KI ergänzt Medizintechnik

Gelnhausen, Juni 2020, Lukas Boeddinghaus hat sein Abitur in der Tasche und seine berufliche Laufbahn startet. Mit dem Wunsch, Medizin zu studieren, beginnt er ein Praktikum in den Main-Kinzig-Kliniken in Gelnhausen. Im Anschluss sammelt Lukas weitere praktische Erfahrung im Pflegeheim. Zunächst als Praktikant, dann später als Werkstudent, als er sein Studium Medical Engineering and Data Science (MEDS) im Oktober 2020 an der TH Aschaffenburg antritt.

Lukas hat sich anstatt für ein reines Medizinstudium für ein Studium entschieden, welches in der Kombination von Medizintechnik und Datenwissenschaften die Schnittstellen Technik, Medizin und Informatik vereint. In den Bereichen Medizintechnik und Datenanalyse besteht ein hoher Bedarf an Fachkräften. Das Bachelorstudium Medical Engineering and Data Science bietet daher ausgezeichnete Berufsperspektiven und eröffnet durch breit aufgestellte Themenschwerpunkte diverse Arbeitsfelder. Hierunter fallen Medizintechnikunternehmen, Krankenhäuser, Forschungseinrichtungen, die Pharmaindustrie sowie Start-ups im Bereich Digital Health. Auch international ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten. Themen wie Digital Health, Bioinformatik, KI-gestützte Systeme und personalisierte Medizin sind weltweit gefragt. 

Die Studierenden lernen unter anderem Methoden, um komplexe medizinische Fragestellungen datenbasiert zu beantworten, z. B. KI zur Tumorerkennung oder prädiktive Modelle für Krankheitsverläufe. Lukas hat uns weitere Beispiele genannt, welche die Studieninhalte veranschaulichen. Er hatte den Schwerpunkt Data Science gewählt. Hier steht die Künstliche Intelligenz im Mittelpunkt, die die Diagnostik und Therapie in Zukunft maßgeblich prägen und verbessern wird. KI kann beispielsweise leistungsstarke Technologien wie die Magnetresonanztomographie (MRT) ergänzen. Dies kann im Bereich der Bildrekonstruktion, automatisierter Auswertungen, Prognosemodelle oder Workflow-Optimierung eingesetzt werden. Die Strahlenbelastung bei einem CT kann durch das Erzielen einer höheren Qualität bei geringerer Strahlendosis oder kürzere Aufnahmen reduziert werden. Weitere Beispiele sind die genetische Diagnostik sowie die Labordiagnostik. KI hilft bei der Interpretation komplexer Proteinstrukturen durch visuelle Simulation, der Erkennung genetischer Krankheitsrisiken, Vorhersagen von Komplikationen und Mustererkennung in Blutwerten sowie Urinanalysen.

Neben den bereits genannten Themenfeldern war Lukas während seines Studiums auch viel im Bereich Mobile App Development tätig. Besonders gut hat ihm die Projektarbeit im Bereich Informatik im 4. Semester gefallen. Die Studierenden haben in kleinen Arbeitsgruppen ein fiktives Start-up gegründet. Das Ergebnis war ein fertiger Prototyp, sodass es durchaus möglich ist, diese Idee weiter zu entwickeln und tatsächlich ein Start-up zu gründen. Während der Projektarbeit stand ihnen ihr Professor zur Seite, wobei die Studierenden die technische Entwicklung der App selbstständig übernommen haben. Das Venture Lab hat im Rahmen dieses Projekts Grundlagen zur Unternehmensgründung vermittelt. Lukas fand es sehr gewinnbringend, dass jede Gruppe am Ende des Projekts einen Prototypen in der Hand hielt, den man auch als Referenz in seinem Lebenslauf nennen kann oder, wenn vorhanden, auf der eigenen Website angeben kann. Zudem hat er persönlich von der Projektarbeit sehr profitiert, da die von seiner Gruppe entwickelte App noch heute für einen anderen Studiengang an der TH AB im Einsatz ist.

Die TH Aschaffenburg gibt für eigene Ideen viel Freiraum. Wer bereits mit einer eigenen Idee sein Studium beginnt oder während des Studiums neue Ideen entwickelt, hat die Möglichkeit, sich an der TH AB auszuprobieren und erhält den nötigen Support. Sowohl für technische Fragen in der Entwicklung, als auch bei der Gründung eines Start-ups. So kann vom Vorlesungssaal aus der erste Schritt in die Selbstständigkeit oder nebenberufliche App-Entwicklung gemacht werden.

