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<!-- Copyright (C) 2021 Pierre Kreins
This program is free software: you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU General Public License as published by
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
(at your option) any later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU General Public License
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="de">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Das Handtuchmodell</title>
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Praktikum Physiologie
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<li class="nav-item">
<a class="nav-link active" href="#">EKG: Das Handtuchmodell</a>
</li>
</ul>
</div>
<form class="d-flex">
<button class="btn btn-outline-light" type="button" data-bs-toggle="offcanvas"
data-bs-target="#offcanvasHelp">
<i class="bi-info-circle"></i> Erklärungen
</button>
</form>
</div>
</nav>
</header>
<main>
<div class="offcanvas offcanvas-start" tabindex="-1" id="offcanvasHelp">
<div class="offcanvas-header">
<h5 class="offcanvas-title" id="offcanvasExampleLabel">Das Handtuchmodell</h5>
<button type="button" class="btn-close text-reset" data-bs-dismiss="offcanvas"></button>
</div>
<div class="offcanvas-body">
<p>
Dieser Versuch demonstriert die Grundlagen der vektoriellen Analyse des EKG-Signals an einem
einfachen
Modell: Ein mit einer Salzlösung angefeuchtetes Handtuch soll das leitende Körpergewebe
simulieren. In der
Handtuchmitte wird mit einer Spannungsquelle ein elektrischer Dipol generiert. Mit Hilfe der an ein
Spannungsmesser (Oszilloskop) angeschlossenen "EKG-Elektroden" A, B und C kann das
erzeugte
elektrische Feld gemessen werden. Jedes Paar von Elektroden definiert eine Ableitungsrichtung, die
entsprechend auf dem
Oszilloskop dargestellt wird. Für weitere theoretische Grundlagen wird hier auf das Arbeitsheft
zum Physiologischen Praktikum verwiesen.
</p>
<p class="h5">Tipps zur Benutzung</p>
<ul class="d-grid gap-3 my-7 list-unstyled">
<li class="d-flex gap-3">
<i class="bi-hand-index ms-3" style="font-size: 1.8rem"></i>
<div>
<h6 class="mb-0">Messfeld verändern</h6>
Die EKG-Elektroden sowie die Pole der Stromquelle können frei auf der Fläche des
Handtuchs bewegt werden. Übung: Positioniere die EKG-Elektroden so, dass die
Ableitungsrichtungen denen der Standardableitungen (I, II, aVF, ...) des EKGs entsprechen.
</div>
</li>
<li class="d-flex gap-3">
<i class="bi-geo-alt ms-3" style="font-size: 1.8rem"></i>
<div>
<h6 class="mb-0">Dipol-Vektor konstruieren</h6>
Sind mindestens 2 Projektionen des Dipols-Vektors bekannt, lassen sich (vorausgesetzt, die
Ableitungsrichtungen sind nicht parallel zueinander) Größe und Richtung des
Dipol-Vektors ohne
Weiteres konstruieren. Natürlich kann auch auf die dritte Projektion geschlossen
werden. Ist die Position eines Pols bekannt/gesetzt, kann somit auch die Position des
anderen Pols konstruiert werden.
</div>
</li>
<li class="d-flex gap-3">
<i class="bi-eye ms-3" style="font-size: 1.8rem"></i>
<div>
<h6 class="mb-0">Komponenten anzeigen/verstecken</h6>
Alle Komponenten auf dem Handtuch können mit einem Klick sichtbar/unsichtbar gemacht
werden.
Ihre Position ändert sich dadurch nicht. Übung: Verstecke alle Komponenten außer
den Projektionen des Dipol-Vektors. Platziere den Plus-Pol zufällig mit dem Button
<span class="badge bg-primary">Plus-Pol zufällig plazieren</span>. Probiere nun, auf
die Größe
und Richtung des Dipol-Vektors zu schließen.
