Medizintechnik na OTH Amberg Weiden: Jak jsou čisté prostory a hybridní operační sály integrovány do výuky a výzkumu

Náhled na magisterský studijní program Biomedicínský inženýrství, laboratorní praxe Molekulární diagnostika.

Další pohledy do čisté místnosti na OTH na kampusu Weiden

Další pohledy do čisté místnosti na OTH na kampusu Weiden

Další pohledy na čistý prostor na OTH na kampusu Weiden

Panoramatický záběr čisté místnosti a místa měření částic

Prof. Burkhard Stolz

Prof. Dr. med. Clemens Bulitta

Studium Medizintechnik – nabízí hloubku a šířku

Lékařské a farmaceutické produkty procházejí dlouhou cestou od nápadu až po uvedení na trh a musí splnit řadu požadavků, které především slouží k ochraně pacienta a uživatele. V této souvislosti hraje samozřejmě také čistota a sterilita produktu významnou roli, kterou lze zajistit pouze dodržováním speciálních podmínek prostředí při výrobě a používání, stejně jako odpovídajících hygienických standardů. Cílem vzdělávání inženýrů v oblasti zdravotnické techniky je předat studentům právě tyto znalosti. Inženýři zítřka musí rozumět požadavkům a podmínkám použití zdravotnických prostředků v klinické praxi stejně jako průmyslovým vývojovým a výrobním procesům. Přesně to je cílem studijních programů Zdravotnická technika, které se vyučují v Oberpfälzském městě Weiden na Vysoké technické škole Amberg-Weiden na kampusu Weiden. Od roku 2010 jsou ve Weidenu vzděláváni mladí akademici na bakalářský titul inženýra, od roku 2014 nabízí navazující magisterský studijní program Zdravotnická technika možnost získat hlubší znalosti v této oblasti a ukončuje se titulem Master of Science.

Jedním z klíčových prvků úspěšného vzdělávání zdravotnických techniků jsou vedle výuky praktické prvky na vysoké škole a v klinikách a průmyslu. Přibližně 1 100 m2 laboratoří s vybavením na špičkové úrovni na technologickém kampusu Weiden (WTC) zahrnuje laboratoř pro radiační diagnostiku, laboratoř pro biomechaniku, laboratoř pro in-vitro diagnostiku, stejně jako hybridní operační sál a průmyslový čistý prostor o rozloze přibližně 60 m2. Tato zařízení doplňují další laboratoře materiálových technologií, CAE, elektrotechniky a výrobních technologií, které jsou využívány i v dalších inženýrských studijních programech Fakulty podnikatelského inženýrství. Regionální partneři, kliniky a průmyslové firmy nabízejí jako takzvaná „Inovativní vzdělávací místa“ možnost poznat další procesy a zařízení prostřednictvím exkurzí, stáží a workshopů a také samostatně provádět pokusy.

Čistý prostor a hybridní operační sál v aplikovaném výzkumu

V současnosti nabízí Vysoká škola Amberg-Weiden prostřednictvím čistého prostoru a hybridního operačního sálu unikátní vlastnost v německém vysokoškolském prostředí pro vzdělávání inženýrů, kteří jsou samozřejmě také využíváni pro průmyslové výzkumné projekty. Průmyslový čistý prostor splňuje požadavky třídy 7 podle ISO 14644-1 a umožňuje vyšetření čistoty technických procesů, součástí a výrobních modulů. Partikulární nečistoty jsou zde posuzovány stejně jako mikrobiologické kontaminace, k dispozici jsou příslušenství pro odběr vzorků a následnou analýzu, které mohou být využívány jak laboratořemi vysoké školy, tak studenty. Příklad průmyslové spolupráce může být výroba a montáž farmaceutického primárního obalu, která byla provedena v prostorách vysoké školy. Výroba zahrnovala výrobu plastového tělesa vstřikováním a následné montážní a balicí procesy v rámci pilotní výroby. Zapojená průmyslová firma využívá poznatky z této studie pro návrh sériových nástrojů a strojů a může tak cíleně optimalizovat kritické procesy z hlediska tvorby částic a zkrátit dobu projektu. Úkolem vysoké školy zde bylo analyzovat částicovou a mikrobiologickou kontaminaci v celém procesu a identifikovat možnosti zlepšení. V rámci dalších projektů byla například zkoumána nová manipulátorová jednotka firmy z oblasti automatizace na její vhodnost pro čisté prostory, přičemž i zde byly identifikovány možnosti konstruktivního zlepšení produktu. Jako referenční projekt lze uvést i zkoumání mikrostřikovacího stroje s podobným úkolem. Pro vyšetření mikrobiologických kontaminací je k dispozici vlastní laboratoř, vyšetření provádí biolog s širokou odbornou způsobilostí v této oblasti.