Wie bereits erwähnt, bietet dieser Studiengang ein breites Basiswissen. Sowohl das Praxissemester, als auch die Bachelorarbeit ermöglichen eine technische und fachliche Vertiefung eines Themenbereichs. Studierende können sich spezialisieren und Fachwissen mit echtem Anwendungsbezug entwickeln. Im Gegensatz zu der rein akademischen Arbeit erhalten die Studierenden echte Einblicke in den Berufsalltag. Sie lernen Unternehmensprozesse kennen, Teamarbeit und Kommunikation mit Fachabteilungen sowie Zeitmanagement und Projektarbeit unter realen Bedingungen. Lukas hatte sich für ein Praktikum bei der Lindera GmbH, einem Start-up im Bereich Mobilitätsanalyse, entschieden. Da er seine Bachelorarbeit über ein innovatives Projekt in der Praxis schreiben wollte, hat er sich für eine Zusammenarbeit mit dem gleichen Start-up entscheiden, bei dem er bereits sein Praktikum absolviert hatte. Lukas schätzt u.a. auch deswegen das Praxissemester, weil man hier wertvolle Kontakte knüpfen kann und sich erste Türen in die Wirtschaft öffnen können. Nicht nur der Kontakt und damit die Möglichkeit, seine Abschlussarbeit in einem Unternehmen schreiben zu können, fördern die Karriere. Auch die Tatsache, dass Unternehmen oft Themen mit Zukunftspotenzial vergeben, die für sie strategisch wichtig oder innovativ sind, können die Karrierelaufbahn der Studierenden unterstützen.

Lukas hat seine Bachelorarbeit zu einem Thema im Bereich Motion Tracking geschrieben. Motion Tracking beschreibt die digitale Erfassung von Bewegungen im Raum. Ziel ist es, die Position und Orientierung von Objekten oder Körperteilen kontinuierlich und präzise zu verfolgen. Die Vorteile von Motion Tracking sind, dass man präzise Bewegungsdaten in Echtzeit erhält und die Möglichkeit, Bewegungen zu analysieren, zu korrigieren oder zu simulieren.

Nach dem erfolgreichen Bachelorabschluss hat sich Lukas für den Master Angewandte Forschung in den Ingenieurwissenschaften (MAF) an der TH AB entschieden. Das Jobangebot für eine Masterarbeit eines Biotechnologieunternehmens war für Lukas die ideale Lösung nach seinem Bachelorstudium. Ohne direkt ins Berufsleben einzusteigen, bietet ihm die Masterarbeit in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen die gewünschte Freiheit, sich nach dem Bachelorstudium noch einmal auszuprobieren.

Der Masterstudiengang Angewandte Forschung in den Ingenieurwissenschaften ist ein spezialisierter Studiengang, der praxisorientierte Forschung mit technischer Tiefe verbindet. Er richtet sich an Bachelorabsolventinnen und Bachelorabsolventen aus Ingenieur- oder Technologiefächern, die forschungsnah, aber nicht rein akademisch arbeiten möchten, z. B. in praxisnahen Forschungsprojekten oder Innovationsabteilungen der Industrie.

Lukas schreibt seine Masterarbeit im Bereich Augmented Reality (AR). Im Deutschen kann man den Begriff mit „erweiterte Realität“ übersetzen. Es ist eine Technologie, bei der digitale Informationen in Echtzeit in die reale Umgebung eingeblendet werden. Ziel ist es, die reale Welt nicht zu ersetzen, wie es bei Virtual Reality der Fall ist, sondern digital zu erweitern. In seiner Masterarbeit arbeitet Lukas an der Optimierung des Einsatzes von AR in der Logistik.

Toll findet Lukas, dass er nicht im Labor forscht, was man machen könnte, sondern ein richtiges Forschungsprojekt in der Praxis begleitet. Spannend ist dabei, verschiedene technische Richtungen zu testen und auszuprobieren – in einem realen Umfeld. Seine Arbeit beinhaltet die Entwicklung, eine kleine Nutzerstudie und entsprechende Tests, sowie eine statistische Auswertung der Ergebnisse und den Versuch, diese mit KI zu verbessern.

Durch die diversen Berufsfelder ist der Studiengang MEDS ideal für Studieninteressierte, die zu Beginn des Studiums ihre Karriere frei gestalten möchten. Sowohl in der Forschung, als auch in der Wirtschaft oder in einer Selbstständigkeit können sich Wege ebnen. Lukas und seine Kommilitoninnen und Kommilitonen haben die Grundlagen auf einem breiten Feld und die sich dadurch ergebenden Wahlmöglichkeiten sehr geschätzt. Zudem trifft der Studiengang den Ruf der Zeit einer wachsenden Relevanz von Data Science in der Medizin. Die Studierenden tragen somit auch direkt zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung bei. Ihre Arbeit kann Leben retten oder die Lebensqualität vieler Menschen verbessern. Der Master MAF bietet dann mit einer praxisnahen Forschung und individueller Vertiefung eine ideale Ergänzung.

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