</div>
</li>
</ul>
<p class="h5">Gestaltung und ©</p>
<p>
Diese Seite wurde gestaltet von
<ul class="list">
<li>Pierre Kreins*,</li>
<li>Astrid Kollewe* und</li>
<li>Gerd Zolles*,</li>
</ul>
<ul class="list-unstyled">
<li>*Physiologisches Institut Freiburg, Abteilung Physiologie II.</li>
</ul>
in Anlehnung an das Skript zum Physiologischen Praktikum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
</p>
<p>
Dieses Programm ist Freie Software: Sie können es unter den Bedingungen der GNU General Public
License, wie von der Free Software Foundation, Version 3 der Lizenz oder (nach Ihrer Wahl) jeder
neueren veröffentlichten Version, weiter verteilen und/oder modifizieren.
Der Quellcode ist auf <a href="https://github.com/phys2/teaching-ecg-towel">GitHub</a>
verfügbar.
</p>
<p>
Das Skript ist durch Urheberrechte geschützt. Eine Vervielfältigung ist nicht erlaubt.
</p>
</div>
</div>
<div class="container-xxl overflow-hidden py-3">
<div class="row p-0">
<div class="alert alert-primary alert-dismissible fade show" role="alert">
<strong><i class="bi-hand-index-fill"></i> Interaktiv: </strong> Bewege die Pole der Spannungsquelle
sowie die EKG-Elektroden
über das Handtuch, um das E-Feld und die Mess-Ableitungen zu verändern.
<button type="button" class="btn-close" data-bs-dismiss="alert"></button>
</div>
</div>
<div class="row g-3">
<div class="col-12 col-lg-10">
<div id="screen" class="ratio ratio-16x9">
<canvas id="mainCanvas"></canvas>
<img src="ressources/electrodeB.svg" id="electrode1" class="drag-image electrode"
title="EKG-Elektrode B" />
<img src="ressources/electrodeA.svg" id="electrode2" class="drag-image electrode"
title="EKG-Elektrode A" />
<img src="ressources/electrodeC.svg" id="electrode3" class="drag-image electrode"
title="EKG-Elektrode C" />
<img src="ressources/plus.svg" id="plus" class="drag-image source" title="Plus-Pol der Stromquelle" />
<img src="ressources/minus.svg" id="minus" class="drag-image source" title="Minus-Pol der Stromquelle" />
</div>
</div>
<div class="col-12 col-lg-2 order-3 order-lg-1">
<div class="row p-1">
<div class="card p-0">
<div class="card-header">
<i class="bi-eye"></i> Zeigen:
</div>
<div class="card-body">
<div class="form-check form-switch">
<input class="form-check-input" type="checkbox" id="vector"
onclick="updateCanvas()">
<label class="form-check-label" for="flexSwitchCheckDefault">Dipol-Vektor</label>
</div>
<div class="form-check form-switch">
<input class="form-check-input" type="checkbox" id="projections"
onclick="updateCanvas()">
<label class="form-check-label" for="flexSwitchCheckDefault">Projektionen</label>
</div>
<div class="form-check form-switch">
<input class="form-check-input" type="checkbox" id="guidelines"
onclick="updateCanvas()">
<label class="form-check-label" for="flexSwitchCheckDefault">Hilfslinien</label>
</div>
<div class="form-check form-switch">
<input class="form-check-input" type="checkbox" id="sources" checked
onclick="toggleSourceVisibility()">
<label class="form-check-label" for="flexSwitchCheckChecked">Stromquelle</label>
</div>
<div class="form-check form-switch">
<input class="form-check-input" type="checkbox" id="cabrera"
onclick="updateCanvas()">
<label class="form-check-label" for="flexSwitchCheckChecked">Cabrerakreis</label>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="row p-1">
<div class="card p-0">
<div class="card-header">
<i class="bi-lightning-charge"></i> Stromquelle:
</div>
<div class="card-body">
<input type="radio" class="btn-check" name="powerButton" id="onButton" value="on">
<label class="btn btn-outline-success btn-sm" for="onButton">An</label>
<input type="radio" class="btn-check" name="powerButton" id="offButton" value="off"
checked>
<label class="btn btn-outline-danger btn-sm" for="offButton">Aus</label>
