Expert3D über die Bedeutung von 3D-Technologie-Schulungen für den medizinischen Bereich
Die immer größer werdende Nachfrage nach 3D-Applikationen im Gesundheitswesen bedingt, dass sich die medizinischen Fachkräfte in diesem Bereich weiterbilden bzw. spezialisieren. Dank diverser Schulungen und Weiterbildungsmöglichkeiten kann der Einsatz neuer Technologien in der Medizin gelingen – was in vielen Fällen für eine Verbesserung der Behandlungsqualität sorgen kann. Bereits vor ein paar Monaten haben wir erstmals über Expert3D berichtet, einem Aufbaustudiengang, der sich an Ärzte, medizinisches Fachpersonal, Ingenieure und Techniker im Gesundheitsbereich richtet. Der Kurs, der vom Hospital Sant Joan de Déu Barcelona (SJD) und anderen europäischen medizinischen Zentren angeboten wird und von der Polytechnischen Universität von Katalonien akkreditiert ist (mit ECT-Credits), umfasst diverse theoriebasierte Module, welche sich bestimmten Schwerpunktbereichen widmen. Medizinischem Personal wird die Möglichkeit geboten, sich unter anderem zu den Themen Künstliche Intelligenz, 3D-Druck und medizinische Bildnachbearbeitung fortzubilden. Die Kurse finden bereits seit drei Jahren jährlich statt und werden in diesem Jahr auch von EIT Health unterstützt. Wir haben mit den beiden wichtigsten Vertretern von Expert3D, Josep Munuera und Arnau Valls, gesprochen, um mehr über die Bedeutung von Schulungen im Gesundheitssektor zur additiven Fertigung und anderen zukunftsweisenden Technologien in Erfahrung zu bringen.
3DN: Können Sie sich und Ihre Verbindung zum 3D-Druck kurz vorstellen?
Wir sind Dr. Josep Munuera, Leiter der Abteilung für diagnostische Bildgebung am SJD, und Arnau Valls, Ingenieur in der F&E-Abteilung desselben Krankenhauses und Co-Direktoren des Expert3D-Kurses. Im Jahr 2015 haben wir zusammen mit einem multidisziplinären Team bestehend aus zwei Chirurgen, einem Bioingenieur, zwei Simulationsexperten und einem Finanzmanager die 3D-Planungseinheit des Krankenhauses Sant Joan de Déu (3D4H Unit) gegründet. Wir sind eine der ersten 3D-Planungseinheiten in Spanien sowie eine der ersten auf pädiatrischem Niveau in Europa.
Von links: Josep Munuera und Arnau Valls. Die Co-Direktoren des Expert3D-Kurses. (Bild: Expert3D)
Die Gründung der Einheit sowie die Verbindung zur Technologie entstand aus dem gemeinsamen Interesse der einzelnen Mitglieder aus den Spezialisierungsbereichen. Die 3D-Planung für das Gesundheitswesen vereinigt Wissen aus den Bereichen der radiologischen Bildgebung, der Anatomie, chirurgischen Verfahren, der diagnostischen Bildgebung sowie Wissen über die Technologie selbst und der Herstellung von kundenspezifischen medizinischen Geräten. Diese Verbindung unterschiedlicher Spezialgebiete sowie der Neugierde mehr über die Möglichkeiten der Technologie zu lernen und dadurch andere Bereiche zu erforschen, waren die ursprüngliche Motivation für unsere Zusammenarbeit. Seitdem haben wir an komplexen chirurgischen Planungsprojekten und F&E-Projekten im Bereich der medizinischen Bildnachbearbeitung und 3D auf nationaler und internationaler Ebene gearbeitet. Vor vier Jahren, haben wir festgestellt, dass es keine spezifischen Ausbildungsprogramme im Bereich der medizinischen Anwendung für die 3D-Planung gab. Also haben wir uns dazu entschieden, selbst eines zu schaffen, mit der Motivation, dieses so aufzubauen, wie wir uns selbst eine Ausbildung in diesem Bereich wünschen würden.
