Technika medyczna na OTH Amberg Weiden: Jak czyste pomieszczenia i hybrydowe sale operacyjne są integrowane w nauczaniu i badaniach

Wgląd w studia magisterskie z inżynierii medycznej, praktyka laboratoryjna z diagnostyki molekularnej.

Dalsze spojrzenie na czystą izbę na OTH na kampusie Weiden

Dalsze spojrzenie na czystą izbę na OTH na kampusie Weiden

Dalsze spojrzenie na czysty pokój na OTH na kampusie Weiden

Panoramiczne zdjęcie czystego pomieszczenia i stanowiska pomiaru cząstek

Prof. Burkhard Stolz

Prof. Dr. med. Clemens Bulitta

Studia z zakresu Medycznej Techniki – oferują głębię i szerokość

Produkty medyczne i farmaceutyczne przechodzą długą drogę od pomysłu do wprowadzenia na rynek i muszą spełniać szereg wymagań, które w głównej mierze służą ochronie pacjenta i użytkownika. W tym kontekście odgrywają kluczową rolę czystość i sterylność produktu, które można zapewnić jedynie poprzez przestrzeganie specjalnych warunków środowiskowych podczas produkcji i użytkowania oraz odpowiednich standardów higieny. Celem kształcenia inżynierów w dziedzinie technologii medycznej jest przekazanie studentom właśnie tej wiedzy. Inżynierowie jutra muszą rozumieć wymagania i warunki użytkowania wyrobów medycznych w codziennej praktyce klinicznej, jak również przemysłowe procesy rozwoju i produkcji. Dokładnie to jest celem kierunków studiów z zakresu technologii medycznej, które są prowadzone w Weiden w Oberpfalz na Wydziale Technicznym w Amberg-Weiden na kampusie Weiden. Od 2010 roku w Weiden kształci się młodych absolwentów na stopień Bachelor of Engineering, a od 2014 roku dostępny jest kontynuacyjny studia magisterskie z zakresu technologii medycznej, które umożliwiają pogłębienie wiedzy w tej dziedzinie i kończą się uzyskaniem tytułu Master of Science.

Kluczowym elementem skutecznego kształcenia techników medycznych są oprócz nauczania również elementy praktyczne na uczelni oraz w klinikach i przemyśle. Około 1100 m2 powierzchni laboratoryjnej wyposażonej na poziomie high-tech na Kampusie Technologicznym Weiden (WTC) obejmuje laboratoria do diagnostyki promieniowania, biomechaniki, diagnostyki in vitro, a także hybrydową salę operacyjną i przemysłową czystą izbę o powierzchni około 60 m2. To wyposażenie uzupełniają kolejne laboratoria techniki materiałowej, CAE, elektrotechniki i technologii produkcji, które są wykorzystywane również w innych kierunkach studiów inżynierskich na Wydziale Inżynierii Gospodarczej. Partnerami regionalnymi, klinikami i przedsiębiorstwami przemysłowymi są tzw. „Innowacyjne miejsca nauki”, które umożliwiają poznanie procesów i urządzeń w praktyce poprzez wycieczki, praktyki i warsztaty, a także samodzielne przeprowadzanie prób.

Czysta izba i hybrydowa sala operacyjna w badaniach stosowanych

Obecnie OTH Amberg-Weiden posiada unikalny na niemieckim rynku akademickim obiekt w zakresie kształcenia inżynierów, którym jest czysta izba i hybrydowa sala operacyjna, wykorzystywane również do celów badań przemysłowych. Przemysłowa czysta izba spełnia wymagania klasy 7 według ISO 14644-1 i umożliwia badania czystości procesów technicznych, elementów i modułów produkcyjnych. W tym miejscu rozpatruje się zarówno zanieczyszczenia pyłowe, jak i mikrobiologiczne, a dostępne są odpowiednie urządzenia pomiarowe do pobierania próbek i analizy, które mogą być wykorzystywane zarówno przez inżynierów laboratorium na uczelni, jak i studentów. Przykładem współpracy przemysłowej jest produkcja i montaż farmaceutycznego opakowania pierwotnego, przeprowadzona w pomieszczeniach uczelni. Produkcja obejmowała wytwarzanie plastikowego korpusu metodą wtrysku oraz zintegrowane procesy montażu i pakowania w ramach pilotażowej produkcji. Firma przemysłowa korzysta z wyników tych badań do projektowania narzędzi i maszyn seryjnych, co pozwala na ukierunkowaną optymalizację krytycznych procesów pod kątem generowania cząstek i skrócenie czasu realizacji projektu. Zadaniem uczelni było tutaj przeanalizowanie zanieczyszczeń pyłowych i mikrobiologicznych na różnych etapach procesu oraz zidentyfikowanie możliwości ich poprawy. W ramach kolejnych projektów badano np. nową jednostkę obsługi firmy z branży automatyki pod kątem jej przydatności do czystej izby, a także wskazano potencjalne punkty poprawy konstrukcyjnej produktu. Jako przykład można wymienić również badanie mikrowtryskarki z podobnym zadaniem. Do analizy mikrobiologicznych zanieczyszczeń dostępne jest własne laboratorium, a badania są prowadzone przez biologa z szeroką wiedzą fachową w tej dziedzinie.

