und Desktops.

Bild: Programm EasyAnatomy – 3D Hunde Anatomie, mit freundlicher Genehmigung von EasyAnatomy/ JetsonVR, Quelle: https://easy-anatomy.com/

3D-Anatomie-Visualisierung von Mensch und Hund von Bodyviz – für Human-, Veterinärmedizin und Biologie

Die Anatomie-Software BodyViz erstellt 3D-Visualisierungen aus Hunderten von Beispielen echter Menschen- und Tierdaten. Diese Visualisierungen können verwendet werden, um komplexe anatomische Beziehungen zu erforschen und wiederholbare, virtuelle Sektionen und Explorationen durchzuführen. Die Datensätze für Mensch und Tier werden ständig aktualisiert und erweitert. Auch Vorschläge für weitere Datensätze sind willkommen und es werden Demonstrationen angeboten. Beispiele von jüngst hinzugefügten Tier-Scans in der Datensatz-Bibliothek:

Hunde-Paralyse: Dieser Labrador präsentiert sich mit einer Lähmung und ein CT zeigt eine mögliche Prostatavergrößerung. Der Scan zeigt sehr detailliert die Verdauungs-, Nieren- und Herzkreislaufanatomie. Begleitend zu diesem Datensatz sind in der Bibliothek fünf zusätzliche Hundedatensätze, die jeweils unterschiedliche Abnormalitäten in der Anatomie hervorheben. 

Gesunde Schlange: Der Scan einer vier Meter langen Schlange kann in der vergleichenden Biologie und Anatomiekursen verwendet werden.

Preisauskunft auf Anfrage.

Quelle: https://www.bodyviz.com/aspx/newsdetail.aspx?id=39

Interaktive Anatomie-Software von Science in 3D – für Veterinärmedizin

Die verschiedenen Programme von Science in 3D bieten animierte 3D-Modelle von Pferd und Hund, einschließlich gastrointestinaler Erkrankungen und deren Diagnose beim Pferd. Zum Beispiel werden in „The Glass Horse Equine Colic” ausführlich die Anatomie des Pferdes, der diagnostische Ansatz sowie detaillierte 3D-Animationen und 28 Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts dargestellt. Dieses Programm bietet interaktive Elemente und Tools zur Selbsteinschätzung. Es enthält das gesamte Material des Programms “ Anatomy of the Equine Abdomen“.

Weitere Programme sind „Elements of the Equine Distal Limb” und “The Glass Dog: Thorax and Abdomen”. Letzteres umfasst 10 Animationsfilme, fast 50 interaktive Modelle und mehr als 250 detaillierte Bilder, von denen jedes eine eigene Erzählung enthält. Illustrationen aus diesem Programm wurden von der Association of Medical Illustrators mit einem Award of Excellence auf ihrer Jahreskonferenz 2011 ausgezeichnet.

Die Programme kosten zwischen 10 – 20$.

Bild: Programm Glass Horse Equine Colic, mit freundlicher Genehmigung von Science In 3D, Quelle: http://sciencein3d.com/products.html

 


3. Physiologie
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Simulationssoftware für Froschmuskelversuch: SimMuscle von Virtual Physiology

Das Forscher- und Entwicklerteam Virtual Physiology um Dr. Hans Braun aus Marburg bietet ein voll ausgestattetes, realistisch erscheinendes Labor, um klassische Experimente mit isolierten Nerven-Muskel-Präparaten des Frosches durchzuführen. Alle Stimulations- und Aufzeichnungsparameter der virtuellen Geräte sind frei einstellbar. Mathematische Algorithmen garantieren die geeigneten Reaktionen des virtuellen Muskels, auch unter Berücksichtigung der biologischen Vielfalt der Präparate.

Das virtuelle Labor „SimMuscle“ enthält zwei Nerven-Muskel-Präparate und alle Geräte, die für das Experimentieren nötig sind, in einer vereinfachten, aber durchaus realistischen Form. Eines der zwei bereits vorbereiteten Nervenmuskelpräparaten wird aus der Petrischale in den Suspensionsapparat gehängt. Dazu gehört ein mechanoelektrischer Wandler. Der Muskel wird vorgespannt, indem ein oder mehrere Gewichte befestigt werden. Muskelkontraktionen werden durch Stromimpulse induziert. Stimuli sowie Muskelkontraktionen werden auf einem Dual-Beam-Speicheroszilloskop mit entsprechend eingestellter Spannungsverstärkung, Zeitbasis und Nulllinien angezeigt. Es können Einzel- oder Doppelimpulse sowie Impulsfolgen mit wählbarer Amplitude und Intervallen angewendet werden.

