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Hochkomplexe Technik: Studierende arbeiten mit Magnetresonanz-Tomographiesystem

Praxisnahe Lehre in den Studiengängen „Medizintechnik“ und „Embedded Systems“ 


Die Hochschule Pforzheim hat von der Hochschule Karlsruhe ein älteres Magnetresonanztomographiesystem übernommen, das in Pforzheim zu einem neuen Einsatz in Lehre und Forschung kommen soll. „Dabei handelt es sich nicht um ein System, das zur Untersuchung von Patienten geeignet ist, sondern mit einem Bildgebungsvolumen von ca. 8×8×8 cm vor allem für die Untersuchung von Materialproben gedacht ist“, erklärt Professor Dr. Ulrich Heinen, der im Bachelorstudiengang „Medizintechnik“ der Fakultät für Technik lehrt. Das System sei ein ideales Anschauungsobjekt für den Lehrbetrieb: „Der Elektromagnet verbraucht zwar im laufenden Betrieb während der Laborstunden viel Strom, aber anders als bei den supraleitenden Magnetsystemen der Humandiagnostik sind die laufenden Kosten außerhalb der Betriebszeit quasi vernachlässigbar – und damit insgesamt sehr gering. Zugleich besteht bei abgeschaltetem Magneten kein Sicherheitsrisiko mehr durch das starke Magnetfeld."

Die Hochschule hat das System mit einer veralteten Systemelektronik und ohne funktionierende Betriebssoftware übernommen. Aus Sicht von Ulrich Heinen kein Nachteil, sondern eine reizvolle Herausforderung: „Wir haben hier in Pforzheim an der Fakultät für Technik praktisch alle Kompetenzen im Haus, um in interdisziplinärer Zusammenarbeit die vielen werthaltigen Komponenten des Gerätes wieder zu einem funktionierenden Tomographiesystem zu ergänzen.“ Studierende mehrerer technischer Studiengänge haben bereits den Faradaykäfig wieder zusammengesetzt, der elektromagnetische Wechselwirkungen mit der Umgebung reduzieren soll, das Kühlsystem überarbeitet, die Sicherheitsfunktionen des Magnetsystems überprüft sowie einen Risikomanagement-Plan erarbeitet. Zudem wurde der letzte Zustand des Vorgängersystems sorgfältig dokumentiert, dessen ausgesonderte Elektronikkomponenten als Ausstellungsobjekte erhalten bleiben. 

Professor Ulrich Heinen
Professor Ulrich Heinen

Im Rahmen von Projektarbeiten im Masterstudiengang „Embedded Systems“ entsteht aktuell eine neue zentrale Steuereinheit mit einem spezialisierten Echtzeitprozessor. Für die neue Betriebssoftware besteht eine umfangreiche Basis, in die Studierende aktuell weitere Komponenten integrieren. Ulrich Heinen zeigt sich überzeugt: „Der beste Weg, die Funktionsweise eines Magnetresonanztomographen wirklich zu verstehen, ist, selbst einen aufzubauen.“ Perspektivisch könne man mit ersten Messsignalen oder Bildern ab 2023 rechnen, prognostiziert der Professor für Medizintechnik.

Neue Medizingeräte entwickeln, den Vertrieb in Medizintechnik-Unternehmen managen oder innovative medizinische Produkte vermarkten: Für die Umsetzung innovativer Ideen in leistungsfähige, praxistaugliche und kostengünstige Anwendungen sind interdisziplinäre Kenntnisse erforderlich, die nicht nur technisches und medizinisches Know-how vereinen, sondern darüber hinaus auch die Biowissenschaften miteinschließen. Dieses Wissen erwerben Studierende des Pforzheimer Bachelorstudiengangs „Medizintechnik“, der in enger Zusammenarbeit mit regionalen Medizintechnik-Unternehmen konzipiert wurde und zum Wintersemester 2012/2013 erstmals an den Start ging. Der Studiengang vermittelt Grundlagen in Chemie, Elektronik, Informatik, Konstruktion, Mathematik, Medizin, und Physik. Im weiteren Verlauf des Studiums folgen fachliche Vertiefungen in Betriebswirtschaft, Kundenkommunikation, Labordiagnostik/Bioanalytik, Medizinischer Gerätetechnik und Medizinischer Informatik.

Absolventen des Masterstudiengangs „Embedded Systems“ erwerben die Fähigkeit, Automatisierungs-, Informations- und Kommunikationssysteme zu entwerfen. Sie beschäftigen sich mit den Themen Systementwurf, Hardware-Entwurf, Software-Design, Signaldarstellung und Informationsübertragung, Projektmanagement und Technikrecht. Theoretische und praktische Grundlagen werden im Rahmen anspruchsvoller interdisziplinärer Projekte verknüpft und vertieft. Nach dem Studium leiten Embedded Systems-Experten als Fach- oder Führungskraft beispielsweise Entwicklungsprojekte oder übernehmen in kleineren Unternehmen die technische Gesamtverantwortung. Dank ihrer fundierten technischen Ausbildung können sie auch im Vertrieb oder Management von technisch komplexen Produkten arbeiten.