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.  


Patientensimuator: 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.

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.

Quelle: https://www.medical-x.com/products/

 

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

Die pulsierende Organ-Perfusion von Optimist wurde für die Simulation von Operationen in minimalinvasiv-chirurgischen Techniken entwickelt und erschließt neue Möglichkeiten im Laparoskopie-/Thorakoskopie-Training. Grundlegende und fortgeschrittene Prozeduren der (Tier-) Medizin können realitätsnah an perforierten und mit gefärbten Flüssigkeiten durchströmten Tierorganen oder Organkomplexen (z.B. Überreste aus der Tiermedizin) geübt werden.

Prozeduren:

  • 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.)

Preisauskunft auf Anfrage.

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.

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

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.

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

Quelle: https://www.virtamed.com/de/medical-training-simulators/overview/


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

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.

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.

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.

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.

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.

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

Die von LTB Germany Ltd entwickelte Lübecker Toolbox stellt ein wissenschaftlich fundiertes und strukturiertes Trainingscurriculum für Basisfertigkeiten der minimalinvasiven Chirurgie dar. Es enthält vier Module mit 6 Übungen unter anderem für laparoskopisches Schneiden mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad und laparoskopische Einzelknopfnaht mit intrakorporalem Knoten. Die Lübecker Toolbox findet Einsatz im Curriculum der minimalinvasiven Chirurgie im Kurs 1 (1. – 2. Jahr der Facharztausbildung).

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

Quelle: http://www.luebeck-toolbox.com/produkt.html

 

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.

Quelle: https://sensegraphics.com/simulation/minimally-invasive-surgery-simulation/

 

Einfache 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/

 

Einfache 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.

Quelle: http://www.cksurgicalsimulation.com/

 

Wirbelsäulensimulator „RealSpine“

Während früher an Humanpräparaten und Tiermodellen geübt wurde, kommen heute zunehmend Simulationssysteme wie der am ISTT (Innovative Surgical Training Technologies), Teil des Forschungszentrums der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) entwickelte Lendenwirbelsimulator „RealSpine“ zum Einsatz. „RealSpine“ bietet angehenden Chirurgen Trainingsmöglichkeiten am anatomisch realistischen Simulator für die Lendenwirbelsäule. Für die Benutzung des Geräts wird ein Trainingskurs in Leipzig angeboten, in dem Sie von erfahrenen Chirurgen angeleitet werden.

Quelle: https://www.htwk-leipzig.de/forschen/aktuelles/detailansicht/artikel/257/

 

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.

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 der E-Learning Firma Emantras 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 chlorgeformten 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 Emantras für 3,99$ stellt eine genaue Simulation des Nasslabor-Sektionsverfahrens dar.

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

 

Eine umfassende Sammlung von virtuellen Sektionsprogrammen – für Biologie

finden Sie hier: https://thesciencebank.org/index.php?route=information/information&information_id=7

Videos zu Sektionen an verschiedenen Spezies – für Biologie

Das Biodiversity Research Centre der University of British Columbia (Vancouver) stellt Videos über Sektionen in der Zoologie an verschiedenen Spezies zur Verfügung (Videos in Englisch): Roundworm, Echinoderm (Sea Star), Cnidarians (Jellyfish/Moon Jelly and Anenome), Bivalve (Freshwater Mussel), Mollusc (Squid), Arachnid, Araneae (orb-weaving spider), Crustacean (Crayfish), Grasshopper, Cartilagenous Fish, (Dogfish Shark), Bony Fish (Perch), Jawless Fish (Lamprey), Frog, Rat, Fetal Pig.

Quelle: https://christopher-ernst.ca/150-2/

Biosphera: Tools for teaching and learning Veterinary Anatomy – für Veterinärmedizin und Biologie

Die 3D Anatomy Software ist für Studierende, Lehrende, Tierkliniken und Tierhandlungen 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$.

Quelle: https://biosphera.org/international/shop/

Anatomage Table Virtual Dissection – 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. Die Oberfläche ist anatomisch strukturiert. 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/

Easy Anatomy: Interaktives Programm für Hunde-Anatomie in 3D – für Veterinärmedizin und Biologie

Das Programm EasyAnatomy wird von Veterinärstudenten, Pädagogen 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-Professoren 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 sie nicht behandelt werden. Die kostenlose App funktioniert auf iPad, Windows-Tablets und Desktops.