Vorgestellte Experimente: Einzelne Zuckungen und ihre Stimulus-Abhängigkeit (Rekrutierung motorischer Einheiten), Überlagerung einzelner Zuckungen, tetanische Kontraktionen (unvollständige und vollständige tetanische Kontraktionen, abhängig von den Impulsintervallen), Ruhespannungskurven (Vordehnen), Kurven von isometrischen und isotonischen Maxima, Muskelermüdung.

Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Programm SimMuscle, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/SimMuscle

 

Simulationssoftware für Herzkontraktionen im Langendorff-Aufbau: SimHeart von Virtual Physiology

Das Forscher- und Entwicklerteam Virtual Physiology um Dr. Hans Braun aus Marburg bietet ein voll ausgestattetes, realistisch erscheinendes Labor. SimHeart ist ein virtuelles Labor zur Aufzeichnung von Herzkontraktionen im Langendorff-Setup als Antwort auf die relevantesten Transmitter und Medikamente, einschließlich eines Medikamentenlabors zur Vorbereitung der entsprechenden Verdünnungslösungen.

Vorgestellte Experimente: Auswirkungen von Adrenalin und Acetylcholin auf die Häufigkeit und Amplitude von Herzkontraktionen (inotrophe und chronotrophe Effekte), Auswirkungen der kompetitiven Rezeptorblocker Propranolol (β-Blocker) und Atropin, Adrenalin-Dosis-Antwort-Kurve und ihre Verschiebung durch Propranolol (kompetitive Hemmung), Vergleich mit nicht kompetitiver Hemmung durch den Ca2+-Kanalblocker Verapamil, Verstärkung der Kontraktionen durch das Herzglykosid g-Strophantine, Induktion und Behandlung von Arrhythmien und Herzblockaden bei Systole und Diastole.

Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage.

Bild 1: Programm SimHeart, Experiments, Bild 2: Programm SimHeart, Drugs, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/simheart

 

Simulationssoftware für Aktionspotentiale am Froschnerv: SimNerv von Virtual Physiology

Das Forscher- und Entwicklerteam Virtual Physiology um Dr. Hans Braun aus Marburg bietet ein vollständig ausgestattetes, realistisch erscheinendes Labor, um klassische Experimente zur Ableitung von zusammengesetzten Aktionspotentialen aus isolierten Ischiasnerv-Präparaten des Frosches durchzuführen. Alle Stimulations- und Aufzeichnungsparameter der virtuellen Geräte sind frei einstellbar.

Mathematische Algorithmen gewährleisten die geeigneten Reaktionen des virtuellen Nervs, auch unter Berücksichtigung der biologischen Vielfalt der Präparate.

Das „SimNerv“ -Labor enthält einen Stimulator, ein Oszilloskop, eine Aufnahmekammer und eine Petrischale mit zwei bereits vorbereiteten Nerven. Einer der Nerven wird auf die Elektroden in der Aufnahmekammer platziert, die Position der Elektroden und die Temperatur der Aufzeichnungskammer sowie auch eine Nervenligatur (vollständig reversibel) können eingestellt werden. Der Stimulator liefert Spannungsimpulse, die Anpassung und Dauer sowie die Verzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stimuli können eingestellt werden. Mit dem POLARITY-Schalter kann die Richtung des Stromflusses umgekehrt werden. INVERT entspricht einem Austausch der Positionen der Stimuluselektrode. Das einfache Doppelstrahl-Speicheroszilloskop zeigt den Stimulusimpuls mit dem zusammengesetzten Wirkpotential (CAP) als die Potentialdifferenz zwischen den beiden Aufnahmeelektroden an. Die Empfindlichkeit beider Oszilloskopkanäle sowie deren gemeinsame Zeitbasis kann eingestellt werden.

