Medische technologie aan de OTH Amberg Weiden: Hoe cleanroom en hybride operatiekamer geïntegreerd zijn in onderwijs en onderzoek

Inzicht in de masteropleiding Medische Technologie, laboratoriumpraktijk Moleculaire Diagnostiek.

Meer inzichten in de cleanroom aan de OTH op de campus Weiden

Meer inzichten in de cleanroom aan de OTH op de campus Weiden

Meer inzicht in de cleanroom aan de OTH op de campus Weiden

Panoramafoto van de cleanroom en het deeltjesmeetstation

Prof. Burkhard Stolz

Prof. Dr. med. Clemens Bulitta

Studie Medizintechniek – biedt diepgang en breedte

Medische en farmaceutische producten doorlopen een lange weg van idee tot marktintroductie en moeten aan diverse voorschriften voldoen, die vooral dienen ter bescherming van patiënt en gebruiker. In dit verband spelen natuurlijk ook netheid en steriliteit van het product een belangrijke rol, die alleen gewaarborgd kunnen worden door het naleven van speciale omgevingsvoorwaarden tijdens productie en gebruik, evenals de bijbehorende hygiënenormen. Een doel van de opleiding van ingenieurs op het gebied van medisch technologie is het overbrengen van deze kennis aan de studenten. De ingenieurs van morgen moeten de eisen en gebruiksomstandigheden voor medische hulpmiddelen in de kliniek even goed begrijpen als de industriële ontwikkelings- en productieprocessen. Dit is precies de kern van de studieprogramma’s Medizintechnik, die worden onderwezen aan de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden op de campus Weiden in Oberpfalz. Sinds 2010 worden in Weiden jonge academici opgeleid tot Bachelor of Engineering, de doorlopende masteropleiding Medizintechnik biedt sinds 2014 de mogelijkheid om diepgaande kennis van medische technologie te verwerven en sluit af met de academische graad Master of Science.

Een essentieel onderdeel voor de succesvolle opleiding van medisch technici zijn naast het onderwijs de praktische elementen aan de hogeschool en in klinieken en industrie. De ongeveer 1.100 m2 laboratoriumruimte met hightech-uitrusting op het Weidener Technologiecampus (WTC) omvat een laboratorium voor stralingsdiagnostiek, een ruimte voor biomechanica, een laboratorium voor in-vitro diagnostiek, evenals een hybride operatiekamer en een industriële cleanroom van ongeveer 60 m2 vloeroppervlak. Deze uitrusting wordt aangevuld door andere laboratoria voor materiaalkunde, CAE, elektrotechniek en fabricagetechniek, die ook worden gebruikt in de andere ingenieurwetenschappelijke studieprogramma’s van de faculteit Bedrijfskunde en Ingenieurswetenschappen. Regionale samenwerkingspartners, klinieken en industriële bedrijven bieden als zogenaamde ‘innovatieve leerplaatsen’ de mogelijkheid om via excursies, stages en workshops meer processen en apparaten in gebruik te leren kennen en daar ook zelfstandig experimenten uit te voeren.