Quelle: https://easy-anatomy.com/

 


Bodyviz: 3D Human and Animal Anatomy Visualizations – 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, wiederholbare, virtuelle Sektionen und Explorationen durchzuführen und anatomische Konzepte und Systeme in 3D zu studieren und zu überprüfen. 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:</br=““>

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 von Hunden. Begleitend zu diesem Datensatz sind in der Bibliothek 5 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

Science in 3D: Interaktive Anatomie-Software für Veterinärstudenten

Die verschiedenen Programme bieten animierte 3D-Modelle von Pferd und Hund, einschließlich gastrointestinaler Erkrankungen und deren Diagnose beim Pferd. Zum Beispiel werden im „The Glass Horse Equine Colic” ausführlich die Anatomie des Pferdes, der diagnostische Ansatz sowie detaillierte 3-D-Animationen und die 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”. Die Programme kosten zwischen 10 – 20$.

Quelle: http://sciencein3d.com/products.html

 


3. Physiologie
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Simulationssoftware für Froschmuskelversuch: SimMuscle

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. Es können eines von zwei bereits vorbereiteten Nervenmuskelpräparaten aus der Petrischale in den Suspensionsapparat gehängt werden. 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 angezeigt und 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.

Quelle: http://www.virtual-physiology.com/SimMuscle

 

Simulationssoftware für Herzkontraktionen im Langendorff-Aufbau: SimHeart

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 Anpassung der entsprechenden Lösungen. Vorgestellte Experimente: Auswirkungen von Adrenalin und Acetylcholin auf die Häufigkeit und Amplitude von Herzkontraktionen (inotrophe und chronotrophe Effekte), Auswirkungen der kompetitiven Rezeptorblocker Propranolol und Atropin, Adrenalin-Dosis-Antwort-Kurve und ihre Verschiebung durch den ß-Blocker 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.

Quelle: http://www.virtual-physiology.com/simheart

 

Simulationssoftware für Aktionspotentiale am Froschnerv: SimNerv

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 können eingestellt werden sowie auch eine Nervenligatur (vollständig reversibel). Der Stimulator liefert Spannungsimpulse, die Anpassung und Dauer können eingestellt werden sowie die Verzögerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stimuli. 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.

Quelle: http://www.virtual-physiology.com/#SimNerv

 

Simulationssoftware für Kontraktionen glatter Muskulatur: SimVessel

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, 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.

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 in MetaNeuron 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.

Quelle: http://www.metaneuron.org/

 

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

Im Praktikumsskript des tierphysiologischen Praktikums (Wintersemester 2017/2018) der Universität Hamburg sind ausführliche Anleitungen für verschiedene Selbstversuche zu:

  • Exkretion (ab S. 34)
  • Bestimmung der Hämoglobinkonzentration, Erythrozytenzahl, Blutgruppen (ab S. 45)
  • Elektrische Stimulation zur Bestimmung der Fortleitungsgeschwindigkeit von Aktionspotentialen (ab S. 62)
  • Elektromyogramm (EMG) von Bizeps und Trizeps (ab S. 68)
  • Elektrische Stimulation     zur     Auslösung     von     Muskelaktivität am Daumen (S. 68, 75 ff.)
  • Ermittlung der Herzfrequenz, der Dauer der Systole und Diastole sowie der Pulswellengeschwindigkeit in Ruhe, Korrelation der Herztöne mit den Ereignissen am Her-zen
  • Ermittlung der Herzfrequenz sowie der Dauer von Systole und Diastole nach einer Belastung und Vergleich mit den Ergebnissen in Ruhe
  • Ermittlung der Herzfrequenz beim Eintauchen des Gesichtes in kaltes Wasser, bei Tauchen mit Schnorchel, bei einfachem Luftanhalten
  • Blutdruckmessung

Außerdem gibt es eine ausführliche Anleitung zum Simulationsprogramm „MetaNeuron“ (S. 54 im Skript und oben), bei welchem unterschiedliche Situationen im „Alltag“ eines Neurons simuliert und die Folgen für die Informationsverarbeitung und –weiterleitung untersucht werden.