Vorgestellte Experimente: Reizantwortkurve: Rekrutierung von Nervenfasern bei zunehmender Reizamplitude; Stärke-Dauer-Kurve, Rheobase, Chronaxie: der Einfluss der Reizdauer; Refraktärzeit und Anodenbruchpotentiale: physiologische und klinische Relevanz der Na+-Kanalinaktivierung: Leitungsgeschwindigkeit und die Wirkung von Temperaturänderungen; Aufzeichnung von zwei- und einphasigen Aktionspotentialen mit reversiblen Nervenligaturen; Nachweis der klinisch relevantesten Auswirkungen geeigneter Elektrodenpositionen; den Unterschied zwischen intra- und extrazellulären Aufnahmen verstehen.

Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Programm SimNerv, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/#SimNerv

 

Simulationssoftware für Kontraktionen glatter Muskulatur: SimVessel von Virtual Physiology

SimVessel bietet ein virtuelles Labor zur Untersuchung von Kontraktionen der glatten Muskulatur von Gefäßen und Darm. Die Experimente können mit Muskelstreifen durchgeführt werden, die in einem Organbad angeordnet sind, zu dem physiologisch relevante Signalsubstanzen und häufig verwendete Arzneimittel hinzugefügt werden können. Die Vorbereitung der entsprechenden Verdünnungen kann wie in SimHeart in einem Medikamentenlabor trainiert werden.

Vorgestellte Experimente: Vergleich der phasischen und tonischen Glattmuskelkontraktionen, Darstellung der Auswirkungen der Muskeldehnung (Bayliss-Effekt), Gegenreaktionen von Gefäßen und Darm auf Adrenalin und Acetylcholin, Untersuchung der Auswirkungen des cholinergen Rezeptorantagonisten Atropin, Vergleich der Wirkungen von adrenergen α- und β-Rezeptorantagonisten (Phentolamin und Propranolol), Veranschaulichung der Auswirkungen des Ca2+-Kanalblockers Verapamil Verapamil, Aufzeichnung der Dosis-Antwort-Kurven von Adrenalin und Acetylcholin, Nachweis von Änderungen der Dosis-Antwort-Kurven durch kompetitive und nicht kompetitive Inhibitoren.

Es gibt eine kostenfreie Demoversion sowie eine kostenlos lizenzierte Testversionen mit einer Gültigkeit von 3 Monaten, um die Eignung des virtuellen Labors auch in den Kursen zu überprüfen. Preisauskunft auf Anfrage.

Bild: Programm SimVessel, mit freundlicher Genehmigung von Virtual Physiology, Quelle: http://www.virtual-physiology.com/#SimVessel

 

Simulationssoftware zur Neuronenaktivität: MetaNeuron

MetaNeuron ist ein kostenloses Computerprogramm, das die grundlegenden elektrischen Eigenschaften von Neuronen modelliert. Das Programm richtet sich an Anfänger in den Neurowissenschaften und setzt keine Vorkenntnisse in Computersimulationen voraus. In den sechs  vorgestellten Lektionen werden verschiedene Aspekte des neuronalen Verhaltens beleuchtet. Die ersten drei Lektionen:

  • Membranpotential
  • Membranzeitkonstante
  • Membranlängenkonstante

veranschaulichen die passiven Eigenschaften neuronaler Membranen. Die vierte und fünfte Lektion:

  • Axon Aktionspotential
  • Axon Voltage Clamp

zeigen, wie spannungs- und zeitabhängige Ionenleitfähigkeiten zur Erzeugung des Aktionspotentials im Axon beitragen. Die sechste Lektion:

  • Synaptisches Potential und Strom

zeigt, wie synaptische Potentiale durch die Aktivierung ionotroper Neurotransmitterrezeptoren erzeugt werden.

MetaNeuron wurde von Eric A. Newman, University of Minnesota, und Mark H. Newman entwickelt. Die Entwicklung wurde teilweise vom Department of Neuroscience der University of Minnesota unterstützt.

Bild: Programm MetaNeuron, mit freundlicher Genehmigung von MetaNeuron, Eric A. Newman, Quelle: http://www.metaneuron.org/

 

Selbstversuche zur Blut-, Neuro-, Muskel-, Atem- und Herz-Kreislaufphysiologie

Für physiologische Praktika gibt es eine Vielzahl an Selbstversuchen, darunter die Elektromyographie des Bizeps und Trizeps. Interaktive Kursinhalte mit Versuchsanleitungen, Software und die nötige Hardware für verschiedene Experimente bietet die Online-Learning Plattform AD Instruments.