<hr>
<div class="form-check">
<input class="form-check-input" type="radio" id="radioBoxDc"
name="currentRadioGroup" value="dc" checked>
<label class="form-check-label" for="radioBoxDc">
Gleichspannung
</label>
</div>
<div class="form-check">
<input class="form-check-input" type="radio" id="radioBoxSinus"
name="currentRadioGroup" value="sinus">
<label class="form-check-label" for="radioBoxSinus">
Sinuswelle
</label>
</div>
<div class="form-check">
<input class="form-check-input" type="radio" id="radioBoxSquare"
name="currentRadioGroup" value="square">
<label class="form-check-label" for="radioBoxSquare">
Rechteckpulse
</label>
</div>
<hr>
<label for="voltageRange" class="form-label">Ausgangsspannung:</label>
<input type="range" class="form-range" value="1" min="0" max="3" step="0.1"
id="voltageRange">
</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="col-12 col-lg-6 order-2 order-lg-2">
<div class="card">
<div class="card-header">
<i class="bi-rulers"></i> geometrische Projektionen des Dipol-Vektors messen:
</div>
<div class="card-body">
<div class="input-group mb-3">
<span class="input-group-text">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungI">A <i class="bi-arrow-right"></i>
B</span></span>
<input type="text" class="form-control" id="text1" readonly>
<span class="input-group-text">mm</span>
</div>
<div class="input-group mb-3">
<span class="input-group-text">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungII">A <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></span>
<input type="text" class="form-control" id="text2" readonly>
<span class="input-group-text">mm</span>
</div>
<div class="input-group mb-3">
<span class="input-group-text">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungIII">B <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></span>
<input type="text" class="form-control" id="text3" readonly>
<span class="input-group-text">mm</span>
</div>
</div>
</div>
<div class="card mt-3">
<div class="card-header">
<i class="bi-geo-alt"></i> Pole der Stromquelle konstruieren:
</div>
<div class="card-body">
<p>Zielgrößen für die Projektionen des Dipol-Vektors:</p>
<div class="input-group mb-3">
<button class="btn btn-outline-secondary dropdown-toggle" type="button"
data-bs-toggle="dropdown" id="abltSelector0" data-selected="0">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungI">A <i class="bi-arrow-right"></i>
B</span></button>
<ul class="dropdown-menu">
<li><a class="dropdown-item abltSelect" id="abltSelect00">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungI">A <i class="bi-arrow-right"></i>
B</span></a></li>
<li><a class="dropdown-item abltSelect" id="abltSelect01">Ableitung <span
class=" badge rounded-pill ableitungII">A <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></a></li>
<li><a class="dropdown-item abltSelect" id="abltSelect02">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungIII">B <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></a></li>
</ul>
<input type="number" class="form-control" id="derivative1">
<span class="input-group-text">mm</span>
</div>
<div class="input-group mb-3">
<button class="btn btn-outline-secondary dropdown-toggle" type="button"
data-bs-toggle="dropdown" id="abltSelector1" data-selected="1">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungII">A <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></button>
<ul class="dropdown-menu">
<li><a class="dropdown-item abltSelect" id="abltSelect10">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungI">A <i class="bi-arrow-right"></i>
B</span></a></li>
<li><a class="dropdown-item abltSelect" id="abltSelect11">Ableitung <span
class=" badge rounded-pill ableitungII">A <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></a></li>
