Virtuell-haptische Anatomie: Makroskopische Anatomie im 21. Jahrhundert

Nähere Beschreibung des Projekts

Für die Ausgestaltung der Lehre in der Medizin an der JKU wurde die Expertise renommierter internationaler Vertreter*innen gewonnen. So wurde das Projekt „Gründung einer Medizinischen Fakultät“ von einer durch den österreichischen Wissenschaftsrat eingesetzten internationalen Gründungskommission begleitet. Im Bereich der Lehre, insbesondere der Anatomie-Lehre konnten die JKU von den Erfahrungen und Kompetenzen der Universitäten Bochum und Heidelberg profitieren.

So orientiert sich das Lehrformat Virtuell-haptische Anatomie (VHA) an der JKU an einer Seminarreihe an der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg („Objektseminar“), bei der ebenfalls mittels Plastinaten, Scheiben, Modellen und digitalen Schnittserien (CT, MRT) praktischer Anatomieunterricht durchgeführt wird. Ähnlich wie in Linz findet in Mannheim kein eigener Präparierkurs statt, die Studierenden absolvieren diesen an der Universität Heidelberg. Eine Orientierung an der in Mannheim erprobten und erfolgreichen Didaktik war daher naheliegend. Die Besonderheit an der Lehrveranstaltung der JKU liegt in der stetigen Weiterentwicklung um weitere Kompetenzfelder, zuletzt mit der Einbindung der Kompetenzen rund um die Ultraschalldiagnostik, für welche die anatomischen Kenntnisse unabdingbar sind.

Im Rahmen bzw. im Anschluss an die anatomischen Theorie-Vorlesungen werden die für die nachfolgende, inhaltlich abgestimmte Praktikumseinheit relevanten thematischen Schwerpunkte über Moodle bekanntgeben. Die Studierenden haben in der Regel zwei bis drei Tage Zeit, um die Lehrinhalte selbstständig zu wiederholen und sich auf die Praktikumseinheit zielgerichtet vorzubereiten. Dabei besteht immer die Möglichkeit, im so genannten Studiensaal mit Zugang zu allen Lehrmaterialien aus dem Praktikum unter Aufsicht zu lernen. Während der Praktikumseinheit werden zunächst die Fragen der Studierenden aus dem Selbststudium besprochen. In Kleingruppen (1 Dozent*in, 2 Tutor*innen, maximal 10 Studierende) werden an Stationen im Rotationsmodus makroskopische Inhalte und Aufgabenstellungen mit Hilfe der genannten Lehrmittel haptisch und digital erarbeitet, wobei innerhalb der Gruppe die Studierenden je nach Kenntnisstand für ihre Kommilitonen die Rolle des/der Dozenten/Dozentin übernehmen. Dozent*innen und Tutor*innen können jederzeit zu Rate gezogen werden. Alle anatomischen Themen werden zusätzlich im Rahmen der Ultraschalldiagnostik selbst erarbeitet. Dabei leiten höhersemestrige Medizinstudierende, die im Rahmen ihrer Tätigkeit in der studentischen Initiative „UniSono Linz“ zur Abhaltung von Ultraschallkursen zu bestimmten Regionen und Organsystemen zertifiziert sind, die Studierenden an und erläutern mit ihnen gemeinsam die anatomischen Lehrinhalte am Beispiel des eigenen Körpers. Der Unterricht basiert zum großen Teil auf der (selbstverantwortlichen) Vorbereitung und aktiven Mitarbeit der Studierenden. Sowohl bei Teilnehmer*innen als auch bei anatomischen und UniSono-Tutor*innen werden im Vorfeld und während den Praktikumseinheiten zusätzlich Kompetenzen über die anatomischen Kenntnisse hinaus vermittelt und geschult.