Deren professionell entwickelte Lektionen enthalten Experimente und berücksichtigen die neuesten pädagogischen Erkenntnisse. Es können auch Online-Tools, Video- und Medienpakete verwendet werden, um eigene benutzerdefinierte Inhalte zu erstellen.

Unter „Human Physiology“ werden Lektionen mit Vorbereitungseinheiten und interaktiven Versuchen angeboten (alle Inhalte in Englisch). Selbstversuche gibt es in den Lektionen:

  • Muscle and Electromyogram
  • Skeletal Muscle Function
  • Autonomic Nervous System
  • Brain Structure and Reflexes
  • Peripheral Nerve Function
  • Airflow
  • Mechanics of Ventilation
  • Lung Volumes
  • Breathing
  • Diving Response
  • Heart Sounds
  • Heart and ECG
  • Blood Pressure
  • Heart and Peripheral Circulation
  • EEG
  • EOG
  • Cardiovascular Effects of Exercise
  • Energy Expenditure and Exercise
  • Glucose Absorption
  • Blood Clotting
  • Blood Counting
  • Sensory Physiology
  • Sensory Illusions
  • Reflexes and Reaction Times
  • Stroop Test

Quelle: https://www.adinstruments.com/education

 

Simulationssoftware für Probanden-Übungen: Exercise Physiology von Sheffield Bioscience 

Das interaktive Programm von Sheffield Bioscience für Studierende im Grundstudium simuliert einige der wichtigsten physiologischen Messungen, um die kardiorespiratorische Leistung oder „Fitness“ im Labor zu beurteilen. Das Programm präsentiert Ergebnisse von gesunden Personen, die mit einem Fahrrad-Ergometer einen festen Zeitplan für abgestufte Übungen durchführen, in einer Form, die mit einem Schreiber vergleichbar ist und umfasst: Puls, Atemminutenvolumen, Sauerstoffverbrauch, Blutlaktatkonzentration.

Die Messungen können aus der Messkurve entnommen werden, indem Sie diese anhalten und die Cursor-Funktion verwenden. Das Programm simuliert die Reaktion eines Subjekts, das kontinuierlich unter einer Arbeitslast arbeitet, die in Schritten von 20 Watt pro Minute erhöht wird, bis das Subjekt erschöpft ist. Auf dem Bildschirm werden auch eine Digitaluhr und ein Arbeitslastmesser angezeigt. Die Herzfrequenz wird kontinuierlich überwacht und die Atemleistung wird durch Atemzuganalyse der Atemluftproben beurteilt. Während des Trainings können Blutproben entnommen und die Laktatkonzentration mit einem simulierten Spektrophotometer bestimmt werden.

Das Programm ermöglicht es, die Subjektparameter (Alter, Gewicht, Größe, Geschlecht, trainiert oder nicht trainiert) durch den Benutzer zu bestimmen und kann somit verwendet werden, um beispielsweise die Leistung von Männern mit der Leistung von Frauen oder die Auswirkungen von Training oder Alter zu vergleichen.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Exercise Physiology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationssoftware PhysioEx mit Physiologie-Laboraktivitäten von Pearson

PhysioEx ™ 9.0: Laborsimulationen in der Physiologie mit 9.1 Update von Pearson ist eine Laborsimulationssoftware, einschließlich Laborhandbuch, die aus 12 Übungen mit 63 Physiologie-Laboraktivitäten besteht. Sie kann als Ergänzung oder Ersatz für Nasslabore, darunter auch Tierversuche, verwendet werden. Die Kategorien beinhalten Zelltransportmechanismen und Permeabilität, Physiologie des Skelettmuskels, Neurophysiologie von Nervenimpulsen, Physiologie des endokrinen Systems, Herzkreislaufdynamik, Herz-Kreislauf-Physiologie, Mechanismen der Atemwege, chemische und physikalische Verdauungsprozesse, Physiologie des Nierensystems, Säure-Base-Balance, Blutanalyse und serologische Tests. Ein umfangreicher Histologielehrgang umfasst mehr als 250 Histologiebilder.