<li><a class="dropdown-item abltSelect" id="abltSelect12">Ableitung <span
class="badge rounded-pill ableitungIII">B <i class="bi-arrow-right"></i>
C</span></a></li>
</ul>
<input type="number" class="form-control" id="derivative2">
<span class="input-group-text">mm</span>
</div>
<div class="btn-group" role="group">
<button type="button" class="btn btn-primary"
onclick="placeSource($('#plus'), $('#minus'))"><i class="bi-plus-circle"></i>
Plus-Pol plazieren</button>
<button type="button" class="btn btn-primary"
onclick="placeSource($('#minus'), $('#plus'))"><i class="bi-dash-circle"></i>
Minus-Pol plazieren</button>
</div>
<hr>
<button type="button" class="btn btn-primary" onclick="placeRandomly()"><i
class="bi-shuffle"></i> Plus-Pol
zufällig plazieren</button>
</div>
</div>
</div>
<div class="col-12 col-lg-6 order-1 order-lg-3">
<div class="card">
<div class="card-header">
<i class="bi-speedometer2"></i> Oszilloskop (Spannungsmesser/"EKG-Gerät"):
</div>
<div class="card-body">
<div id="oscilloCase">
<div id="oscillo" class="ratio ratio-4x3">
<canvas id="oscilloCanvas"></canvas>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</main>
<div class="modal fade" id="mainModal" data-bs-backdrop="static" data-bs-keyboard="false" tabindex="-1">
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<h5 class="modal-title">Impressum und Datenschutz</h5>
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<h6>Kontakt</h6>
Physiologisches Institut<br>
Prof. Dr. Bernd Fakler<br>
Telefon [++49] 0761 / 203 - 5176<br>
Fax [++49] 0761 / 203 - 5191<br>
carmen.herr@physiologie.uni-freiburg.de<br>
Hermann-Herder-Str. 7<br>
79104 Freiburg<br>
Deutschland<br>
<br>
Das Physiologische Institut ist Teil der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.<br>
<br>
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg<br>
Friedrichstraße 39<br>
79098 Freiburg<br>
Telefon: [++49] 0761 / 203 – 0<br>
Fax: [++49] 0761 / 203 – 4369<br>
info@uni-freiburg.de<br>
https://uni-freiburg.de<br>
<br>
<h6>Rechtsform und gesetzliche Vertretung</h6>
Die Universität Freiburg ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts. Sie wird
durch die Rektorin
Prof. Dr. Kerstin Krieglstein gesetzlich vertreten.<br>
<br>
<h6>Zuständige Aufsichtsbehörde</h6>
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg
Königstraße 46, 70173 Stuttgart<br>
<br>
<h6>Umsatzsteuer-ID-Nummer</h6>
DE 142116817<br>
<br>
<h6>EORI-Nummer</h6>
DE1112988<br>
<br>
<h6>Haftungsausschluss bei eigenen Inhalten</h6>
Die Inhalte dieser Website werden mit größtmöglicher Sorgfalt recherchiert und
implementiert. Fehler
im Bearbeitungsvorgang sind dennoch nicht auszuschließen. Hinweise und Korrekturen senden Sie bitte
an webmaster@uni-freiburg.de.<br>
Eine Haftung für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität dieser Webseiten
kann trotz
sorgfältiger Prüfung nicht übernommen werden. Die Universität Freiburg
übernimmt insbesondere
keinerlei Haftung, für eventuelle Schäden oder Konsequenzen, die durch die direkte oder
indirekte
Nutzung der angebotenen Inhalte entstehen.<br>
<br>
<h6>Haftungsausschluss bei Querverweisen und Links</h6>
Die Universität Freiburg ist als Inhaltsanbieter für die eigenen Inhalte, die es zur
Nutzung
bereithält, nach den allgemeinen Gesetzen verantwortlich. Von diesen eigenen Inhalten sind
Querverweise auf die von anderen Anbietern bereitgehaltenen Inhalte zu unterscheiden. Diese fremden
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insbesondere für Schäden, die aus der Nutzung oder Nichtnutzung solcherart dargebotener
Informationen entstehen, haftet allein der Anbieter der Seite, auf welche verwiesen wurde.<br>
<br>
<h5>Datenschutzerklärung</h5>