Konkret dient der Unterricht damit einerseits dem Aneignen und Festigen von essentiellem Grundlagen(Fakten)wissen im fächerübergreifenden Kontext. Darüber hinaus fördert und schult er aber auch die für den Medizinberuf unerlässlichen Kompetenzen durch das Erarbeiten komplexer Unterrichtsinhalte: (i) Selbstständigkeit – die Studierenden setzen sich vorab kritisch mit dem Stoff auseinander; (ii) Erwerb sozialer, ethischer und berufsrelevanter Kompetenzen – die Studierenden und auch Tutor*innen erläutern ihren Kommilitonen im peer teaching komplexe Zusammenhänge, wie es später im Patientenkontakt essentiell sein wird. Zudem sind sie sind im Unterricht mit Plastinaten von Körperspendern konfrontiert, erkennen damit auch die individuellen physiologischen Abweichungen von realen Strukturen zu den vermeintlichen Idealbildern aus den Lehrbüchern und Kunststoffmodellen; (iii) Kompetenz im räumlichen Beurteilen – durch die Übungen an dünnen Scheiben menschlicher Körperspender wird die Dreidimensionalität des Körpers durchdrungen und in jenen Kontext gebracht, der für die Analyse von digitaler Bildgebung relevant ist; (iv) Kernkompetenz Ultraschall – die Studierenden lernen im gegenseitigen Austausch erste diagnostische Fertigkeiten (Handhabung des Ultraschallgeräts) und erwerben gleichzeitig fundierte Kenntnisse und Kompetenzen in der Bild- und Dateninterpretation diagnostischer Verfahren in Bezug auf die anatomischen Gegebenheiten.

Ein zentrales Element des Lehrformats VHA ist die Integration der Lehrinhalte, aber vor allem der erlernten Kompetenzen im einem der zentralen Prüfungsformate des Linzer Medizincurriculums. Am Ende eines jeden Semesters findet eine mündlich-praktische Gesamtprüfung über den Semesterstoff statt, bei dem vordergründig die Anwendung und Kombination der Lehrinhalte aus dem Semester geprüft werden. Die praktischen Fertigkeiten, die neben dem theoretischen Wissensaufbau geschult werden, sind integraler Bestandteil der Prüfung. So gilt es nicht nur, Strukturen zu benennen und zu beschreiben, sondern sie anhand der haptischen, digitalen und auch diagnostischen Lehrmaterialen zu finden, ihre funktionelle Bedeutung zu erklären und in Zusammenhang mit den relevanten Inhalten anderer Kernfächer zu setzen.

Nachhaltigkeit

Das Lehrformat der Virtuell-haptischen Anatomie (VHA) wurde im Wintersemester 2019/20 mit dem ersten Jahrgang, der in Linz die Vorklinik absolvierte, angeboten. Es ist seitdem im Studienplan Bachelor Humanmedizin als Pflichtveranstaltung verankert und Anmeldevoraussetzung sowie Prüfungsinhalt für die mündlich-praktischen Semesterabschlussprüfungen im 3. und 4. Semester.

Seit der Einführung der Lehrveranstaltung wurde das Format laufend weiterentwickelt und didaktisch um weitere Lehrelemente erweitert, wie zuletzt die Implementierung der Ultraschalldiagnostik am Lebenden. Die zielgerichtete Information für die Vor- und Nachbereitung der einzelnen Praktikumseinheiten sowie die konkreten Aufgabenstellungen während des Praktikums werden unmittelbar nach der Abhaltung im Hinblick auf ihre Eignung zur Erreichung der Lernziele und angestrebten Kompetenzen evaluiert und für das folgende Studienjahr entsprechend überarbeitet.

Die Infrastruktur, die in der Lehrveranstaltung genutzt wird, hat eine – insbesondere im Vergleich zu einem regulären Präparierkurs – lange Nutzungsdauer und findet auch in anderen Lehrveranstaltungen und Fachrichtungen Einsatz (Mikroskopie, Schnitte, Ultraschall).