Die Studierenden haben die Flexibilität, mit mehreren Variablen zu experimentieren, zu beobachten, wie die Ergebnisse beeinflusst werden und verschiedene Hypothesen für die Experimente zu testen. Für jedes Labor stehen online-Arbeitsblätter im multiple-choice-Format zur Verfügung. Kurze Videoclips von bestimmten Laborgeräten helfen, Verbindungen zwischen Darstellungen und den realen Geräten herzustellen. Beurteilungsblätter folgen den jeweiligen Übungen und stellen Fragen nach den Laborübungen. Das Update 9.1 behält die beliebten Features, einschließlich der schrittweisen Anweisungen und den Fragen „Stop & Think“ und „Predict“, die helfen, über den Zusammenhang zwischen den Experimenten und den demonstrierten physiologischen Konzepten nachzudenken. Eine größere Datenvariabilität spiegelt realistischere Ergebnisse (auch Fehler) wider, die Studenten in realen Nasslabor-Experimenten antreffen würden. Diese Flexibilität hilft, kritische Denkfähigkeiten zu entwickeln und die wissenschaftliche Methode besser zu verstehen. Für die Dozenten steht eine Testbank mit zuweisbaren Pre-Lab- und Post-Lab-Tests zur Verwendung mit TestGen® oder deren Kursverwaltungssystem zur Verfügung.

Der Preis wird mit 39.99$ angegeben, individueller Preis auf Anfrage.       

Bild: Buchcover: PhysioEx(TM) 9.0: Laboratory Simulations in Physiology, Zao, Stabler, Smith, Lokuta & Griff©2012, Paper Bound w/CD-ROM, Quelle: https://www.pearson.com/us/higher-education/product/Zao-Physio-Ex-9-0-Laboratory-Simulations-in-Physiology-with-9-1-Update/9780321905413.html?tab=overview

 

 

4. Pharmakologie
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Simulationsprogramm zur kardiovaskulären Pharmakologie: Rat Blood Pressure von Sheffield Bioscience

Das interaktive Programm von Sheffield Bioscience umfasst die Simulation einer Reihe von Versuchen zur Demonstration der Wirkungsweise verschiedener pharmakologischer Wirkstoffe auf den Blutdruck und die Herzfrequenz der narkotisierten Ratte. Zur Simulation des Experimentes gehören: Narkose, Kanülierung der Trachea, der Vena jugularis und der Arteria carotis, Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung von Körpertemperatur und Messung von Blutdruck und Herzfrequenz, Kurvenschreiber, verschiedene Versuche mit pharmakologischen Stoffen. Es wird beschrieben, wie die Messungen vom simulierten Diagrammschreiber vorgenommen werden und wie der mittlere Blutdruck und der Pulsdruck berechnet werden. Das Programm liefert typische Daten für 16 verschiedene Experimente, die zur Vermittlung der wesentlichen Pharmakologie ausgewählt wurden.

Den Nutzer werden multiple-choice-Fragen gestellt und sie müssen Feedback geben, um die Genauigkeit der Datenerfassung und die Dateninterpretation zu bewerten. Darüber hinaus gibt es einen Abschnitt mit einer Auswahl von Fragen zur kardiovaskulären Pharmakologie.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Rat Blood Pressure, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur respiratorischen Pharmakologie: Respiratory Pharmacology von Sheffield Bioscience

Das interaktive Programm verwendet aus Meerschweinchen gewonnene Lungenfunktionsdaten, um die grundlegende Pharmakologie der Atemwege zu vermitteln. Die Abschnitte AIMS, INTRODUCTION und METHODS beschreiben die Struktur der Atemwege, die Physiologie und Pharmakologie der glatten Bronchialmuskulatur, die Rezeptorpharmakologie der glatten Muskulatur, die Pathophysiologie (Asthma und COPD) und ihre Behandlung sowie die Meerschweinchenpräparation und die Apparatur zur Überwachung der Atemwegsfunktion. Im Abschnitt EXPERIMENTS kann die Auswirkungen verschiedener Mediatoren und Hemmstoffe bei normalen und gegenüber Allergenen sensibilisierten Tieren untersucht werden.

