Technologie médicale à l'OTH Amberg Weiden : comment la salle blanche et la salle d'opération hybride sont intégrées dans l'enseignement et la recherche

Aperçu du programme de master en génie médical, stage en laboratoire en diagnostic moléculaire.

Plus d'informations sur la salle blanche à l'OT à Campus Weiden

Plus d'informations sur la salle blanche à l'OTH sur le campus de Weiden

Plus d'informations sur la salle blanche à l'OTH sur le campus de Weiden

Vue panoramique de la salle blanche et de la station de mesure de particules

Professeur Burkhard Stolz

Prof. Dr. med. Clemens Bulitta

Études en génie médical – offre profondeur et largeur

Les produits médicaux et pharmaceutiques parcourent un long chemin, de l'idée à la mise sur le marché, et doivent respecter de nombreuses réglementations principalement destinées à protéger le patient et l'utilisateur. Dans ce contexte, la propreté et la stérilité du produit jouent un rôle essentiel, qui ne peut être garanti que par le respect de conditions environnementales spécifiques lors de la fabrication et de l'utilisation, ainsi que par le respect des normes d'hygiène appropriées. Un objectif de la formation des ingénieurs dans le domaine du génie médical est de transmettre précisément ces connaissances aux étudiants. Les ingénieurs de demain doivent comprendre aussi bien les exigences et conditions d'utilisation des dispositifs médicaux dans la pratique clinique que les processus de développement et de fabrication industriels. C'est précisément l'objectif des programmes d'études en génie médical, qui sont enseignés à Weiden, en Haute-Pfalze, à l'Université Technique de l'Est de la Bavière Amberg-Weiden, sur le campus de Weiden. Depuis 2010, de jeunes diplômés y sont formés au Bachelor en ingénierie, et depuis 2014, le master consécutif en génie médical offre la possibilité d'acquérir des connaissances approfondies dans ce domaine, aboutissant au grade académique de Master of Science.

Un élément clé pour la formation réussie des techniciens en génie médical, en plus de l'enseignement, est constitué par les éléments pratiques à l'université ainsi qu'en clinique et dans l'industrie. Les environ 1 100 m² de laboratoires équipés à un niveau de haute technologie sur le campus technologique de Weiden (WTC) comprennent un laboratoire pour la diagnostic par rayonnement, une zone de laboratoire pour la biomécanique, un laboratoire pour le diagnostic in vitro, ainsi qu'une salle hybride d'opération et une salle blanche industrielle d'environ 60 m² de surface. Cet équipement est complété par d'autres laboratoires en technologie des matériaux, CAE, électrotechnique et technologie de fabrication, qui sont également utilisés dans d'autres programmes d'ingénierie de la faculté de génie industriel. Des partenaires de coopération locaux, des cliniques et des entreprises industrielles offrent, sous la forme de « lieux d'apprentissage innovants », la possibilité de découvrir davantage de processus et d'appareils en activité via des excursions, des stages et des ateliers, et d'y réaliser également des essais de manière autonome.

Salle blanche et salle hybride dans la recherche appliquée

Avec une salle blanche et une salle hybride, l'OTH Amberg-Weiden offre actuellement une exclusivité dans le paysage universitaire allemand pour la formation d'ingénieurs, qui sont également utilisés pour des projets de recherche industrielle. La salle blanche industrielle répond aux exigences de la classe 7 selon ISO 14644-1 et permet d'étudier la propreté des processus techniques, des composants et des modules de fabrication. Les contaminations particulaires ainsi que les contaminations microbiologiques sont examinées, et des appareils de mesure pour la collecte d'échantillons et l'analyse subséquente sont disponibles, pouvant être utilisés aussi bien par les ingénieurs du laboratoire que par les étudiants. À titre d'exemple de coopération industrielle, on peut citer la fabrication et l'assemblage d'un emballage primaire pharmaceutique, réalisé dans les locaux de l'université. La production comprenait la fabrication d'une coque en plastique par injection, suivie de processus d'assemblage et d'emballage dans le cadre d'une production pilote. L'entreprise industrielle impliquée utilise les résultats de cette étude pour la conception des outils et automates de série, ce qui lui permet d'optimiser précisément les processus critiques en termes de génération de particules et de réduire la durée du projet. La tâche de l'université consistait ici à analyser la contamination particulaire et microbiologique tout au long de la chaîne de processus et à identifier les potentiels d'amélioration. Dans le cadre d'autres projets, par exemple, une nouvelle unité de manipulation d'une entreprise de technologie d'automatisation a été évaluée pour sa compatibilité avec la salle blanche, et des pistes pour des améliorations constructives du produit ont été identifiées. L'étude d'une machine de moulage par injection microscopique avec une problématique similaire peut également être citée comme projet de référence. Un laboratoire dédié à l'étude des contaminations microbiologiques est disponible, et les analyses sont effectuées par un biologiste doté d'une expertise étendue dans ce domaine.

