Reale und virtuelle Lernumgebungen in der Medizintechnik

Virtuelle Lernumgebungen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit

Am 23. September faszinierte die Sendung mit der Maus ihre Mini-Studenten mit dem Thema Virtual Reality (VR). Aber funktioniert das auch bei den Großen? Und geht es nur um Faszination oder auch um besseres Lernen? Gerade in der Medizin erfreuen sich virtuelle Lernumgebungen zunehmender Beliebtheit, da sie es den Ärzten erlauben, kritische Eingriffe gefahrlos an virtuellen Patienten zu trainieren. Profitieren wir von solchen Lösungen möglicherweise auch bei der Ausbildung von Ingenieuren der Biomedizinischen Technik?  

Um dies herauszufinden, erarbeiteten verschiedene Projekt- und Bachelorarbeiten diesen Sommer reale und virtuelle Lernumgebungen für die Medizintechnik. So entstanden zwei VR-Lernspiele zum Aufbau und Funktion von Röntgen- und MRT-Geräten, die aufgrund ihrer Komplexität in Anschaffung und Unterhalt in der Realität an Hochschulen selten zugänglich sind. Dank der Anschaffung von zwei Google-Daydream VR Sets durch die Fakultät Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen konnten die Spiele gleich in der Grundlagenvorlesung zur medizinischen Bildgebung evaluiert werden. Und tatsächlich, im Vergleich zur klassischen Hörsaal-Übung schnitten die Studierenden nach den VR-Übungen jeweils besser ab. Ein anderes Projektteam legte mit der Entwicklung von anatomischen Modellen aus medizinischen Bilddaten und der Anbindung des Kinect-Sensors in eine VR-Umgebung den Grundstein für die Arbeit an medizinischen Simulatoren.  

Der echte Laborversuch mag für Lernende seltener zugänglich sein, ist aber an Immersivität durch keine virtuelle Umgebung zu überbieten. Und so ließ das diesjährige Mini-MRT-Team die Rechner und 3D-Drucker heiß laufen, um das (sehr reale) Mini-MRT um den Magneten und einige wichtige Komponenten für die Sendeeinheit zu erweitern. Ein weiteres bereicherte einen Praktikumsversuch zu Biosignalverarbeitung um einen robusten EEG-Aufbau zur Verarbeitung neuronaler Signale. Und da in den Medtech-Laboren nicht nur Studierende lernen, sondern auch Rechner, trainierte eine Projektgruppe letztere im Erlernen von anatomischen Hirnstrukturen und deren Klassifizierung in krank und gesund mithilfe der Hauptkomponentenanalyse und verschiedener binärer Klassifizierer.  

Das Ergebnis der Arbeiten wurde den Schülerinnen des Seligenthaler Gymnasiums bei ihrem Besuch während der Juniorhochschule in Präsentationen und Demos vorgestellt. Die anschließende Umfrage belegt, die ein oder andere haben wir damit auf ein Studium bei uns neugierig gemacht. Wenn sich das mal nicht gelohnt hat …  

Ein großes Dankeschön an alle Beteiligten für den engagierten und kreativen Einsatz!

Autor: Prof. Dr. Stefanie Remmele