Für jedes Experiment zeigt das Display gleichzeitige Spuren von Widerstand, dynamischer Dehnbarkeit und Blutdruck, die in ähnlicher Form wie im Mumed-Aufzeichnungssystem dargestellt werden. Zu jedem Datensatz gehören Fragen zur Selbsteinschätzung, die eine Interpretation der vorgelegten experimentellen Daten und ein Verständnis der zugrunde liegenden Kontrollmechanismen erfordern.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Respiratory Pharmacology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur Pharmakologie des enterischen Nervensystems: Guinea Pig Ileum von Sheffield Bioscience

Dieses Programm simuliert ein isoliertes Präparat des Meerschweinchen-Ileums, ein Präparat mit glatter Muskulatur, das wenig spontane kontraktile Aktivität aufweist und das in pharmakologischen Studien intensiv eingesetzt wird. Es ermöglicht die Erforschung der Auswirkungen von Medikamenten und der elektrischen Stimulation auf die Freisetzung von Neurotransmittern im enterischen Nervensystem sowie auch die Messung der Reaktion auf Neurotransmitter.

Simulierte Reaktionen werden aus einem Modell abgeleitet, das die kontraktile Reaktion des Ileums sowohl auf hinzugefügte Medikamente als auch auf die transmurale elektrische Stimulation darstellt. Das Programm bietet eine Reihe von pharmakologischen Stoffen (Acetylcholin, Histamin, Clonidin, Morphin, Naloxon, Phentolamin, Atropin, Mepyramin), einschließlich einer Dosis-Wirkungskurve für Acetylcholin und Bestimmung von ED50, Dosis-Reaktionskurve für Acetylcholin in Gegenwart von Atropin und Bestimmung von ED50, Auswirkungen der transmuralen elektrischen Stimulation und der Wirkung von Medikamenten (Atropin, Phentolamin, Naloxon, Clonidin, Morphin), Auswirkungen der transmuralen elektrischen Hochfrequenzstimulation (10 V, 10 Hz) und der Wirkung von Naloxon und Phentolamin. Simulierte Kontraktionen des Darms werden auf einem Bildlauf dargestellt, der mit dem eines Kartenschreibers vergleichbar ist. Das Programm enthält ein Quiz über die Strukturen im Dünndarm und die pharmakologischen Grundlagen der Motilitätssteuerung.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Guinea Pig Ileum, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur neuromuskulären Pharmakologie: Neuromuscular Pharmacology von Sheffield Bioscience

Ein interaktives und einfach zu bedienendes Programm, das Experimente am Ischiasnerv-anterior-tibialis Muskelpräparat der Katze simuliert, um die wichtigen Unterschiede in der pharmakologischen Wirkung von depolarisierenden und nicht depolarisierenden Blockierungsmitteln zu veranschaulichen.

Das Programm enthält eine Übersicht des Prozesses der neuromuskulären Übertragung, die Vorbereitung der betäubten Katze, das Protokoll zur Ischiasnervstimulation und zur isometrischen Aufzeichnung der Kontraktionen des M. anterior tibialis und die klinische Relevanz der verschiedenen Blockierungsmittel. Der Abschnitt „Experimente“ zeigt Simulationen von experimentellen Ergebnissen (Muskelkontraktionen) in beschleunigter Zeit auf einem simulierten Diagrammaufzeichnungsgerät.

Jedes Experiment vergleicht die Wirkung der zwei Arten von neuromuskulären Blockierungsmittel unter Verwendung von D-Tubocurarin als Beispiel für einen nicht-depolarisierenden Blocker und Decamethonium als Beispiel für einen depolarisierenden Blocker. In weiteren Experimenten wird die Wirkungen von vier aufeinanderfolgenden Dosen von Decamethonium, gefolgt von den Wirkungen der tetanischen Stimulation und einer Anticholinesterase simuliert. Jedes Experiment ist einem Nutzer zugeordnet. Das Experiment kann eine Reihe von wahr / falsch-Fragen oder eine Tabelle sein, die zu vervollständigen ist. Es gibt auch einige Fragen, die die Grundlage eines Versuchsberichts bilden können.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Neuromuscular Pharmacology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur kardiologischen Pharmakologie: Langendorff Heart von Sheffield Bioscience

Das interaktive Programm simuliert Experimente, die am isolierten perfundierten Säugerherzen (Langendorff-Präparat) durchgeführt werden können. In den Abschnitten Einführung und Methoden wird die Entfernung des Herzens beschrieben, wobei ventrikuläre Kontraktionskraft, Herzfrequenz und koronare Durchblutung sowie die Verabreichung von Medikamenten aufgezeichnet werden.

