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Über dieses Buch

Julia Hofmann konzipiert in diesem Open Access Buch ein Physiologiemodell für die präzise Simulation bestimmter Verletzungsfolgen und deren Behandlung in einer Computerspielumgebung. Ihre Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag, um die Ausbildung von Einsatzkräften in der taktischen Verwundetenversorgung mit neuen Medien zu verbessern. Primäre Zielgruppe sind dabei die sogenannten Erst-Helfer-Bravo der Bundeswehr. Die medizinische Grundlage der Arbeit bildet der internationale Erstversorgungsalgorithmus Tactical Combat Casualty Care, der die Überlebenschancen lebensbedrohlich verwundeter Personen erwiesenermaßen deutlich erhöht. Das entworfene Physiologiemodell wurde mithilfe praktizierender Notfallmediziner und Ausbilder der Bundeswehr validiert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Motivation und Grundlagen

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Open Access

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung
Verletzungen sind laut der Gesundheitsberichterstattung des Bundes die häufigste Todesursache von Personen zwischen dem ersten und dem vierzigsten Lebensjahr [1]. Im Jahr 2013 wurden 12.615 Todesfälle in Deutschland für diese Altersgruppe registriert. Dabei starben 4.680 Personen an Folgen nichtnatürlicher Todesursachen (Verkehrsunfälle, häusliche Unfälle, Verletzungen usw.), was 39% aller Todesfälle ausmacht.
Julia Hofmann

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Kapitel 2. Modellanforderungen

Zusammenfassung
Die Physiologiesimulation für TCCC Training ist verschiedensten Anforderungen aus dem pädagogischen, medizinischen und militärischen Bereich unterworfen. Der militärische Kontext, für den die Spielszenarien konzipiert wurden, legt für die Bundeswehr-Einsätze typische Verletzungsmechanismen und Verletzungsmuster fest. Der TCCC-Algorithmus, welcher für die Verwundetenversorgung auf dem Gefechtsfeld entwickelt wurde, definiert die Verletzungen, welche EHBs behandeln sollen, die Vorgehensweise bei der Verwundetenversorgung sowie die Sanitätsmaterialien, die dafür benötigt werden (Inhalt des EHB-Rucksacks).
Julia Hofmann

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Kapitel 3. Moderne Physiologiesimulation

Zusammenfassung
DasWort Simulation hat in Informatik und Medizin unterschiedliche Bedeutungen. In der Medizin z.B.werden verschiedene Tätigkeitenwährend medizinischerAusbildung als Simulation bezeichnet. Dabei ist nicht die Rechner-basierte Simulation gemeint, sondern eher die Ausführung nach einem bestimmten Szenario (vgl. [24, S. 193, 25, S. 203, 26, S. 467-8]).
Julia Hofmann

Das Physiologiemodell

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Kapitel 4. Grundaufbau

Zusammenfassung
Vitalparameter, Vitalsysteme und Vitalzeichen repräsentieren elementare Bausteine des Physiologiemodells. Da Mediziner diese Begriffe mit einer abweichenden Bedeutung als hier in der Arbeit nutzen, wird an der Stelle erläutert, was man im Physiologiemodell darunter tatsächlich versteht.
Julia Hofmann

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Kapitel 5. Motorisches System

Zusammenfassung
Das motorische System setzt sich aus Knochen, Gelenken, Bändern und Muskulatur zusammen. Seine Funktion besteht in der Stützung des Skelettsystems (Stütz- und Haltemotorik) und Ausführung zielgerichteter Bewegungen (Zielmotorik).
Julia Hofmann

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Kapitel 6. Kardiovaskuläres System

Zusammenfassung
Ein intakt funktionierendes Herz-Kreislaufsystem ist überlebenswichtig.
Julia Hofmann

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Kapitel 7. Respiratorisches System

Zusammenfassung
Das respiratorische Vitalsystem ist im Modell für das Ausführen der Atemzüge sowie für dieAtemregulation zuständig. DasVitalsystem bildet Organe der Brusthöhle sowie die oberen und unteren Atemwege ab. Dadurch wird eine Basis zur Simulation verschiedener Brustverletzungen, wie etwa des (Spannungs-)Pneumothorax, erschaffen.
Julia Hofmann

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Kapitel 8. Endokrines System

Zusammenfassung
Das endokrine System dient zurKommunikation und Funktionsabstimmung zwischen verschiedenen spezialisierten Zellen des Organismus. Dazu verwendet das System Hormone, welche nach der Sekretion in den Blutkreislauf gelingen und mit dem Blut zu den Zielzellen transportiert werden. Die Zielzellen weisen für jeweilige Hormone passende Rezeptoren auf.
Julia Hofmann

