WPF 36: '[Angebot 36] Adaptive Digital Twin in der Neurochirurgie'
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Praktikum (Großgruppe) (60.00 Std.) |
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Anbietende Einrichtung: CC15 – Klinik für Neurochirurgie – CCM
in Kooperation mit der Humboldt Universität zu Berlin sowie der Rice University, Houston, USA
1. Ziel und Inhalt des Wahlpflichtmoduls.
Die fortschreitende Digitalisierung sowie technologische Neuerungen haben längst Einzug in den medizinischen Alltag gehalten und verändern bereits jetzt klinische Routinen und medizinische Ausbildung nachhaltig. Behandelnden Ärzt*innen steht hierdurch zunehmend eine Vielfalt diagnostischer und therapeutischer Tools zur Verfügung, welche an die individuellen Patient*innen angepasst werden können. Ob modernste Bildgebungsverfahren, Diagnostik auf Basis künstlicher Intelligenz oder Augmented Reality im OP: Die Neurochirurgie ist hierbei seit langer Zeit Schauplatz für die Anwendung und Entwicklung neuester Technologien.
Kernpunkt dieses Moduls ist es, die Hintergründe dieser neuen Technologien zu verstehen und ihre Entwicklung und Auswirkungen auf den medizinischen Alltag gemeinsam mit Dozent:innen unterschiedlichster Disziplinen zu erarbeiten.
Gemeinsam nutzen wir die Technologien zur Erstellung eines Adaptive Digital Twins zu konkreten Behandlungsplanung eine*r neurochirurgischen Patient*in. Ihr erlebt modernste diagnostische Verfahren in der Behandlung von Hirntumorpatient*innen und erörtert am digitalisierten Patienten die besten Behandlungsmöglichkeiten sowie sichere chirurgische Zugangswege. Ein Fokus liegt hierbei auf Nutzung moderner MRT Bildgebung, nicht-invasiver Funktionsdiagnostik und künstlicher Intelligenz in der Datenanalyse. Nach der Planung des Falls begehen wir den Operationssaal zur Beobachtung der zuvor gemeinsam geplanten Operation.
Bei den aktuellen technischen Entwicklungen liegt der Fokus vor allem auf der zunehmenden Synchronisierung von Bild und Körper in 3D, Augmented und Virtual Reality-Anwendungen sowie auf der fortschreitenden Distanzierung von Personal und Patient*innen im Sinne von Preplanning, Remote Control und Robotik. Viele dieser Methoden testet ihr dabei selbst und könnt so einen einzigartigen Zugang zu modernster operativer Planung bekommen.
Im Mittelpunkt steht hierbei durchweg die Verschränkung von Theorie und Praxis unterschiedlichster Disziplinen. Durch die Einbindung von Disziplinen wie den Medical Humanities, der Medizinanthropologie, der Kunstgeschichte, dem Design und der Informatik erhaltet Ihr die von extra eingeladene Expert*innen Einblicke in laufende Forschungsfelder. So werden einerseits Konzepte der Netzwerkanalyse, künstlichen Intelligenz, Extended Reality neben den gesellschaftlichen Auswirkungen dieser Technologien diskutiert.
Zentraler Übungspunkt ist hier die Reflektion über die unterschiedlichen ärztlichen Tätigkeiten als Forscher*in, Entwicker*in, Nutzer*in und Kommunikator*in dieser neuen Technologien. So soll insbesondere auch der Aspekt der individuellenPatient*innenkommunikation und Erklärbarkeit neuer Technologien beleuchtet werden. Im Zuge dieses Wahlpflichtsmoduls wird euch einerseits ein vertieftest neurochirurgisches Wissen über Anatomie, Funktion, Pathologie und Behandlungswege vermittelt, anderseits ein Methodenkoffer aus unterschiedlichsten Disziplinen (Humanities, Gestaltung) näher gebracht, den Ihr in ersten Übungen anwendet.
Das übergeordnete Ziel des Moduls ist es, euch einen umfassenden Einblick in das hochtechnisierte Fach der Neurochirurgie zu geben und die Bedeutsamkeit interdisziplinärer Arbeit im Kontext der rasch fortschreitenden Digitalisierung zu beleuchten. Ihr analysiert sozio-kulturellen und ethischen Dimension der Digitalisierung, der Anwendung robotischer und algorithmischer Systemen und Mensch-Maschine Interaktionen in der Neurochirurgie und diskutiert die praktischen Auswirkungen auf die ärztliche Arbeitspraxis. Die einzigartige Interdisziplinarität in Kooperation mit dem Exzellenzcluster Matters of Activity und dem Medical Futures Lab der Rice University und dem Hasso-Plattner-Institut Potsdam wird euren Horizont dauerhaft für eure weitere Karriere erweitern.
2. Struktur und Inhalt des Wahlpflichtmoduls
Von Beginn an liegt der Fokus auf der Verschränkung theoretischen Inputs und praktischer Anwendung gelernter Methoden. Ein realer onkologischer neurochirurgischer Fall dient als roten Faden, der von der ersten Diagnose bis zur Durchführung der bildbasierten Operation über die Dauer des Seminars entwickelt wird. An diesem Fall wenden die Studierenden neueste Technologien in der Neurochirurgie wie nicht-invasive Funktionsdiagnostik, neurowissenschaftliche Netzwerkanalysen und Augmented Reality selbst an.