Die simulierten Reaktionen (Herzfrequenz, ventrikuläre Kraft und koronarer Blutfluss) werden aus tatsächlichen experimentellen Daten abgeleitet und in einer Form dargestellt, die mit der eines Diagrammschreibers vergleichbar ist. Die Studierenden entwerfen Experimente, indem sie eine Reihe von pharmakologischen Wirkstoffen auswählen, die entweder allein oder in Kombination mit einem Antagonisten oder Potentiator verabreicht werden können. Jede Spur stellt mehrere Minuten der Aufzeichnung dar und ermöglicht den Studierenden somit, innerhalb kurzer Zeit auf eine große Datenmenge zuzugreifen. Es ist möglich, die Spuren von „Medikament X allein“ mit „Medikament X + Antagonist Y“ oder „Medikament X + Potentiator Z“ zu vergleichen.

Das Programm umfasst Wirkungen von Medikamenten: Sympathomimetika (Adrenalin, Noradrenalin, Salbutamol, Clonidin, Phenyl-Ephrin, Dobutamin), Antagonisten (Propranolol, Yohimbin Atenolol, Prazosin, Butoxamid, Phentolamin) Potentiatoren (Kokain); Parasympathomimetika (Acetylcholin, Carbachol, Methacholin, Nikotin), Antagonisten (Atropin, Amitryptylin, Hexamethonium) Potentiator (Neostigmin); Herzglykosiden (Digoxin, Ouabain); koronare Vasodilatatoren (Nitroglycerin, Adenosin (Antagonisten: Theophyllin, Dipyridamol), Histamin, (Antagonisten: Cimetidin, Mepyramin), Verapamil; Wirkung von Ionen: (hohe und niedrige Konzentrationen von Kalzium, Kalium und Natrium); Auswirkung der Erhöhung der Vorspannung auf die kontraktile (ventrikuläre) Kraft (Starlings Law).

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Langendorff Heart, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur autonomem Pharmakologie: Autonomic Pharmacology von Sheffield Bioscience

Das interaktive Programm basiert auf einer Reihe virtueller Patienten mit Erkrankungen, die zu abnormalen Pupillenreflexen führen. Nutzer können die Auswirkungen eines physiologischen Stimulus (Änderung der Lichtintensität) und einer Reihe von pharmakologischen Wirkstoffen auf den Pupillendurchmesser des menschlichen Auges untersuchen und dabei Vorschläge für die zugrunde liegende Ursache des Zustands machen. Die normale Reaktion auf eine Änderung der Lichtintensität wird vom autonomen Nervensystem gesteuert.

Einige der Wirkstoffe könnten dem echten Auge extern verabreicht werden, andere wären jedoch nicht sicher. Der Abschnitt „Tutorial“ beschreibt anhand von Text und animierten Grafiken die sympathische und parasympathische Kontrolle des Pupillendurchmessers und wie sich der Pupillendurchmesser als Reaktion auf eine Änderung der Umgebungslichtintensität ändert. Der Abschnitt “ Student Exercise “ enthält Informationen dazu, wie Sie die Untersuchung an einem virtuellen Patienten anhand eines illustrierten „normalen“ Patienten durchführen. Neben dem Pupillendurchmesser wir die Geschwindigkeit untersucht, mit der sich der Pupillendurchmesser ändert. Die verfügbaren Mittel (Atropin, Pilocarpin, Physostigmin, Phenylephrin, Kokain und Amphetamin) beeinflussen alle die Neurotransmission an den postganglionären sympathischen und parasympathischen Synapsen und haben nur eine geringe Wirkung auf die Ganglionübertragung. Der Abschnitt „Simulation“ enthält vier virtuelle Patienten, die jeweils an einer Erkrankung leiden, die zu einem abnormalen Pupillenreflex in einem Auge führt.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Autonomic Pharmacology, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur Finkleman Preparation von Sheffield Bioscience

Dieses Programm simuliert eine Reihe von Experimenten, die an isolierten Segmenten des Kaninchen-Jejunums durchgeführt werden können, wie von Finkleman im Jahr 1930 beschrieben wurde, um die Wirkungen von adrenergen Medikamenten und die Stimulation des sympathischen Nervensystems zu demonstrieren. Rhythmische Pendelkontraktionen des Darms können aufgezeichnet werden und das Präparat kann verwendet werden, um die Auswirkungen der elektrischen Stimulation von sympathischen Nerven auf die Beweglichkeit, die Wirkungen von adrenergen Medikamenten auf spontane Bewegungen, den inhärenten Tonus und sympathisch hervorgerufene Entspannung zu untersuchen.