Studenci zapoznają się z techniką czystych izb w ramach studiów, poznają podstawy planowania i uruchomienia takich pomieszczeń, szczególnie zagadnienia kwalifikacji i walidacji, które są tutaj szczegółowo omawiane. W studiach magisterskich dostępny jest moduł poświęcony technice czystych izb i higienie, obejmujący również szereg praktyk, które dotyczą podstawowych metod analizy cząstek i mikrobiologii.
Rozwój chirurgicznej opieki medycznej postępuje w szybkim tempie. Nowe techniki minimalnie inwazyjne (np. NOTES) oraz coraz częstsze wykorzystywanie obrazowania (np. hybrydowe sale operacyjne) radykalnie zmienia miejsce pracy w sali operacyjnej. Wymagania wobec takich pomieszczeń są bardzo specyficzne w zależności od klinicznego zastosowania, szczególnie jeśli chodzi o wyposażenie medyczne. Tylko dzięki kompleksowemu zrozumieniu przepływu pracy, starannej, wczesnej i wielobranżowej planizacji z udziałem wszystkich zaangażowanych stron możliwa jest skuteczna realizacja hybrydowej sali operacyjnej i nowoczesnych zintegrowanych sal operacyjnych. Powoduje to pojawienie się wielu nowych pytań, które mogą być szczegółowo opracowywane w ramach nauczania i badań w sali operacyjnej.

- Wykorzystanie i korzyści z obrazowania intraoperacyjnego
- Integracja technologii, np. stół operacyjny i obrazowanie, ale także technologia medyczna i informatyka (np. DIN 80001-1)
- Higiena i technika wentylacyjna (np. DIN 1946/4 2008)
- Planowanie medycznej techniki
- Ergonomia i użyteczność
- Przepływ pracy i efektywność

Na Wydziale Technicznym w Amberg-Weiden (OTH) został utworzony nowoczesny, w pełni funkcjonalny sala operacyjna do celów naukowych i badawczych, wyposażona w system wentylacji, odzwierciedlający rzeczywiste warunki sali operacyjnej. Dzięki powiązaniu z kierunkiem studiów z zakresu technologii medycznej oraz lokalnymi partnerami klinicznymi istnieją znakomite warunki do badań i nauczania. Można w pełni rozwijać aspekty integracji systemów i kształcenia inżynierów projektowych i serwisowych, którzy będą realizować wizje i pomysły użytkowników w sali operacyjnej. OTH Amberg-Weiden zapewnia unikalne możliwości, aby na stałe wyrobić sobie pozycję jako innowacyjne centrum dla sektora zdrowia i technologii medycznej.

Higiena odgrywa szczególnie ważną rolę w klinikach, ponieważ zanieczyszczenie powierzchni wyrobów medycznych bakteriami stanowi wysokie ryzyko infekcji dla pacjentów i personelu. Kolejnym obszarem badań uczelni jest mikrobiologiczne badanie różnych powłok antybakteryjnych pod kątem ich skuteczności i trwałości. Badania te przeprowadzane są zgodnie z międzynarodowymi standardami (JIS Z 2801 lub ISO 22196) i umożliwiają powtarzalne i wiarygodne określenie skuteczności działania antybakteryjnego. Test obciążeniowy pozwala następnie symulować rutynowe użytkowanie wyrobów medycznych z powłokami antybakteryjnymi i sprawdzać ewentualną utratę skuteczności po wieloletnim użytkowaniu.

„Instytut Technologii Medycznej”

W celu zintegrowania działań uczelni w zakresie badań, nauczania i przemysłu w dziedzinie technologii medycznej powołano Instytut Technologii Medycznej (IfMZ) jako jednostkę badawczą Wydziału Technicznego w Amberg-Weiden. Z zespołem profesorów, naukowców i inżynierów o różnych specjalizacjach, instytut dysponuje szerokim zakresem kompetencji w dziedzinie medycyny, biologii molekularnej i nauk inżynierskich. W ścisłej współpracy z partnerami regionalnymi i ponadregionalnymi, Instytut łączy zagadnienia z praktycznego badania technologii medycznej z kształceniem wysoce wykwalifikowanych specjalistów dla przyszłościowego segmentu technologii medycznej. Współpracuje z licznymi firmami przemysłowymi, szpitalami, praktykami lekarskimi i instytucjami badawczymi.

Główne obszary badań Instytutu obejmują zaawansowaną rozwój nowych i ulepszanie istniejących systemów diagnostycznych i terapeutycznych oraz optymalizację procedur badawczych w medycynie. Działania badawcze koncentrują się zarówno na metodach obrazowania, jak i na komponentach soft- i hardware. Oprócz zagadnień technicznych, główne tematy obejmują projekty z zakresu higieny, technologii czystych pomieszczeń i mikrobiologii.