Reinraum en hybride operatiekamer in toegepaste onderzoek  

Met een cleanroom en een hybride operatiekamer biedt de OTH Amberg-Weiden momenteel een uniek kenmerk binnen het Duitse hogeronderwijslandschap voor de opleiding van ingenieurs, die natuurlijk ook worden ingezet voor industrieel onderzoek. De industriële cleanroom voldoet aan de eisen van klasse 7 volgens ISO 14644-1 en maakt onderzoek mogelijk naar de netheid van technische processen, onderdelen en productie-onderdelen. Particulaire verontreinigingen worden hier net zo beschouwd als microbiologische contaminaties, en geschikte meetapparatuur voor monstersname en de daaropvolgende analyse staan ter beschikking en kunnen zowel door de laboratoriummedewerkers van de hogeschool als door de studenten worden gebruikt. Als voorbeeld van een industriële samenwerking kan hier de productie en montage van een farmaceutische primaire verpakking worden genoemd, die in de ruimtes van de hogeschool werd uitgevoerd. De productie omvatte het vervaardigen van een kunststof behuizing in spuitgiettechniek en de daaropvolgende montage- en verpakkingsprocessen binnen een pilotproductie. Het betrokken industriële bedrijf gebruikt de inzichten uit deze studie voor het ontwerp van serie-instrumenten en -automaten en kan zo gericht kritische processen op het gebied van deeltjesgeneratie optimaliseren en de doorlooptijd van het project verkorten. De taak van de hogeschool bestond hier uit de analyse van particulaire en microbiologische contaminaties langs de procesketen en het identificeren van verbeterpotentieel. In het kader van verdere projecten werd bijvoorbeeld een nieuwe handlingeenheid van een bedrijf in de automatiseringstechniek onderzocht op hun geschiktheid voor cleanroomgebruik, en ook hier konden aanwijzingen voor constructieve productverbeteringen worden aangedragen. Ook het onderzoek van een microspuitgietmachine met een vergelijkbare opdracht kan hier worden genoemd als referentieproject. Voor het onderzoek naar microbiologische contaminaties staat een eigen laboratorium klaar, waar de onderzoeken worden uitgevoerd door een bioloog met brede vakinhoudelijke expertise op dit gebied.

De studenten worden tijdens hun studie vertrouwd gemaakt met cleanroomtechnologie, kennen de basisprincipes van planning en ingebruikname, waarbij vooral de onderwerpen kwalificatie en validatie uitgebreid worden behandeld. In de masteropleiding is een module gewijd aan cleanroomtechnologie en hygiëne, en biedt daardoor ook een breed scala aan praktische oefeningen die zich ook bezighouden met de fundamentele methoden van deeltjesanalyse en microbiologie.
De chirurgische zorg ontwikkelt zich razendsnel. Nieuwe minimaal-invasieve technieken (sleutelwoord: NOTES) en het toenemende gebruik van beeldvorming (sleutelwoord: hybride operatiekamer) veranderen de werkplek operatiezaal ingrijpend. De eisen aan dergelijke ruimtes zijn afhankelijk van het klinische toepassingsgebied zeer specifiek, vooral als het gaat om medisch-technische uitrusting. Alleen door een uitgebreide workflowbegrip, zorgvuldige, vroege en interdisciplinaire planning met alle betrokken actoren is een succesvolle realisatie van een hybride operatiekamer en moderne geïntegreerde operatiezalen mogelijk. Hieruit vloeien veel nieuwe vragen voort die in de onderwijs- en onderzoeksoperatiekamer uitgebreid kunnen worden behandeld.

• Inzet en nut van intra-operatieve beeldvorming
  - Technologie-integratie, bijv. operatietafel en beeldvorming, maar ook medische technologie en informatietechnologie (sleutelwoord: DIN 80001-1)
  - Hygiëne en ventilatietechniek (sleutelwoord: DIN 1946/4 2008)
  - Medisch-technische planning
  - Ergonomie en gebruiksvriendelijkheid
  - Workflow en efficiëntie

De Ostbayerische Technische Hochschule (OTH) Amberg Weiden heeft daarom een ultramoderne onderwijs- en onderzoeksoperatiekamer met volledige functionaliteit van een echte operatiezaal inclusief ventilatietechniek voor onderwijs en onderzoek ingericht. Door de koppeling aan de studie Medizintechnik en de klinische partners ter plaatse bestaan uitstekende voorwaarden voor onderzoek en onderwijs. Zo kunnen aspecten van systeemintegratie en de opleiding van projectingenieurs en servicemedewerkers, die de ideeën en visies van de gebruikers in de operatiezaal in de praktijk brengen, volledig worden behandeld. De OTH Amberg-Weiden biedt daarmee unieke voorwaarden om zich blijvend te positioneren als een innovatief centrum voor de gezondheidszorg en medische technologie.

