Medizinische Universität Wien
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Mikroneurochirurgische Präparierübungen in der digitalen Transformation: Ganzheitliche Lehr- und Lernformen zur Förderung studierendenzentrierter Lehre

Ziele/Motive/Ausgangslage/Problemstellung

Die zerebrovaskuläre Neurochirurgie befasst sich mit der Diagnose und Behandlung komplexer Erkrankungen der Hirngefäße. Solche mikrochirurgische Eingriffe am menschlichen Zentralnervensystem erfordern höchste Präzision und Effizienz. Für Chirurg:innen ist das "Trockentraining im Labor" von größter Bedeutung, um diese Techniken schrittweise, mit steigender Schwierigkeitsstufe zu erlernen, um die Patientensicherheit nicht zu gefährden. Die einzelnen Trainings-Schritte beinhalten sowohl Übungen an in-vitro Modellen, 3D Simulationen als auch leblosen Geweben.

Die Lehrveranstaltung "Mikroneurochirurgische Präparationsübungen" soll den neurochirurgisch interessierten Studierenden das Erlernen solcher mikrochirurgischer Arbeitstechniken durch ein ganzheitliches Lehr- und Lernkonzept zu einem möglichst frühen Zeitpunkt ermöglichen, um dadurch auch ihre Karriereentscheidungen zu erleichtern.

Die COVID-19 Pandemie hat auch uns bei der Durchführung dieses mikrochirurgischen Wahlfaches vor großen Herausforderungen gestellt und erforderte eine Neuausrichtung des Lehrangebotes. Strikte Hygienerichtlinien, kurze Laborzeiten sowie Distance learning anstatt des ansonsten frontal angebotenen Theorieunterrichtes führten zur Etablierung eines neuen, ganzheitliche Lehr- und Lernangebot.

Durch die engmaschige Kooperation des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik und der Univ.Klinik für Neurochirurgie konnte eine Kombination aus Präsenzunterricht, Fernstudium und Einsatz digitaler Medien einschließlich „Augmented Reality“ sowie patientenspezifischer 3D-gedruckter realistischer Simulatoren, erstmalig angeboten werden.

 

 

 

Kurzzusammenfassung des Projekts

Die Lehrveranstaltung "Mikroneurochirurgische Präparationsübungen" ermöglicht seit Jahren den Studierenden das Erlernen neurochirurgischer, und insbesondere mikrochirurgischer Arbeitstechniken. Das Wahlfach-Angebot richtet sich an alle Studierenden des Studiums der Humanmedizin (N202) mit starkem Interesse an zerebrovaskuläre Neurochirurgie, Aneurysma- und Bypasschirurgie und die theoretischen und praktischen Grundlagen der operativen Techniken erlernen.

Die COVID-19 Pandemie hat auch uns bei der Durchführung dieses mikrochirurgischen Wahlfaches vor großen Herausforderungen gestellt und erforderte eine Umstellung des Lehrangebotes. Strikte Hygienerichtlinien, kurze Laborzeiten sowie Distance learning anstatt des ansonsten frontal angebotenen Theorieunterrichtes führten zur Etablierung eines neuen, ganzheitliche Lehr- und Lernangebot.

Durch die engmaschige Kooperation des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik und der Univ.Klinik für Neurochirurgie konnte eine Kombination aus Präsenzunterricht, Fernstudium und Einsatz digitaler Medien einschließlich „Augmented Reality“ sowie patientenspezifischer 3D-gedruckter realistischer Simulatoren, erstmalig angeboten werden. Die interaktive Erarbeitung des theoretischen Hintergrundes durch Studierende und der LV-Leiter (Webex) sowie das Angebot von Lehrvideos (Step-by-step Anleitung von Mikroanastomose-Techniken) führten dazu, dass alle innerhalb von 3 Stunden erfolgreich Bypässe am Modell nähen konnten.

 

 

Kurzzusammenfassung des Projekts in englischer Sprache

For many years, the course "Microneurosurgical Preparation Exercises" has enabled students to learn neurosurgical, and in particular microsurgical techniques. The elective course is intended for all students of the study of human medicine (N202) with a strong interest in cerebrovascular neurosurgery, aneurysm and bypass surgery, eager to learn the theoretical and practical basics of those complex surgical techniques.