Quelle: https://www.biologie.uni-hamburg.de/forschung/molekular-und-zellbiologie/moltierphys/lehre/ws/skript-tpp-ws1718.pdf

 

Simulationssoftware für Probanden-Übungen: Exercise Physiology

Das interaktive Programm von Sheffield Bioscience für Studierende im Grundstudium simuliert einige der wichtigen physiologischen Messungen, die durchgeführt werden können, 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 bereitgestellte Fadenkreuz-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 das [Laktat] 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).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationssoftware für 12 verschiedene Übungen: PhysioEx 9.0: Laboratory Simulations in Physiology with 9.1 Update

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.

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

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).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur respiratorischen Pharmakologie: Respiratory Pharmacology

Das interaktive Programm verwendet aus Meerschweinchen gewonnene Lungenfunktionsdaten, um die grundlegende Pharmakologie der Atemwege zu vermitteln. Die Abschnitte AIMS, INTRODUCTION und METHODS verwenden eine Kombination aus Text und hochauflösenden Grafiken, um Folgendes zu beschreiben: 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. Der Abschnitt EXPERIMENTS ist die Hauptsektion, in der über ein Menü ausgewählt werden kann, um die Auswirkungen verschiedener Mediatoren und Hemmstoffe bei normalen und gegenüber Allergenen sensibilisierten Tieren zu untersuchen.

Für jedes Experiment zeigt das Display gleichzeitige Spuren von Widerstand, dynamischer Nachgiebigkeit 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).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur Pharmakologie des enterischen Nervensystems: Guinea Pig Ileum

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 und die Reaktion auf Neurotransmitter im enterischen Nervensystem. 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 qualitativ hochwertige Grafiken und ein Quiz über die Strukturen im Dünndarm und die pharmakologischen Grundlagen der Motilitätssteuerung. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur neuromuskulären Pharmakologie: Neuromuscular Pharmacology

Ein interaktives, menügesteuertes und einfach zu bedienendes Programm, das Experimente simuliert, die am Muskelpräparat Ischiasnerv-anterior-Tibialis der Katze durchgeführt wurden, um die wichtigen Unterschiede in der pharmakologischen Wirkung von depolarisierenden und nicht depolarisierenden Blockierungsmitteln zu veranschaulichen. Das Programm enthält eine Übersicht mit Text und Grafiken 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 hochauflösende grafische Simulationen von experimentellen Ergebnissen (Muskelkontraktionen) in beschleunigter Zeit auf einem simulierten Diagrammaufzeichnungsgerät. Jedes Experiment vergleicht die Wirkung der zwei Arten von neuromuskulärem 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. Jedem Experiment ist ein Nutzer zugeordnet. Dies kann eine Reihe von wahr / falsch-Anweisungen oder eine Tabelle sein, die zu vervollständigen ist. Es gibt auch einige Fragen, die die Grundlage eines Versuchsberichts bilden würden. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur kardiologischen Pharmakologie: Langendorff Heart

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 hochauflösender Grafik in einer Form dargestellt, die mit der eines Diagrammschreibers vergleichbar ist. Die Studierenden entwerfen Experimente, indem sie aus einem Menü 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 eine Möglichkeit vorhanden, 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 Vorlast auf die kontraktile (ventrikuläre) Kraft (Starlings Law).

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

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur autonomem Pharmakologie: Autonomic Pharmacology

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, die helfen sollen, die zugrunde liegende Ursache des Zustands aufzuzeigen. 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).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zur Finkleman Preparation

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 hochauflösende Grafiken zur Beschreibung der Präparation, der Apparatur und zur Bereitstellung der Hintergrundpharmakologie kombiniert. 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 auf eine Stimulation des sympathischen Nervensystems. Die Medikamente, Wirkstoffkombinationen und Elektrostimulationsprotokolle wurden ausgewählt, um die essentielle Pharmakologie des Präparats zu demonstrieren. Das Programm kostet 250£ (multiuser, educational license).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

 

Simulationsprogramm zu Entzündungsreaktionen: The Pharmacology of Inflammation

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

Unter 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).

Quelle: http://www.sheffbp.co.uk/sbpmain.htm

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