Hygiëne speelt vooral in klinieken een belangrijke rol, omdat de kiembelasting van oppervlakken van medisch-technische producten een hoog infectierisico voor patiënt en personeel vormt. Een ander onderzoeksgebied van de hogeschool is daarom de microbiologische toetsing van verschillende antimicrobiële coatings op hun effectiviteit en duurzaamheid. Dit wordt uitgevoerd volgens internationale standaardprocedures (JIS Z 2801 of ISO 22196) en maakt het mogelijk om de antibacteriële werkzaamheid reproduceerbaar en betrouwbaar te bepalen. Met behulp van belastbaarheidstests kan vervolgens het routinematige gebruik van antimicrobiële medische producten worden gesimuleerd en kan een mogelijk verlies van werkzaamheid na jarenlange gebruik worden gecontroleerd.

“Instituut voor Medische Technologie”

Om de hoogschulige activiteiten op het gebied van onderzoek, onderwijs en industrie op het gebied van medische technologie te bundelen, is het Instituut voor Medische Technologie (IfMZ) opgericht als een wetenschappelijke onderzoeksinstelling van de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden. Met een werkgroep van professoren, wetenschappers en ingenieurs met verschillende specialisatieachtergronden beschikt het instituut over een breed scala aan competenties uit de vakgebieden geneeskunde, moleculaire biologie en ingenieurwetenschappen. In nauwe samenwerking met regionale en supraregionale externe partners verbindt het IfMZ vraagstukken uit toegepast medisch-technologisch onderzoek met praktijkgerichte opleiding van hooggekwalificeerde vakbekwame professionals voor het toekomstgerichte segment van medische technologie. Daarbij werkt het instituut samen met talrijke bedrijven uit de medisch-technische industrie, ziekenhuizen, specialistenpraktijken en externe onderzoeksinstellingen.

De kernactiviteiten van het IfMZ liggen in de geavanceerde ontwikkeling en doorontwikkeling van diagnostische en therapeutische systemen en de optimalisatie van onderzoeksmethoden in de geneeskunde. De onderzoeksactiviteiten richten zich zowel op beeldvormende technieken als op software- en hardwarecomponenten. Naast technische vraagstukken worden ook projecten op het gebied van hygiëne, cleanroomtechnologie en microbiologie als kerngebieden behandeld.

De professoren van de studie Medizintechnik leiden de verschillende laboratoria. Naast de studententhemata worden ook onderwerpen voor onderzoek & ontwikkeling in de laboratoria behandeld. Ook in het kader van hun scripties maken toekomstige afgestudeerden gebruik van de speciale laboratoria voor uitgebreide metingen onder gedefinieerde randvoorwaarden. Vraagstukken die op de economische locaties van industriebedrijven tijdens de lopende bedrijfsvoering niet kunnen worden aangepakt, worden hier onder realistische omstandigheden behandeld.

Onderzoeksspecialisaties liggen bijvoorbeeld op het gebied van hygiëne en medische technologie, simulatie en computerondersteund engineering, tandtechniek en fabricage in cleanrooms.

Bacheloropleiding Medische Technologie

De bacheloropleiding Medische Technologie biedt een optimale combinatie van technische, gezondheids- en ingenieurswetenschappelijke vakken. Voor een intensieve voorbereiding op de latere professionele inzet worden de seminaristische colleges doelgericht aangevuld met diverse elementen met hoge praktijkbetrokkenheid, zoals stages, projectwerk, gastcolleges en excursies. Voor de afgestudeerden ontstaan daarmee diverse kansen op een interessante en veeleisende beroepsstart.