The COVID-19 pandemic has also presented us with significant challenges in the offer of this microsurgical elective and required a change in the curriculum. Strict hygiene guidelines, short laboratory times as well as distance learning instead of the otherwise frontally offered theory lessons led to the establishment of a new, holistic teaching and learning offer.

The close cooperation between the Center for Medical Physics and Biomedical Engineering and the Department of Neurosurgery made it possible to offer a combination of classroom instruction, distance learning and the use of digital media, including augmented reality and patient-specific 3D-printed realistic simulators, for the first time. The interactive development of the theoretical background by students and the course instructor (Webex) as well as the offer of instructional videos (step-by-step instructions of microanastomosis techniques) led to the fact that everyone was able to successfully suture bypasses on the model within 3 hours in the laboratory.

Nähere Beschreibung des Projekts

Die Lehrveranstaltung "Mikroneurochirurgische Präparationsübungen" ermöglicht seit Jahren den Studierenden das Erlernen neurochirurgischer, und insbesondere mikrochirurgischer Arbeitstechniken. Das Wahlfach-Angebot richtet sich an alle Studierenden des Studiums der Humanmedizin (N202) mit starkem Interesse an zerebrovaskuläre Neurochirurgie, Aneurysma- und Bypasschirurgie und die theoretischen und praktischen Grundlagen der operativen Techniken erlernen.

Die COVID-19 Pandemie hat auch uns bei der Durchführung dieses mikrochirurgischen Wahlfaches vor großen Herausforderungen gestellt und erforderte eine Umstellung des Lehrangebotes. Strikte Hygienerichtlinien, kurze Laborzeiten sowie Distance learning anstatt des ansonsten frontal angebotenen Theorieunterrichtes führten zur Etablierung eines neuen, ganzheitliche Lehr- und Lernangebot.

Durch die engmaschige Kooperation des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik und der Univ.Klinik für Neurochirurgie konnte eine Kombination aus Präsenzunterricht, Fernstudium und Einsatz digitaler Medien einschließlich „Augmented Reality“ sowie patientenspezifischer 3D-gedruckter realistischer Simulatoren, erstmalig angeboten werden. Die interaktive Erarbeitung des theoretischen Hintergrundes durch Studierende und der LV-Leiter (Webex) sowie das Angebot von Lehrvideos (Step-by-step Anleitung von Mikroanastomose-Techniken) führten dazu, dass alle innerhalb von 3 Stunden erfolgreich Bypässe am Modell nähen konnten.

Im vergangenen Wintersemester 2022/23 konnte erstmals die Integration einer selbst entwickelten Simulationsplattform für zerebrovaskuläre Eingriffe in den Unterricht als Pilotprojekt eingeführt werden. Dieses Konzept ist das Ergebnis einer fruchtbaren, langjährigen Zusammenarbeit zwischen dem Forschungsteam am Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik von Prof. Moscato sowie der Universitätsklinik für Neurochirurgie (DDr. Dodier und Mag. Dr. Hirschmann).

Ziel dieses Simulationsprojektes war die Entwicklung und Validierung kosteneffizienter Lösungen zur Simulation patientenspezifischer Gehirnaneurysmen sowohl für die medizinische Ausbildung als auch für die präoperative Planung. Es wurde ein physischer, 3D-gedruckter Simulator in Form eines festen Schädels und patientenspezifisch austauschbarer, hochrealistischer Aneurysma-Module realisiert. Darüber hinaus wurde eine holografische interaktive Simulation derselben 3D-gedruckten UIAs mit Verformungssimulation und erweiterter Interaktion mit dem Bediener realisiert. Die Simulatoren wurden bereits in einer monozentrischen, randomisierten, kontrollierten Studie eingesetzt und evaluiert. Dabei wurden alle PhD-Studierende (Doctoral Programme Clinical Neurosciences CLINS ) der Univ.Klinik für Neurochirurgie auf diese Simulatoren ausgebildet. Im Rahmen eines Pilotprojektes der "Mikroneurochirurgische Präparationsübungen" wurden ausgewählte Studierende eingeladen, beide Simulatoren zu testen und ihre mikrochirurgischen "Skills" zu evaluieren.