Profesorowie kierunków z zakresu technologii medycznej prowadzą różne laboratoria. Oprócz tematów prac studenckich, realizowane są również zagadnienia badawczo-rozwojowe. Przyszli absolwenci korzystają z laboratoriów specjalistycznych do przeprowadzania zaawansowanych pomiarów w określonych warunkach. Problemy, które w warunkach przemysłowych nie mogą być rozwiązane podczas codziennej działalności, są tutaj badane w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.

Obszary badawcze obejmują m.in. higienę i technologię medyczną, symulacje i inżynierię wspomaganą komputerowo, technologię stomatologiczną i produkcję w czystych pomieszczeniach.

Kierunek studiów licencjackich z zakresu technologii medycznej

Kierunek technologii medycznej zapewnia optymalne połączenie technicznych, zdrowotnych i inżynierskich dziedzin nauki. Aby przygotować studentów do przyszłego zatrudnienia, wykłady seminarystyczne uzupełnione są różnorodnymi elementami z dużym odniesieniem do praktyki, takimi jak praktyki, projekty, gościnne wykłady i wycieczki. Absolwenci mają w ten sposób szerokie możliwości rozpoczęcia interesującej i wymagającej kariery zawodowej.

Celem kierunku technologii medycznej jest przekazanie niezbędnej wiedzy fachowej i metodologicznej do rozwoju, testowania, produkcji i stosowania komponentów, urządzeń i systemów medycznych. W programie uwzględniono m.in. zastosowanie mechatroniki w medycynie. Studenci zdobywają wiedzę medyczną w powiązaniu z praktycznymi umiejętnościami z nauk przyrodniczych i inżynierskich.

Przebieg studiów

Studia opierają się na 4 filarach:

- Podstawy nauk przyrodniczych
- Mechatronika
- Technologia medyczna
- Przedmioty integrujące

Czas trwania studiów wynosi – przy rozpoczęciu w semestrze zimowym – 7 semestrów. Program jest modułowy i obejmuje sześć semestrów teoretycznych oraz jeden praktyczny. W siódmym semestrze przewidziane jest napisanie pracy licencjackiej. Całkowita liczba punktów ECTS wynosi 210. Po pomyślnym ukończeniu studiów nadawany jest tytuł inżyniera (B. Eng.).

Studia magisterskie z zakresu technologii medycznej – w trzy semestry do tytułu Master of Science (M. Sc.)

„Co robić po ukończeniu studiów licencjackich?” – to pytanie zadaje sobie wielu studentów po uzyskaniu pierwszej kwalifikacji naukowej. Czy wiedza wystarczy do wymagań przemysłu, czy lepszą drogą jest studia magisterskie? Na to pytanie nie ma jednej uniwersalnej odpowiedzi, należy uwzględnić indywidualne okoliczności. Od zimowego semestru 2014/2015 w Weiden dostępna jest bardzo interesująca opcja. Dla absolwentów kierunków takich jak technologia medyczna, informatyka medyczna czy fizyka medyczna, oferuje Wydział Techniczny w Amberg-Weiden we współpracy z Wydziałem Technicznym w Regensburgu studia magisterskie „Technologia medyczna”. Głównym tematem tego kierunku są „Technologie i systemy”.

Studia mają na celu wykształcenie umiejętności pracy w międzynarodowych przedsiębiorstwach zajmujących się badaniami, rozwojem, produkcją i serwisem w dziedzinie technologii medycznej i farmacji, obejmujących różne obszary działalności, takie jak zarządzanie rozwojem i innowacjami, rozwój systemów i zarządzanie technologią medyczną, IT i obrazowanie, badania i rozwój w technologii medycznej, procesy rozwojowe oparte na symulacjach, diagnostyka, zarządzanie procesami i jakością. Absolwenci będą potrafili przejąć odpowiedzialność w grupach lub organizacjach, kierować złożonymi zadaniami i wspierać rozwój fachowy członków zespołu. Ponadto kwalifikacje w ramach studiów magisterskich z zakresu technologii medycznej obejmują zadania i projekty o charakterze aplikacyjnym lub badawczym. Nabyte kompetencje umożliwiają przejęcie złożonych zadań specjalistycznych i kierowniczych, a także mogą stanowić podstawę do kontynuacji nauki na poziomie doktoranckim lub pracy w instytucjach naukowych.

Studenci mogą przez dwa semestry intensywnie poznawać nowe dziedziny, uczestnicząc w licznych pracach semestralnych, laboratoriach, wykładach i wycieczkach, co pozwala na szybkie poszerzenie wiedzy i rozwój umiejętności osobistych. Dodatkowo, sieć kontaktów przemysłowych może się znacznie powiększyć. Trzeci semestr przeznaczony jest na realizację pracy magisterskiej, którą można napisać także zdalnie, np. w międzynarodowej siedzibie firmy przemysłowej.

Decyzja o wyborze studiów magisterskich z zakresu technologii medycznej na Wydziale Technicznym w Amberg-Weiden powinna być dla studentów oczywista. Przemysł poszukuje wykwalifikowanych pracowników do realizacji złożonych zadań – ten kierunek studiów przekazuje szeroki zakres niezbędnej wiedzy.