Studenti se v rámci studia seznámí s technikou čistých prostor, znají základy plánování a uvedení do provozu, přičemž jsou zde podrobněji probírány témata kvalifikace a validace. V magisterském studiu je věnován modul techniky čistých prostor a hygieny, který umožňuje i řadu praktických cvičení zabývajících se základními metodami analýzy částic a mikrobiologie.
Chirurgická péče se rychle vyvíjí. Nové minimálně invazivní techniky (klíčové slovo: NOTES) a zvýšené využívání zobrazovacích metod (klíčové slovo: hybridní operační sál) radikálně mění pracovní prostředí operačního sálu. Požadavky na takové místnosti jsou velmi specifické v závislosti na klinickém oboru, zvláště pokud jde o zdravotnické vybavení. Pouze díky komplexnímu pochopení pracovního toku, pečlivému, včasnému a přeshraničnímu plánování se všemi zúčastněnými je možné úspěšně realizovat hybridní operační sál a moderní integrované operační místnosti. Z toho vyplývá řada nových otázek, které mohou být komplexně zpracovány v učebních a výzkumných operačních sálech.

- Použití a přínos intraoperační zobrazovací techniky
- Integrace technologií, např. operační stůl a zobrazování, ale také zdravotnická technika a informační technologie (klíčové slovo: DIN 80001-1)
- Hygiena a ventilační technika (klíčové slovo: DIN 1946/4 2008)
- Plánování zdravotnické techniky
- Ergonomie a použitelnost
- Pracovní tok a efektivita

Na Vysoké škole Amberg-Weiden byla proto zřízena vysoce moderní výuková a výzkumná operační místnost s plnou funkčností skutečného operačního sálu včetně ventilační techniky pro výuku a výzkum. Díky propojení se studijním programem Zdravotnická technika a místními klinickými partnery jsou zde vynikající předpoklady pro výzkum a výuku. Tak lze komplexně řešit aspekty systémové integrace a vzdělávání projektových inženýrů a servisních expertů, kteří přenášejí nápady a vize uživatelů v operačním sále do reality. Vysoká škola Amberg-Weiden tak nabízí jedinečné podmínky pro trvalé etablování jako inovativní centrum zdravotnického průmyslu a zdravotnické techniky.

Hygiena má zvláště v klinickém prostředí velký význam, protože kontaminace povrchů zdravotnických produktů představuje vysoké riziko infekce pro pacienty i personál. Dalším výzkumným zaměřením vysoké školy je mikrobiologické testování různých antimikrobiálních povlaků z hlediska jejich účinnosti a trvanlivosti. To se provádí podle mezinárodních standardních metod (JIS Z 2801 nebo ISO 22196) a umožňuje reprodukovatelně a spolehlivě stanovit antibakteriální účinky. Pomocí zátěžových testů lze následně simulovat běžné používání antimikrobiálně potažených zdravotnických prostředků a ověřit případnou ztrátu účinnosti po několikaletém používání.

„Institut zdravotnické techniky“

Pro sdružení aktivit vysoké školy v oblasti výzkumu, výuky a průmyslu v oboru zdravotnické techniky byl založen Institut zdravotnické techniky (IfMZ) jako vědecká výzkumná instituce Vysoké školy Amberg-Weiden. S pracovním týmem profesorů, vědců a inženýrů s různým specializačním zázemím má institut k dispozici široké spektrum kompetencí z oblastí medicíny, molekulární biologie a inženýrských věd. Úzkou spoluprací s regionálními i nadregionálními externími partnery propojuje IfMZ otázky aplikovaného výzkumu v oblasti zdravotnické techniky s praktickým vzděláváním vysoce kvalifikovaných odborníků pro perspektivní segment zdravotnické techniky. Spolupracuje přitom s řadou firem z průmyslu zdravotnické techniky, nemocnic, odborných praxí i externích výzkumných institucí.

Hlavní zaměření práce IfMZ spočívá v pokročilém vývoji nových a zdokonalování stávajících diagnostických a terapeutických systémů a v optimalizaci vyšetřovacích metod v medicíně. Výzkumné aktivity se zaměřují jak na zobrazovací techniky, tak na softwarové a hardwarové komponenty. Kromě technických otázek jsou dalším tématem projekty v oblasti hygieny, technologie čistých prostor a mikrobiologie.