Im Rahmen der Online-basierten Evaluierung wurde die Veranstaltung zu 100%

Nutzen und Mehrwert

  • Die interaktive Erarbeitung des theoretischen Hintergrundes durch Studierende und der LV-Leiter (Webex) sowie das Angebot von Lehrvideos (Step-by-step Anleitung von Mikroanastomose-Techniken) führten dazu, dass alle innerhalb von 3 Stunden erfolgreich Bypässe am Modell nähen konnten.
  • Durch die engmaschige Kooperation des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik und der Univ.Klinik für Neurochirurgie konnte eine Kombination aus Präsenzunterricht, Fernstudium und Einsatz digitaler Medien einschließlich „Augmented Reality“ sowie patientenspezifischer 3D-gedruckter realistischer Simulatoren, erstmalig auch Studierenden (Humanmedizin, Doctoral program Clinical Neurosciences CLINS, Univ.Klinik für Neurochirurgie) angeboten werden.

Nachhaltigkeit

Wir beabsichtigen, dieses Pilotprojekt künftig als festen Bestandteil der Lehre an der Univ.Klinik für Neurochirurgie zu etablieren. Dies wir sowohl der Ausbildung von Studierenden (Motivation künftiger, potentieller Neurochirurg:innen) als auch Assistenzärzt:innen für Neurochirurgie zugute kommen, und langfristig auch der Patientensicherheit dienen.

Dissemination/Transfer

Das kombinierte Simulationsprojekt wird aktuell wissenschaftlich ausgewertet und wird zur Publikation vorbereitet. Dieses ganzheitliche Konzept wird auch in Zukunft in Form von Workshops und Fortbildungen zum Einsatz kommen. Die Kooperation des Zentrums für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik mit zahlreichen Univ.Kliniken der Medizinischen Universität Wien

Institutionelle Unterstützung

Die Univ.Klinik für Neurochirurgie stellt für die Dauer des mikrochirurgischen Präparierkurses das Forschungslabor (8H) mit Mikroskopen, Nahtmaterialien sowie Mikronstrumenten (selbes Set-up wie der offizielle, internationale mikrochirurgische Workshop für neurochirurgische Spezialisten) den Studierenden zur Vefügung.

Das Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik und das Team von Prof. Moscato hat für die Entwicklung der beiden präsentierten Simulatoren sowohl Infrastruktur, Personal und Know-How zur Verfügung gestellt.

Positionierung des Lehrangebots

Das Wahlfach-Angebot richtet sich an alle Studierenden des Studiums der Humanmedizin (N202) mit starkem Interesse an zerebrovaskuläre Neurochirurgie, Aneurysma- und Bypasschirurgie und die theoretischen und praktischen Grundlagen der operativen Techniken erlernen, sowie auch simulieren möchten.

Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2023 nominiert.
Ars Docendi
2023
Kategorie: Lehre und Digitale Transformation
Ansprechperson
Philippe Dodier, Dr.med.univ. et scient.med.
Universitätsklinik für Neurochirurgie
+436642262513
Nominierte Person(en)
Philippe Dodier, Dr.med.univ. et scient.med.
Universitätsklinik für Neurochirurgie
Francesco Moscato, Assoc. Prof. Dipl.-Ing., PhD
Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik
Lorenzo Civilla, MSc
Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik
Karl Rössler, Univ.Prof.Dr.med.
Universitätsklinik für Neurochirurgie
Dorian Hirschmann, Mag.Dr.med.
Universitätsklinik für Neurochirurgie
Themenfelder
  • Digitalisierung
  • Kooperationen in der Lehre
  • Lehr- und Lernkonzepte
  • Forschung/EEK geleitete Lehre
  • Erfahrungslernen
Fachbereiche
  • Medizin und Gesundheitswissenschaften