3DN: Wie ist das Expert3D Schulungsangebot entstanden? Wie ist es aufgebaut?
Expert3D ist ein Aufbaustudiengang mit 20 ECTS, der von der UPC sowie von der Academy of Medical Sciences of Catalonia und 7 weiteren spanischen Universitäten akkreditiert wird. Unser Ziel ist es, Fachleute in fortgeschrittener medizinischer Bildnachbearbeitung zu schulen, welche sich auf 3D und künstliche Intelligenz fokussiert. Das Kursangebot ist auf Fachleute aus medizinischen Bereichen ausgerichtet, einschließlich Spezialisten der biomedizinischer Technik, der medizinischen Bildgebung und richtet sich auch an Chirurgen, Produktingenieure sowie andere technische und klinische Fachrichtungen, welche Interesse daran haben, sich mit diesen Themen zu beschäftigen.
Das Projekt entstand aus unserem eigenen Bedürfnis heraus, das Wissen welches für die medizinische Bildnachbearbeitung notwendig ist, zu vereinen und zu standardisieren. Dazu ist Wissen aus den Disziplinen der Radiologie, Chirurgie und dem Ingenieurwesen erforderlich. Bei SJD begannen haben wir in den Jahren 2014-15 mit der 3D-Planung und dem Einsatz von KI begonnen. 2015 haben wir dann die 3D-Planungseinheit ins Leben gerufen. Diese entstand aus dem Bedürfnis einer praktischen Ausbildung, welche darauf abzielt, multidisziplinäre Teams zu vereinen, welche sich mit den diversen Technologien und Herausforderungen befassen.
Links: Kurs zur medizinischen Bildnachbearbeitung mit Prof. Gerard Blasco; Rechts: Simulationskurs mit Prof. Carlos Alaez, aus dem Expert3D-Kurs. (Bilder: Expert3D)
3DN: Welche Vorteile ergeben sich aus der Kombination des 3D-Druck und der Künstlichen Intelligenz im medizinischen Bereich? Wie werden diese Themen in den Kursen behandelt?
In beiden sehen wir disruptive Technologien, welche sich auf die Verbesserung der diagnostischen oder therapeutischen Genauigkeit konzentrieren. Diese Technologien, sehen wir immer häufiger in Krankenhäusern, weil sie dabei helfen, die klinischen Ergebnisse, die Nachsorge, die Patientenerfahrung und die Arbeit der Fachkräfte zu verbessern. Bei Expert3D lernen die Teilnehmer, aus medizinischen Bildern entweder 3D-Modelle für die chirurgische Planung zu verarbeiten und zu erstellen beziehungsweise diese Ergebnisse zu quantifizieren. Außerdem lernen sie einen automatischen Bildklassifikator aus Algorithmen der künstlichen Intelligenz zu erstellen. Klinische und technische Spezialisten mit Kenntnissen in der 3D-Planung und Technologien der künstlichen Intelligenz sind im medizinischen Bereich zunehmend gefragt. Gleichzeitig beobachten wir, dass neue Arbeitsplätze in diesem Sektor entstehen.
3DN: Welche Bedeutung hat Ihrer Meinung nach eine Ausbildung im 3D-Bereich? Welche Empfehlungen haben Sie diesbezüglich?
Es handelt sich um eine sehr neue Technologie, die sich schnell weiterentwickelt und verbessert und bei welcher (im Falle ihrer Anwendung im Gesundheitswesen) mehrere Fachgebiete und Kenntnisse notwendig sind, was eine Zusammenarbeit von Fachleuten aus verschiedenen Fachgebieten erfordert. Wir werden mehr und mehr Anwendungen und Lösungen in Krankenhäusern sehen, die diese Technologien nutzen. Die diagnostische Bildgebung ist eines der ersten Fachgebiete, welche sowohl die 3D-Planung als auch die Künstliche Intelligenz einsetzt. Allerdings werden diese Technologien derzeit weder an medizinischen Fakultäten gelehrt, noch wird die Zusammenarbeit in technischen und klinischen Teams gelehrt. Eine solide Grundlage an Wissen über die Technologie, die Bildgebung, die Anatomie und die Möglichkeiten, welche durch die Technologie entstehen, sind der Schlüssel, um das Beste aus ihrer Anwendung herauszuholen.