Profesoři studijního oboru Zdravotnická technika vedou jednotlivé laboratoře. Kromě studentských témat jsou v nich řešena i témata pro výzkum a vývoj. Budoucí absolventi zde také využívají specializované laboratoře pro náročná měření za definovaných podmínek. Otázky, které nelze řešit v průmyslových podnicích během běžného provozu, jsou zde řešeny za reálných podmínek.

Výzkumná zaměření zahrnují například hygienu a zdravotnickou techniku, simulace a počítačem podporované inženýrství, zubní techniku a výrobu v čistých prostorách.

Bakalářský studijní program Zdravotnická technika

Studijní program Zdravotnická technika nabízí optimální spojení technických, zdravotních a inženýrských věd. Pro důkladnou přípravu na pozdější profesní uplatnění je výuka doplněna řadou praktických prvků s vysokým podílem praxe, jako jsou stáže, projektové práce, hostující přednášky a exkurze. Absolventi tak mají široké možnosti vstupu do zajímavé a náročné kariéry.

Cílem studijního oboru Zdravotnická technika je předat potřebné odborné a metodické znalosti pro vývoj, ověřování, výrobu a použití zdravotnických komponentů, zařízení a systémů. Zahrnuje například využití mechatroniky v medicíně. Získáte zde požadované lékařské znalosti v přímé souvislosti s praktickými poznatky z přírodních a inženýrských věd.

Průběh studia

Studium je založeno na 4 pilířích:

- Přírodní vědy
- Mechatronika
- Zdravotnická technika
- Integrační předměty

Standardní doba studia činí – při řádném zahájení v zimním semestru – 7 semestrů. Studium je modulové a zahrnuje šest teoretických a jedno praktické semestr. V sedmém semestru je plánováno vypracování bakalářské práce. Celkově studium zahrnuje 210 ECTS bodů. Po úspěšném ukončení získá absolvent titul Bachelor of Engineering (B. Eng.).

Magisterský studijní program Zdravotnická technika – za tři semestry titul Master of Science (M. Sc.)

„Co budu dělat po bakalářském studiu?“ Tuto otázku si kladou mnozí studenti po získání prvního vědeckého kvalifikace. Stačí znalosti pro požadavky průmyslu nebo je lepší pokračovat navazujícím magisterským studiem? Na tuto otázku neexistuje univerzální odpověď, je třeba vzít v úvahu individuální okolnosti. Velmi zajímavou možnost nabízí od zimního semestru 2014/2015 Weiden. Pro absolventy bakalářských programů, jako je například Zdravotnická technika, Lékařská informatika nebo Lékařská fyzika, nabízí Vysoká škola Amberg-Weiden ve spolupráci s Vysokou školou Regensburg magisterský program „Zdravotnická technika“. Tématem tohoto studia jsou „Technologie a systémy“.

Studium rozvíjí schopnost pracovat v mezinárodně působících firmách v oblasti výzkumu, vývoje, výroby a servisu v oblasti zdravotnické techniky a farmacie s odpovědností za řízení v různých oblastech činnosti. Patří sem například řízení vývoje a inovací, systémový vývoj a management zdravotnické techniky, IT a zobrazovací metody, výzkum a vývoj v oblasti zdravotnické techniky, simulačně založené vývojové procesy, diagnostika, řízení procesů a kvality. Absolventi jsou schopni převzít v týmech nebo organizacích odpovědnost, vést složité úkoly a cíleně podporovat odborný rozvoj členů týmu. Dále se kvalifikace v magisterském studiu Zdravotnická technika rozšiřuje na úkoly a projekty orientované na aplikace nebo výzkum. Získané kompetence umožňují převzít složité odborné a řídicí úkoly a mohou sloužit jako základ pro vědecké pokračování ve formě spolupracujícího doktorského studia nebo práci ve vědeckých institucích.

Pro studenty je tento studijní program intenzivní zkušeností s novými oblastmi během dvou semestrů prezenčního studia na vysoké škole. Řada semestrálních prací, laboratorních cvičení, přednášek a exkurzí představuje příležitost rozšířit znalosti během krátké doby a rozvíjet osobní schopnosti. Navíc lze rozšířit osobní síť kontaktů díky velkému počtu průmyslových kontaktů. Třetí semestr je pak věnován vypracování magisterské práce. Tato konfigurace umožňuje studentům psát práci i mimo vysokou školu, například na mezinárodním pracovišti průmyslové firmy.

Rozhodnutí pro magisterský program Zdravotnická technika na Vysoké škole Amberg-Weiden by mělo být studentům snadné. Průmysl hledá kvalifikované pracovníky pro složité úkoly – tento studijní program předává řadu potřebných znalostí.