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Kapitel 9. Nervensystem

Zusammenfassung
Das Nervensystem wird in das zentrale und periphere Nervensystem eingeteilt. Das zentrale Nervensystem besteht aus dem Gehirn und Rückenmark. Das periphere System beinhaltet Nerven, die Informationen aus der Körperperipherie an das Zentralnervensystem und umgekehrt, vom Gehirn und dem Rückenmark an Organe, leiten.
Julia Hofmann

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Kapitel 10. Sensorisches System

Zusammenfassung
Das sensorische System nimmt Umwelteinflüsse und Reize aus dem Körper auf. Die Rezeptoren des Systems sind überNervenfasern mit demRückenmark und dem Gehirn verbunden. Rezeptorerregungen werden zum Gehirn geleitetet, dort in Form bioelektrischer Aktivität abgebildet und zu Empfindungen und bewussten Wahrnehmungen verarbeitet.
Julia Hofmann

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Kapitel 11. System zur Temperaturregelung

Zusammenfassung
Das System zur Temperaturregelung sorgt dafür, dass die Körperkerntemperatur um 37 °C konstant erhalten bleibt. Die Abweichung von diesem Wert kann biologische Funktion der Moleküle stark beeinträchtigen und dazu führen, dass diese verloren geht: Leicht erhöhte Körperkerntemperatur beschleunigt chemische Reaktionen, die nun chaotischer ablaufen. Zu hohe Temperaturen führen zur Denaturierung von Protein (ca. 43°C [117, S.433]). Zu niedrige Temperaturen blockieren die Enzyme, welche im Stoffwechsel von Bedeutung sind.
Julia Hofmann

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Kapitel 12. Externe Einflüsse

Zusammenfassung
Mit dem Modell kann man die Dynamik aller Verletzungen abbilden, welche bei der EHBs-Ausbildung nach TCCC eine hohe Relevanz besitzen. Dazu zählen folgende Traumata.
Julia Hofmann

Modellimplementation, -Verifikation und -Validierung

Frontmatter

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Kapitel 13. Modellimplementation

Zusammenfassung
Das in Teil II spezifizierte Physiologiemodell wurde in Java umgesetzt. Das ausführbare Modell ist sehr groß geworden und wird daher hier nicht vollständig beschrieben. Dieser Abschnitt zeigt lediglich ausgewählte Aspekte in der Modellimplementation, welche es erleichtern sollen, den Aufbau des Simulators zu verstehen. In manchen Etappen der Modellumsetzung wurde in einem Entwickler-Team zusammengearbeitet.
Julia Hofmann

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Kapitel 14. Verifikation und Validierung

Zusammenfassung
Ist das Modell mit den erzielten Simulationsergebnissen plausibel? Eignet es sich tatsächlich für den ursprünglichen Nutzungszweck? Wie sieht das Leistungs- und Realzeitverhalten des Modells aus? Kann das Modell leicht modifiziert und für andere Zwecke genutzt werden? All das sind die Fragen, welche in Rahmen der Verifikation und Validierung (V&V) gestellt und beantwortet werden sollen. Denn die zentrale Herausforderung der V&V besteht in der Überprüfung der Modellglaubwürdigkeit.
Julia Hofmann

Arbeitsergebnisse und Ausblick

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Kapitel 15. Arbeitsergebnisse

Zusammenfassung
Anforderungsanalyse für die Realisierung eines mobilen SG auf der Basis eines Physiologiemodells zur Unterstützung des TCCC-Trainings der EHBs in der Bundeswehr In der Arbeit wurden die grundlegenden Aspekte, die Herausforderungen sowie eine der möglichen Problemlösungen zur Verbesserung des TCCC-Trainings der EHBs in der Bundeswehr erläutert. Dazu gehörten.
Julia Hofmann

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Kapitel 16. Ausblick

Zusammenfassung
Das in dieser Arbeit entwickelte Physiologiemodell stellt die Basis für eine rechnerbasierte Simulation medizinischer Aspekte aus dem TCCC-Algorithmus. Dabei werden solche medizinischen Aspekte vom Physiologiemodell unterstützt, welche eine höhere Relevanz bei der Ausbildung der EHBs nach dem TCCC-Vorgehen aufweisen. Daher unterstützt das Modell in der ersten Linie die Phasen CuF, TFC und TACEVAC des TCCC-Algorithmus, weil in diesen Phasen die Erstversorgung der Verwundeten von EHBs zu gewährleisten ist.
Julia Hofmann

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