Mit virtueller Realität lernen

Saturday, 12. September 2020, 17:38 159993228205Sat, 12 Sep 2020 17:38:02 +0200, Posted by admin1 in Heft 218, No Comments.

Mit virtueller Realität lernen


Welche Möglichkeiten eröffnet die Digitalisierung für die Ausbildung? Ein Beispiel aus der Medizinisch-Technischen Radiologie.

Von Angelika Pfäfflin

Digitalisierung in der Schule ist nicht neu. In meiner Schule gab es bereits vor 40 Jahren eine Computer-AG. Damals stellten vornehmlich die Jungs  mit PC und Drucker Visitenkarten her. Heute erlebe ich an einer Höheren Fachschule für Medizinisch-Technische Radiologie, dass die Studierenden mit eigenen Laptops in meinen Unterricht kommen. Und alle, die schon mal im Spital in einer der Radiologischen Abteilungen waren (Diagnostische Radiologie, Nuklearmedizin oder Strahlentherapie), wissen, dass dort ohne Computer überhaupt nichts geht – keine Computertomographie, keine Magnetresonanztomographie, keine Jodtherapie der Schilddrüse und keine Strahlentherapie bei Mammakarzinompatientinnen. Allerdings liegen die Anfänge all der genannten Anwendungen in den frühen Jahren des letzten Jahrhunderts – diese Verfahren wurden bereits lange vor Erfindung des Computers erdacht. Ihr Einsatz im klinischen Alltag konnte jedoch erst mit Hilfe der Computer realisiert werden. Erst mit der Digitalisierung können binnen Sekunden ungeheure Datenmengen ver- und bearbeitet werden. Die Anwendungen der sogenannten Künstlichen Intelligenz werden wohl zukünftig einen weiteren Schritt nach vorne bedeuten, noch stehen diese erst am Anfang.

«Auch der zusätzliche Aufwand
für die Einrichtung des VR-Systems,
die Anbindung an Netzwerke und
die Einführung der Lehrenden und
Studierenden sind spannende,
lohnende Aufgaben.»

Praxis gibt Ausbildungsinhalte vor

Studierende der Medizinisch-Technischen Radiologie werden nach ihrem Abschluss unter anderem selbstständig an den genannten Anlagen arbeiten. Ausserdem werden sie für deren Qualitätssicherung und Neubeschaffung zuständig sein – im interdisziplinären Team mit Medizinphysikerinnen und Radiologen, Nuklearmedizinerinnen sowie Strahlentherapeuten. Was genau sollten sie hinsichtlich Digitalisierung lernen und können? Dies ist abhängig vom Einsatz der computerunterstützten Systeme in der Praxis. Der fachpraktische Hintergrund, den die Lehrenden der Höheren Fachschulen in ihren Unterricht einbringen, bestimmt auch, was konkret gelernt wird. Wie sich die weiter fortschreitende Digitalisierung auf die Praxis in den jeweiligen Fachbereichen auswirkt, muss immer wieder aufs Neue konkret analysiert werden. Einige wichtige Aspekte sind die Virtuelle Realität (VR), Formen der Kooperation, technische Weiterentwicklungen sowie die Entwicklungen in der Klinik wie z.B. Patientenedukation oder die Erweiterung der medizinischen Anwendungen.

Die Computertomographie (CT) ist seit mindestens 40 Jahren nicht mehr aus der klinischen Routine wegzudenken, die Magnetresonanztomographie (MR) seit etwa 30 Jahren, beide werden in der Diagnostischen Radiologie, in der Nuklearmedizin und in der Strahlentherapie angewandt, mittlerweile meist in Kombination mit anderen diagnostischen Verfahren wie der Po-sitronenemissionstomographie (PET) oder dem Linearbeschleuniger (LINAC) für die Strahlentherapien. Die Anwendung hat sich über die Jahrzehnte wesentlich vereinfacht: Während zu Beginn für jede Untersuchung alle Einstellungen manuell eingegeben werden mussten, liegen heute individuelle Protokolle für jede Patientenbehandlung vor. Die Ablaufsteuerung ermöglicht es, dass diese zum Teil auch gar nicht mehr aktiv aufgerufen werden müssen, weil sie bereits automatisch am Bildschirm erscheinen. Man könnte daraus schliessen, dass es für die Anwendung überhaupt keine Ausbildung bräuchte. Dies ist jedoch nicht so. Oft haben die Patientinnen und Patienten erst einmal Angst vor den Maschinen. Sie sind darauf angewiesen, dass sie während der Untersuchung von Fachpersonen sicher und verständnisvoll betreut werden.