<p>Verantwortlicher im Sinne der Datenschutzgesetze, insbesondere der EU-Datenschutzgrundverordnung
(DSGVO), ist: Prof. Dr. Bernd Fakler.</p>
<p></p>
<h6>Ihre Betroffenenrechte</h6>
<p>Unter den angegebenen Kontaktdaten unseres Datenschutzbeauftragten können Sie jederzeit folgende
Rechte ausüben:</p>
<ul>
<li>Auskunft über Ihre bei uns gespeicherten Daten und deren Verarbeitung (Art. 15 DSGVO),</li>
<li>Berichtigung unrichtiger personenbezogener Daten (Art. 16 DSGVO),</li>
<li>Löschung Ihrer bei uns gespeicherten Daten (Art. 17 DSGVO),</li>
<li>Einschränkung der Datenverarbeitung, sofern wir Ihre Daten aufgrund gesetzlicher Pflichten
noch nicht löschen dürfen (Art. 18 DSGVO),</li>
<li>Widerspruch gegen die Verarbeitung Ihrer Daten bei uns (Art. 21 DSGVO) und</li>
<li>Datenübertragbarkeit, sofern Sie in die Datenverarbeitung eingewilligt haben oder einen
Vertrag mit uns abgeschlossen haben (Art. 20 DSGVO).</li>
</ul>
<p>Sofern Sie uns eine Einwilligung erteilt haben, können Sie diese jederzeit mit Wirkung für die
Zukunft widerrufen.</p>
<p>Sie können sich jederzeit mit einer Beschwerde an eine Aufsichtsbehörde wenden, z. B. an die
zuständige Aufsichtsbehörde des Bundeslands Ihres Wohnsitzes oder an die für uns als
verantwortliche Stelle zuständige Behörde.</p>
<p>Eine Liste der Aufsichtsbehörden (für den nichtöffentlichen Bereich) mit Anschrift finden Sie
unter: <a href="https://www.bfdi.bund.de/DE/Service/Anschriften/Laender/Laender-node.html"
target="_blank"
rel="noopener nofollow">https://www.bfdi.bund.de/DE/Service/Anschriften/Laender/Laender-node.html</a>.
</p>
<h6>SSL-Verschlüsselung</h6>
<p>Um die Sicherheit Ihrer Daten bei der Übertragung zu schützen, verwenden wir dem aktuellen Stand
der Technik entsprechende Verschlüsselungsverfahren (z. B. SSL) über HTTPS.</p>
<h6>Information über Ihr Widerspruchsrecht nach Art. 21 DSGVO</h6>
Einzelfallbezogenes Widerspruchsrecht:<br>
<p>Sie haben das Recht, aus Gründen, die sich aus Ihrer besonderen Situation ergeben, jederzeit
gegen die Verarbeitung Sie betreffender personenbezogener Daten, die aufgrund Art. 6 Abs. 1 lit.
f DSGVO (Datenverarbeitung auf der Grundlage einer Interessenabwägung) erfolgt, Widerspruch
einzulegen; dies gilt auch für ein auf diese Bestimmung gestütztes Profiling im Sinne von Art. 4
Nr. 4 DSGVO.</p>
<p>Legen Sie Widerspruch ein, werden wir Ihre personenbezogenen Daten nicht mehr verarbeiten, es sei
denn, wir können zwingende schutzwürdige Gründe für die Verarbeitung nachweisen, die Ihre
Interessen, Rechte und Freiheiten überwiegen, oder die Verarbeitung dient der Geltendmachung,
Ausübung oder Verteidigung von Rechtsansprüchen.</p>
Empfänger eines Widerspruchs: Prof. Dr. Bernd Fakler.<br>
<br>
<h6>Änderung unserer Datenschutzbestimmungen</h6>
<p>Wir behalten uns vor, diese Datenschutzerklärung anzupassen, damit sie stets den aktuellen
rechtlichen Anforderungen entspricht oder um Änderungen unserer Leistungen in der
Datenschutzerklärung umzusetzen, z.B. bei der Einführung neuer Services. Für Ihren erneuten
Besuch gilt dann die neue Datenschutzerklärung.</p>
<h6>Fragen an den Datenschutzbeauftragten</h6>
<p>Wenn Sie Fragen zum Datenschutz haben, schreiben Sie uns bitte eine E-Mail oder wenden Sie sich
direkt an die für den Datenschutz verantwortliche Person in unserer Organisation.</p>
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<span class="text-muted">© 2021 Pierre Kreins & <a class="link-dark text-decoration-none"
href="https://www.physiologie.uni-freiburg.de">Physiologisches Institut</a>,
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
</span><a class="link-dark text-decoration-none" data-bs-toggle="modal"
href="#impressumModal">Impressum & Datenschutz</a>.
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