Aufbauend auf den selbst durchgeführten Planungen werden Gespräche mit Patient*innen und die Erklärbarkeit der technologischen Neuerungen in den Fokus gestellt. Im gesamten Modul können sich die Studierenden durch eigene Ideen und Meinungen einbringen und aktiv den Diskurs lenken. Zudem wird die individuelle Kreativität, zum Beispiel bei der Erstellung eines Gehirnmodells, gefördert.
Durch die starke Interdisziplinarität wird bestehendes Wissen in neuen Kontexten angewandt und durch fall- und themenspezifische Inhalte im Kontext der digitalen Anwendungen erweitert. Im Rahmen von Mini Design Workshops werden die Studierende die Gelegenheit haben, neue Arten von Interaktionsmöglichkeiten mit “Gehirndaten” mit der Hilfe eines Forschungsteams von Designer*innen, Ethnolog*innen und Informatiker*innen im analogen und virtuellen Umfeld zu gestalten, um eigene Wissensinhalte weiterzuentwickeln.
Hier ein paar links, um euch ein bisschen bei uns umzuschauen:
WPM 24 "Fotostory”...
https://neurochirurgie.charite.de/forschung/image_guidance_lab/fortbildung_und_lehre/lehre_im_medizinstudium/
Exzellenzcluster Projekt Adaptive Digital Twin...
https://www.matters-of-activity.de/de/posts/2027/?preview
Design meets White Matter...
https://www.matters-of-activity.de/de/activities/902/brain-roads
3. Lernspirale
Im Kontext des gesamten Curriculums bietet das Modul „Adaptive Digital Twin“ die einmalige Möglichkeit, fachübergreifende Kompetenzen zu erwerben und diese im neurochirurgischen Kontext in ihrer klinischen Bedeutung zu verinnerlichen. Die hierdurch erworbenen Handlungskompetenzen können die Studierenden für ihre spätere berufliche Tätigkeit, unabhängig von der Wahl der Fachdisziplin, nutzen. Das Modul baut hierbei auf grundlegende Kenntnissen vorhergehender Semester auf. Dazu zählen die Module M6 “Mensch und Gesellschaft”, M15 “Nervensystem”, sowie die praktischen Erfahrungen aus den KIT und Untersuchungskursen.
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| Anmerkungen zur Vorbereitung: |
4. Vorausgesetztes Wissen und Fertigkeiten
Voraussetzung ist ein Interesse an den Auswirkungen technologischer Entwicklungen in der Medizin und der Gesellschaft und die Lust auf einen Blick über den üblichen Tellerrand des Medizinstudiums. Die Vermittlung entsprechender Grundlagen und darüberhinausgehenden Wissens sind Bestandteil des Moduls selbst. Spezifische Vorkenntnisse sind somit für die erfolgreiche Teilnahme nicht erforderlich. Offenheit für Gedanken- und Visualisierungsexperimente, Gruppendiskussion und kritische Selbstreflexion sind dem Erfolg der Lehrveranstaltung zuträglich. |
| Übergeordnetes Lernziel: |
Lernziel(1) Verinnerlichung der Auswirkungen der Digitalisierung im Gesundheitswesen im Allgemeinen und in der Neurochirurgie im Speziellen; (2) Verständnis grundlegender Prinzipien von i) invasiver und nicht-invasiver Hirnfunktionsdiagnostik, ii) künstlicher Intelligenz und Big-Data Analysen, iii) Designstrategien zur Umsetzung von Ideen, iv) sozialwissenschaftlicher Perspektiven auf Mensch-Technik Interaktionen, v) sich verändernden Rollenbilder von Patient*innen und medizinischem Fachpersonal. Weiterhin ergeben sich die Feinlernziele aus den einzelnen Inhalten des Stundenplans. |
| Prüfungsformat (Ihres Wahlpflichtmoduls): |
Prüfungsformat
Die Studierenden erhalten während der Visualisierungsexperimente, Fallplanungen und Hands-on Seminare direktes Feedback durch die Dozent*innen. Weiterhin finden Erhebungen mittels Testungen, Fragebögen und Essays statt, inwiefern sich Einstellungen und Wissenstransfer der Modulteilnehmer*innen basierend auf den erarbeiteten Inhalten und der erlernten Digitalkompetenz verändert haben. |
| Fach gemäß ÄAppO: |
- Chirurgie - Neurochirurgie
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| Durchführende Einrichtung: |
- CC15 - Klinik für Neurochirurgie - CBF/CCM
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| Zuständige Lehrende / Sekretariate: |
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Lernziel(e) der Veranstaltung – der/die Studierende soll…
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| keine Lernziele |
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| Ausbildungsziele |
(keine Einträge)
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| Gegenstandskatalog 1 |
(keine Einträge)
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| Gegenstandskatalog 2 |
(keine Einträge)
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| Modul-Outcomes: |
(keine Einträge)
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Vorhandene Medien
in Moodle: |
keine Medien |