Damit aber die angehende Fachperson begreifen kann, was die Maschine tut, muss sie sie «von innen» kennen, ihre Funktionsweise situativ erklären können und bei Problemen, sei es mit der Patientin oder der Maschine, angemessen handeln können. Dass sich parallel zur Technik auch das Design der Geräte veränderte (Alle diese Maschinen sehen aus wie Röhren!), trägt dazu bei, dass man als Laie kaum erkennen kann, ob es sich bei der jeweiligen Anlage um eine CT, PET-CT, MR oder einen MR-LINAC handelt. Wie soll da ein 18-jähriger Student die Unterschiede begreifen lernen?

Vorteile von VR 

Eine Ausbildung an einer Höheren Fachschule findet zu etwa der Hälfte der Zeit an der Schule (sogenannte Theorie) und zur anderen Hälfte im Ausbildungsinstitut (sogenannte Praxis) statt. Zur Vermittlung zwischen diesen wurde  der Bildungsteil «Training und Transfer» als sogenannter «dritter Lernort» konzipiert, der je etwa 5% der Zeit der Schule bzw. Praxis beansprucht. Die Praxis im Gesundheitswesen ist inzwischen geprägt vom Patientendurchsatz, Fallpauschalen, Kostendruck und enormer Verdichtung der Arbeitsleistung pro – um im Beispiel zu bleiben – Radiologiefachfrau. Dies impliziert, dass für die Praxisausbildung von Studierenden leider oft genug zu wenig Zeit aufgewendet wird. Zudem sind die Anlagen so teuer, dass mit diesen nicht einfach zu Übungszwecken hantiert werden kann – zumal sie tagsüber oft vollständig ausgelastet sind. 

Dabei würde gerade die VR für die Ausbildung in den Fachbereichen der medizinisch-technischen Radiologie viele Vorteile bieten:

1. Mit VR kann Dreidimensionalität  erfahren
werden;

2. mit VR kann ins Innere der Patientin geschaut werden, ohne dass sie überhaupt anwesend ist, geschweige denn aufgeschnitten werden müsste;

3. mit VR kann ins Innere der Maschine geschaut werden, ohne dass irgendein reales Bauteil entfernt werden müsste;

4. mit VR können ohne Gefahr für Patienten oder die Maschine Fehler simuliert werden.

Weitere, vielleicht weniger offensichtliche Vorteile: Man kann mit VR…

1. die Wirkung der Strahlentherapie den Patientinnen demonstrieren;

2. in verschiedenen Disziplinen am selben Problem arbeiten;

3. anderen Personen wie z.B. Zuweisern oder Interessierten anschaulich vorführen, was die Radiologie leistet.

Fachinformatikerinnen – Plädoyer für ein neues Berufsbild

Nachteile von VR? Keine! Denn auch der zusätzliche Aufwand für die Einrichtung des VR-Systems, die Anbindung an Netzwerke und die Einführung der Lehrenden und Studierenden sind spannende, lohnende Aufgaben! Und ja, solche Systeme gibt es bereits auf dem Markt – sie haben allerdings ihren Preis: Sie kosten in der Anschaffung in etwa so viel, wie die Ausstattung von 200 Personen mit einem gewöhnlichen Laptop. Und sie brauchen qualifiziertes Personal, also besonders weitergebildete Fachpersonen als «Bildungsinformatiker» für den laufenden Betrieb. Diese sollten in der Lage sein,  die fachinhaltlichen Aspekte (hier die Radiologie: Nutzen der Anwendung, Gefahren sowie Probleme und deren Lösungsansätze) und die Informatikseite der Anwendung (Wie funktionieren das Netzwerk, die eingesetzten Algorithmen; in welcher Form sind diese abhängig vom Betriebssystem; wie herstellerspezifisch sind sie) selbst zusammenzuführen: Sie verstehen die Fachlehrerinnen und die Bildungseinrichtung gleichermassen – ein neues, aber notwendiges Berufsbild, nicht nur in der Radiologie!   


Angelika Pfäfflin ist Medizinphysikerin. Sie unterrichtet an einer Höheren Fachschule für Medizinisch-Technische Radiologie Themen und Bereiche wie Strahlenphysik, Apparatekunde, Nuklearmedizin/Strahlentherapie, diagnostische Radiologie, Computertomographie, Ultraschall, Wissens- und Kompetenzmanagment.


Foto: Gorodenkoff / stock.adobe.com

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