In den Abschnitten „Einführung“ und „Methoden“ werden die Präparation, die Apparatur und die Hintergrundpharmakologie beschrieben. Im Abschnitt „Experimente“ werden simulierte rhythmische Kontraktionen, die aus experimentellen Daten abgeleitet wurden, dargestellt. Folgende Untersuchungen können ausgewählt werden: adrenerge Medikamente, entweder alleine oder in bestimmten vorher festgelegten Kombinationen (Noradrenalin, Isoprenalin, Phenylephrin, Tyramin, Guanethidin, Imipramin, Alpha- und Beta-Adrenozeptorblocker); die Auswirkungen der elektrischen Stimulation sympathischer Nerven in einem Frequenzbereich oder die Auswirkungen einer Reihe von Medikamenten (Guanethidin, Imipramin, Lokalanästhetika, Tetrodotoxin, Alpha- und Beta-Adrenozeptorblocker) auf die Reaktion der sympathischen Nervenstimulation. Die Medikamente, Wirkstoffkombinationen und Elektrostimulationsprotokolle wurden ausgewählt, um die essentielle Pharmakologie des Präparats zu demonstrieren.

Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Bild: Programm Finkleman Preparation, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zu Entzündungsreaktionen: The Pharmacology of Inflammation von Sheffield Bioscience

Dieses Programm simuliert eine Reihe von Experimenten, die die Wirkung von Entzündungsmediatoren und pharmakologischen Wirkstoffen auf die Entzündungsreaktion eines anästhesierten Kaninchens demonstrieren. Das Programm verwendet Daten aus tatsächlichen Experimenten. Einführungs- und Methodenabschnitte vermitteln die Vorbereitung des Tiers, die Methoden zur Messung der Ödembildung und die Anhäufung von Neutrophilen sowie die Hintergrundinformationen zu Faktoren und Mechanismen von Entzündungsreaktionen.

Unter dem Abschnitt „Experimente“ kann ausgewählt werden, um die Auswirkungen der folgenden Substanzen auf die Ödembildung (und gegebenenfalls auf die Anzahl der Neutrophilen) bei normalen Kaninchen zu untersuchen: 1) direkte Mediatoren mit erhöhter mikrovaskulärer Permeabilität [Histamin, Bradykinin, Plättchenaktivierungsfaktor (PAF), Substanz P, Leukotrien D4], entweder alleine (Dosis-Antwort-Beziehungen), in Gegenwart eines Vasodilators (PGE2) oder mit Rezeptorantagonisten; 2) Agenzien, die Entzündungen hauptsächlich durch Anhäufung von Neutrophilen verursachen [Komplementfaktor C5a, Cytokine Interleukine IL-1 und IL-8, das bakterielle Peptid f-Methyl-Leucylphenylalanin (FMLP), Leukotrien B4, Tumornekrosefaktor (TNFalpha)], entweder alleine (Dosis-Antwort-Beziehungen) und in Gegenwart eines Vasodilators (PGE2). Die Auswirkungen der Abnahme der Neutrophilen und die Bedeutung von Adhäsionsmolekülen werden ebenfalls behandelt.; 3) nichtsteroidale (lokale und systemische Wirkungen) und steroidale entzündungshemmende Mittel.

Ebenfalls werden die Ergebnisse ausgewählter Experimente mit sensibilisierten Kaninchen und die IgG-(Reverse Passive Arthus Response) und IgE-Antwort behandelt.

Das Programm enthält zahlreiche Selbstbewertungsübungen, die eine Interpretation der vorgelegten experimentellen Daten und ein Verständnis der zugrunde liegenden entzündlichen Mechanismen erfordern.

Das Programm kostet 199£ (multiuser/departmental licence).

Bild: Programm Pharmacology of Inflammation, mit freundlicher Genehmigung von Sheffield BioScience Programs, Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

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