Les étudiants se familiarisent avec la technologie des salles blanches dans le cadre de leurs études, connaissent les bases de la planification et de la mise en service, notamment en ce qui concerne la qualification et la validation, qui sont abordées en profondeur. Le master comprend un module dédié à la technologie des salles blanches et à l'hygiène, offrant également de nombreuses possibilités de stages, notamment dans les méthodes fondamentales d'analyse particulaire et de microbiologie.
La chirurgie évolue rapidement. Les nouvelles techniques peu invasives (mot-clé : NOTES) et l'utilisation accrue de l'imagerie (mot-clé : salle hybride) transforment radicalement le lieu de travail qu'est la salle d'opération. Les exigences pour ces salles sont très spécifiques selon le domaine clinique, en particulier en ce qui concerne l'équipement médico-technique. Seule une compréhension globale du flux de travail, une planification minutieuse, précoce et interdisciplinaire avec tous les acteurs impliqués permettent la réalisation réussie d'une salle hybride et de salles d'opération modernes intégrées. Cela soulève de nombreuses nouvelles questions qui peuvent être abordées en profondeur dans la salle d'enseignement et de recherche opératoire.

• Utilisation et bénéfice de l'imagerie peropératoire
  - Intégration technologique, par ex. table d'opération et imagerie, mais aussi technologie médicale et informatique (mot-clé : DIN 80001-1)
  - Hygiène et ventilation (mot-clé : DIN 1946/4 2008)
  - Planification médico-technique
  - Ergonomie et convivialité
  - Flux de travail et efficacité

À l'Université Technique de l'Est de la Bavière (OTH) Amberg-Weiden, un bloc opératoire de recherche et d'enseignement ultra-moderne, doté de toutes les fonctionnalités d'une salle d'opération réelle, y compris la technologie de ventilation, a été mis en place pour l'enseignement et la recherche. La connexion avec le programme d'études en génie médical et les partenaires cliniques locaux offre d'excellentes conditions pour la recherche et l'enseignement. Les aspects de l'intégration des systèmes et de la formation d'ingénieurs de projet et d'experts en service, capables de transformer en réalité les idées et visions des utilisateurs en salle d'opération, peuvent ainsi être abordés de manière approfondie. L'OTH Amberg-Weiden dispose ainsi de conditions exceptionnelles pour se positionner durablement comme un centre innovant pour l'économie de la santé et le génie médical.

L'hygiène joue un rôle particulièrement important dans les hôpitaux, car la charge microbienne des surfaces des produits médicotechniques représente un risque élevé d'infection pour les patients et le personnel. Un autre axe de recherche de l'université concerne donc l'examen microbiologique de différentes revêtements antimicrobiens quant à leur efficacité et leur durabilité. Cela est réalisé selon des procédures standard internationales (JIS Z 2801 ou ISO 22196) et permet de déterminer de manière reproductible et fiable l'efficacité antibactérienne. Par un test de charge, il est ensuite possible de simuler l'utilisation routinière des dispositifs médicotechniques revêtus d'une couche antimicrobienne, ainsi que de vérifier une éventuelle perte d'efficacité après plusieurs années d'utilisation.

« Institut de génie médical »

Pour rassembler les activités universitaires liées à la recherche, à l'enseignement et à l'industrie dans le domaine du génie médical, l'Institut de génie médical (IfMZ) a été créé en tant qu'établissement de recherche scientifique de l'Université Technique de l'Est de la Bavière Amberg-Weiden. Composé d’un groupe de travail de professeurs, chercheurs et ingénieurs aux spécialités variées, l’institut dispose d’un large éventail de compétences dans les domaines de la médecine, de la biologie moléculaire et de l’ingénierie. En étroite collaboration avec des partenaires régionaux et supra-régionaux, l’IfMZ relie les problématiques de la recherche appliquée en génie médical à la formation pratique de professionnels hautement qualifiés pour le secteur innovant du génie médical. L’institut coopère avec de nombreuses entreprises de l’industrie biomédicale, des hôpitaux, des cabinets de spécialistes ainsi qu’avec des institutions de recherche externes.

Les axes de recherche de l’IfMZ portent notamment sur le développement innovant de systèmes de diagnostic et de thérapie, ainsi que sur l’optimisation des procédures d’examen médical. Les activités de recherche se concentrent aussi bien sur les techniques d’imagerie que sur les composants logiciels et matériels. Outre les questions techniques, d’autres thèmes prioritaires incluent des projets dans les domaines de l’hygiène, de la technologie des salles blanches et de la microbiologie.