De studie Medische Technologie moet de benodigde vakinhoudelijke en methodische competenties overbrengen voor de ontwikkeling, toetsing, productie en toepassing van medisch-technische componenten, apparaten en systemen. Daartoe omvat het onder meer de toepassing van mechatronica in de geneeskunde. In deze studie verwerven studenten de benodigde medische vakkennis in directe verbinding met praktijkgerichte kennis uit natuur- en ingenieurswetenschappen.

Studieopbouw

De studie is gebaseerd op 4 pijlers:

- Natuurwetenschappelijke basisprincipes
- Mechatronica
- Medische technologie
- Integratievakken

De reguliere studieduur bedraagt - bij reguliere start in het wintersemester - 7 studie-semesters. De studie is modulair opgebouwd en omvat zes theoretische en één praktische semester. In het zevende semester wordt de bachelorproef geschreven. De studie omvat in totaal 210 ECTS-punten. Na succesvol afronden wordt de academische graad Bachelor of Engineering (B. Eng.) toegekend.

Masteropleiding Medische Technologie – in drie semesters tot Master of Science (M. Sc.)

“Wat doe ik na mijn bachelor?” Veel studenten stellen zich deze vraag na het behalen van hun eerste wetenschappelijke kwalificatie. Is de kennis voldoende voor de eisen in de industrie, of is een aanvullende masteropleiding de betere weg? Hierop is geen algemeen antwoord mogelijk; individuele omstandigheden moeten worden meegenomen. Sinds het wintersemester 2014/2015 wordt in Weiden een zeer interessante optie aangeboden. Voor afgestudeerden van een bacheloropleiding zoals bijvoorbeeld Medische Technologie, Medische Informatica of Medische Natuurkunde biedt de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden in samenwerking met de Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg de masteropleiding “Medische Technologie” aan. Het kernonderwerp van deze opleiding luidt “Technologieën en systemen”.

De studie geeft de vaardigheden om in internationaal opererende bedrijven met onderzoek, ontwikkeling, productie en service in de medische technologie en farmacie taken met leidinggevende verantwoordelijkheid in verschillende werkgebieden op zich te nemen. Deze werkgebieden omvatten bijvoorbeeld ontwikkelings- en innovatiemanagement, systeemontwikkeling en medisch-technisch management, IT- en beeldvormende technieken, ontwikkeling en onderzoek in de medische technologie, simulatiegestuurde ontwikkelingsprocessen, diagnostiek, proces- en kwaliteitsmanagement. De afgestudeerden zijn in staat om in groepen of organisaties belangrijke verantwoordelijkheden te dragen, deze te leiden bij complexe vraagstukken en de professionele ontwikkeling van teamleden doelgericht te stimuleren. Daarnaast richt de kwalificatie in de master Medische Technologie zich op toepassings- of onderzoeksgerichte taken en projecten. De verworven competenties in de masteropleiding Medische Technologie maken het mogelijk om complexe vak- en leidinggevende taken op zich te nemen en kunnen dienen als basis voor verdere wetenschappelijke kwalificatie via een gezamenlijk promotieonderzoek of het werken in wetenschappelijke instellingen.

Voor studenten is deze opleiding een intensieve ervaring met nieuwe vakgebieden gedurende twee semesters intensief onderwijs aan de hogeschool. Een breed scala aan scripties, laboratoriumpraktika, lezingen en excursies biedt de kans om in korte tijd kennis uit te breiden en persoonlijke vaardigheden te ontwikkelen. Daarnaast kan het persoonlijke netwerk worden uitgebreid door een groot aantal contacten in de industrie. Het derde semester staat in het teken van de masterthesis. Deze opzet maakt het mogelijk dat studenten deze scriptie ook kunnen uitvoeren op een locatie buiten de hogeschool, bijvoorbeeld bij een internationaal bedrijf.

De keuze voor de masteropleiding Medische Technologie aan de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden zou de studenten dus gemakkelijk moeten vallen. De industrie zoekt gekwalificeerde medewerkers voor het overnemen van complexe taken – deze studie biedt een breed scala aan de daarvoor benodigde inhoud.