Dissemination/Transfer

Das Konzept der Virtuell-haptischen Anatomie (VHA) ist grundsätzlich auch auf andere Lehrveranstaltungen übertragbar und stellt ein sehr attraktives Unterrichtsmodell z.B. für andere Hochschulen dar, die im Rahmen ihrer Medizincurricula ebenfalls keinen vollwertigen Präparierkurs anbieten (können) oder diesen mit multimedialen, nachhaltigen und klinisch relevanten Aspekten anreichern wollen. Dies ist schon alleine dadurch dokumentiert, dass die VHA in Linz selbst ja eine Weiterentwicklung der Mannheimer/Heidelberger Objektseminare ist und somit im Ursprung von einer anderen Hochschule stammt. Ähnlich ist durchaus denkbar, das Konzept des Stationenbetriebs mit unterschiedlichen Medien und Lehrmaterialien zur Wissensvermittlung von Lehrinhalten auch auf andere Fächer zu übertragen, die keinen Hintergrund in der Humanmedizin haben – hier wären Beispiele aus der Biologie, Veterinärmedizin oder Biochemie/Chemie/Physik denkbar.

Aktuell konzentriert sich die JKU auf die positiven Impulse, die das Unterrichtsformat auf die Weiterentwicklung des Curriculums insgesamt hat. Zunächst auf den Bachelor beschränkt, ist das Format nun in die Etablierung neuer Wahlfachangebote in höheren Abschnitten des Masterstudiums integriert. Grundlagenwissen in den Kernfächern Anatomie und Physiologie ist für Mediziner*Innen in jedem Abschnitt der Ausbildung und natürlich auch der späteren ärztlichen Tätigkeiten essentiell. Als Konsequenz hat die JKU Linz mit dem Wintersemester 2022/23 das neue Wahlpflichtfach „Ultraschall“ eingeführt, in dem Studierende des 9. und 10. Semesters kurz vor dem Einstieg in das Klinisch-praktische Jahr die Gelegenheit bekommen, ihr anatomisches Wissen unter Anleitung der VHA Dozent*Innen und Tutor*Innen zu rekapitulieren und in der praktischen Anwendung an Ultraschallgeräten zu vertiefen.

Institutionelle Unterstützung

Die Virtuell-haptische Anatomie wird von qualitativ hochwertigen Plastinaten und Modellen getragen. Softwarelizenzen und nicht zuletzt state-of-the-art Geräte aus der klinischen Ultraschalldiagnostik runden das Konzept ab und legen den Grundstein für die Integration von Theorie und klinischer Praxis. Diese Ausstattung hat eine nicht zu unterschätzende finanzielle Unterstützung der Hochschule vorausgesetzt. Die umfangreiche Infrastruktur setzt sich aus verschiedenen Lehrmitteln zusammen: Anhand menschlicher Plastinate, die verschiedene Körperregionen und -tiefen darstellen, wird die tatsächliche Anatomie, die deutlich vom Idealbild im Lehrbuch abweicht, dargestellt und erarbeitet. Modelle aller Körperregionen dienen dem Erarbeiten der anatomischen Zusammenhänge. Das „Lesen“ der Schnittbildanatomie, wie es in der klinischen Bildgebung notwendig ist, wird an plastinierten Körperscheiben immer im Abgleich mit dem dreidimensionalen Körper geübt und vertieft. Verschiedene virtuelle Angebote (Software), die durch einen virtuellen Seziertisch (Anatomage) vervollständigt werden, ermöglichen ein komplettes Bild der modernen Anatomie. Der/die Tutor*innen werden ebenfalls über die Hochschule finanziert und tragen erheblich zur hohen Qualität des Unterrichts bei. Nicht zuletzt ist das Commitment, neben dem Pflichtfach im Bachelor auch ein Wahlfach im klinischen Abschnitt im Master zu integrieren ein Zeichen für die institutionelle Unterstützung dieses Lehrformats an der JKU Linz.