Les professeurs du programme de génie médical dirigent divers laboratoires. En plus des sujets de travaux étudiants, ils supervisent également des projets de recherche et développement dans ces laboratoires. Les futurs diplômés utilisent aussi ces laboratoires spécialisés pour des mesures complexes dans des conditions définies lors de leurs travaux de fin d’études. Les questions qui ne peuvent pas être traitées dans le cadre de l’activité industrielle quotidienne sont abordées ici dans des conditions proches de la réalité.

Les axes de recherche incluent, par exemple, l’hygiène et le génie médical, la simulation et l’ingénierie assistée par ordinateur, la technologie dentaire et la fabrication en salle blanche.

Licence en génie médical

Le programme de génie médical offre une combinaison optimale de disciplines techniques, de sciences de la santé et d’ingénierie. Pour une préparation approfondie à l’emploi futur, les cours magistraux sont complétés par de nombreux éléments pratiques à forte dimension appliquée, tels que stages, projets, conférences invitées et excursions. Cela offre aux diplômés de nombreuses opportunités d’accéder à un métier intéressant et exigeant.

Le programme de génie médical vise à transmettre les compétences techniques et méthodologiques nécessaires pour le développement, la validation, la fabrication et l’utilisation de composants, appareils et systèmes biomédicaux. Il inclut notamment l’application de la mécatronique en médecine. Vous acquérez dans ce cursus les connaissances médicales essentielles en lien direct avec des compétences pratiques issues des sciences naturelles et de l’ingénierie.

Déroulement des études

Le cursus repose sur 4 piliers :

- Bases scientifiques
- Mécatronique
- Génie médical
- Matières d’intégration

La durée normale des études est de - en cas de début en hiver - 7 semestres. Le cursus est structuré en modules et comprend six semestres théoriques et un semestre pratique. La rédaction du mémoire de fin d’études est prévue pour le septième semestre. La formation totalise 210 ECTS. À l’issue de la formation, le diplôme de Bachelor of Engineering (B. Eng.) est délivré.

Master en génie médical – en trois semestres pour obtenir le Master of Science (M. Sc.)

« Que faire après le bachelor ? » C’est une question que se posent de nombreux étudiants après avoir obtenu leur première qualification scientifique. Leur savoir est-il suffisant pour répondre aux exigences de l’industrie ou un master supplémentaire est-il la meilleure voie ? Il n’y a pas de réponse universelle à cette question, chaque situation étant différente. Depuis l’hiver 2014/2015, une option très intéressante est proposée à Weiden. Pour les diplômés d’un bachelor en génie médical, informatique médicale ou physique médicale, l’Université Technique de l’Est de la Bavière Amberg-Weiden, en partenariat avec l’Université Technique de l’Est de la Bavière Regensburg, propose un master en « Génie médical ». La thématique principale de ce programme est « Technologies et systèmes ».

Ce cursus vise à former des professionnels capables d’assumer des responsabilités de gestion dans des entreprises internationales actives dans la recherche, le développement, la production et le service en génie médical et pharmacie. Ces responsabilités peuvent concerner, par exemple, la gestion du développement et de l’innovation, la gestion de systèmes et le management en génie médical, les technologies de l’information et d’imagerie, la recherche et le développement en génie médical, les processus de développement basés sur la simulation, la diagnostic, la gestion des processus et la gestion de la qualité. Les diplômés seront aptes à assumer des responsabilités importantes au sein de groupes ou d’organisations, à diriger des tâches complexes et à promouvoir le développement professionnel des membres de leur équipe. En outre, la qualification en master en génie médical s’étend à des missions et projets orientés vers la recherche ou l’application. Les compétences acquises lors de ce master permettent d’assumer des responsabilités techniques et managériales complexes, et peuvent servir de base à une poursuite de carrière scientifique via une thèse de doctorat en coopération ou à une activité dans des institutions de recherche.

Ce programme offre aux étudiants une expérience intensive de deux semestres en présentiel à l’université, avec de nombreux travaux de semestre, stages en laboratoire, conférences et excursions, permettant d’élargir rapidement leurs connaissances et de développer leurs compétences personnelles. La troisième année est consacrée à la rédaction du mémoire de master. Cette organisation permet aux étudiants de réaliser leur mémoire hors de l’université, par exemple dans une filiale internationale d’une entreprise industrielle.

Le choix du master en génie médical à l’Université Technique de l’Est de la Bavière Amberg-Weiden devrait donc être évident pour les étudiants. L’industrie recherche des collaborateurs qualifiés pour assumer des tâches complexes – ce cursus leur transmet une grande partie des compétences nécessaires à cet effet.