3DN: Wie sehen Sie die Entwicklung der additiven Fertigung in der Medizinbranche in den nächsten 5 Jahren?
Wir erleben diesbezüglich in allen Branchen ein exponentielles Wachstum, besonders aber im Gesundheitswesen, wo es immer mehr spezialisierte 3D-Einheiten in Krankenhäusern gibt. Europa hat bereits Richtlinien geschaffen, welche die weitere Integration dieser Technologie bestimmen werden. Ein Beispiel dafür ist die neue Richtlinie für Medizinprodukte (MDR). Diese wird im Mai dieses Jahres in Kraft treten und berücksichtigt bereits die Herstellung von Medizinprodukten im eigenen Haus und klassifiziert 3D-gedruckte Modelle sowie operationsunterstützende Teile als Medizinprodukte (Klasse I, II und III).
Andererseits hat die COVID-19-Pandemie gezeigt, dass die additive Fertigung und 3D-Bildnachbearbeitungstechniken sowie der Einsatz von Künstlicher Intelligenz von großem Nutzen sein können, um Behandlungen zu verbessern, maßgeschneiderte medizinische Geräte zu entwickeln und die Diagnose zu erleichtern. Der 3D-Druck hat zuletzt seine Reife unter Beweis gestellt, indem die Technologie dazu genutzt wurde, Schutzsysteme und Teile für Atemschutzgeräte auf Abruf zu produzieren, um Leben zu retten. Außerdem war die Künstliche Intelligenz bei der Frühdiagnose von COVID-19 von Nutzen, um herauszufinden, von wo aus sich der Virus in der Lunge ausbreitet (in weiterer Folge bei der Patiententriage angewendet). Dieses Beispiel zeigt, dass diese disruptiven Technologien bereits das Reifestadium erreicht haben, in welchem Anwendungslösungen in die Produktion übergehen können. Die Frage ist nur, ob die Fachleute darauf vorbereitet sind? Werden in den Krankenhäusern multidisziplinäre Teams akzeptiert? Genau deshalb sind wir davon überzeugt, dass eine kontinuierliche Ausbildung der Kompetenzen von hochspezialisierten Fachkräften, wie z. B. klinischen und technischen Profilen, so essentiell ist. Wir sprechen hier von einer Kenntnissen, die noch nicht in den Studiengängen vermittelt werden, aber zunehmend in den medizinischen Berufen verlangt werden.
Beispiele für 3D-gedruckte anatomische Modelle. (Bild: Expert3D)
3DN: Haben Sie letzte Worte für unsere Leserschaft?
Die Welt der medizinischen Bildgebung, Diagnose und Behandlung entwickelt sich dank der Integration neuer Technologien wie 3D und der Künstlichen Intelligenz rasant weiter. Als Beispiele könnten wir auch die in vielen Zentren bereits übliche Planung orthognatischer Operationen mit 3D oder die Kombination von Radiomics mit anderen Omics im Bereich der Onkologie anführen. Allerdings klafft immer noch eine Wissenslücke zwischen den normativen Kompetenzen, die in den Studiengängen gelehrt werden, und der Ausbildung, die diese Fachleute in ihrer täglichen Arbeit benötigen. Mit Expert3D wollen wir diese Lücke mit einem praktischen Ansatz für Kompetenzen schließen, die vom ersten Tag nach Abschluss des Kurses an leicht übertragbar sind. Wenn Sie also an diesem Thema interessiert sind oder anfangen, damit zu arbeiten, ermutigen wir Sie, sich für den Expert3D-Kurs anzumelden. Wir haben noch freie Plätze für den Kursstart in Barcelona, Neapel und Heidelberg-Riga-Coimbra im Oktober.
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*Titelbildnachweis: Expert3D
