BIOMEDISCHE TECHNOLOGIE

BIOMEDISCHE TECHNOLOGIE een gezamenlijke ingenieursopleiding van de

Technische Universiteit Eindhoven en de

Rijksuniversiteit Limburg te vestigen aan de TUE

Eindhoven/Maastricht April 1996

INHOUDSOPGAVE Samenvatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

1

Hfst. I

Inleiding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

2

Hfst. II

Opleiding Biomedische Technologie (BMT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5 De opleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.1.1 Profielen.................................... 2.1.2 Onderwijsvormen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Doelstellingen/eindtermen van het curriculum . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Structuur van het curriculum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.4 Gedetailleerde beschrijving van het curriculum. . . . . . . . . . . . . . . .. 2.4.1 Propedeuse (P) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 Verplicht deel post-propedeuse (PP1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.3 Verplicht deel Biomedische Systeem- en Informatietechnologie (PP2) ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.4.4 Verplicht deel Biologische Materialen en Structuren (PP2) .... 2.4.5 De individuele fase (PP3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

20 27 33

Hfst. III

Maatschappelijke behoefte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

35

Hfst. IV

Doelmatigheid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

4.1

.. .. .. ..

41 41 42 43

Plaats binnen profilering van RL en TUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

5.1 Profile ring en strategisch beleid van de RL . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.2 Plaats binnen profilering en beleid TUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5.3 Samenwerking RL-TUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

45 46 47

Bijlage I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

48

2.1

Aanwezige expertise en ondersteunend onderzoek 4.1.1 Aanwezige infrastructuur aan de TUE . . 4.2.1 Aanwezige infrastructuur aan de RL . . . 4.2 Positionering ten opzichte van andere opleidingen

Hfst. V

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

5 5 6 7 8 10 10 16

BMT, een gezamenlijke opleiding van TUE en RL

BMT96.3151wc/io/04-1996

SAMENVATTING

Dit rapport bevat het plan om een nieuwe opleiding Biomedische Technologie te beginnen als gezamenlijke ingenieursopleiding van de Technische Universiteit Eindhoven (TUE) en de Rijksuniversiteit Limburg (RL). Het curriculum is zodanig opgezet, dat technische en biomedische elementen in ieder yak onderling verweven zijn en niet slechts naast elkaar staan. Steeds wordt een technologische invalshoek gekozen voor een biomedisch probleemveld. Dit is zowel inhoudelijk noodzakelijk als motiverend voor de studenten. Naast cursorisch onderwijs wordt daarvoor in het hele curriculum de methodiek van het probleemgestuurd onderwijs benut. Ook aan de benodigde (ontwerp)vaardigheden wordt expliciet aandacht besteed. . Binnen de opleiding zijn de propedeuse en het tweede studiejaar voor iedereen gelijk. Daarna begint een specialisatietraject dat in twee pr~fielen is gedefinieerd, t. w. (I) Biomedische Systeem- en Informatietechnologie en (II) Biologische Materialen en Structuren. Een aantal keuzevakken en een drietal stages bereiden een verdere individuele invulling voor, die in de afstudeerfase zijn voltooiing vindt. Voor het afstudeerproject wordt een periode van 12 maanden noodzakelijk geacht. De trend dat technische en biomedische disciplines steeds inniger verweven raken is maatschappelijk evident. Het kwantitatief voorspellen van de maatschappelijke behoefte aan biomedische technologen na het jaar 2000 is evenwel moeilijk. In het rapport worden vijf beroepscategorieen aangegeven, die van interdiscipiinair opgeleide technologen kunnen profiteren. Gedacht wordt aan een jaarlijkse instroom van maximaal 60 studenten, waarvan vermoedelijk de helft of meer vrouwelijk zal zijn. De gezamenlijke opleiding past uitstekend in de beleidsplannen van de TUE en de RL. Ook sluit deze zeer goed aan bij de intensieve samenwerking die er reeds gegroeid is tussen docenten en onderzoekers van de beide instellingen. Dat is dan ook de basis van waaruit de plannen tot stand gekomen zijn en van waaruit ze doelmatig gerealiseerd zullen word~n. De samenwerking tussen twee universiteiten en acht faculteiten toont aan dat de bestaande organisaties zich hebben ingespannen om hun expertise te integreren ten behoeve van een belangrijke maatschappelijke ontwikkeling.

1

BMT, em gezamenlijke opleiding van TUE en RL

BMT96.315/wc!io/04-1996

HOOFDSTUK I - INLEIDING Op het gebied van de biomedische technologie zijn belangrijke ontwikkelingen gaande. AI lang is er sprake van dat inzichten en mogelijkheden van natuurwetenschappen en techniek meer en meer toepassing vinden op het terrein van de geneeskunde en de gezondheidszorg. Radiologie en endoscopie zijn daarvan klassieke voorbeelden. Deze ontwikkelingen gaan onverminderd door en leiden t()t steeds grotere verwevenheid van technoiogie en geneeskunde/gezondheidszorg. Er is intussen een situatie ontstaan, waarbij de genoemde terreinen niet langer naast elkaar staan, maar elkaar doordringen en derhalve in toenemende mate elkaar bepalen. Voorbeelden daarvan zijn ondermeer te vinden in de biomechanica, de biomaterialen en in de medische informatica.

Nu leent de medische beroepsuitoefening zich niet gemakkelijk voor deze integratie, omdat het contact met en het belang van de individuele patient voorop staat. Maar de vakgebieden worden er weI in toenemende mate door bei'nvloed. Meer en meer is er daarom behoefte aan integratie van de disciplines van de techniek enerzijds en de geneeskunde en gezondheidswetenschappen anderzijds. Hier lijkt sprake te zijn van een trendbreuk. Meer concreet betekent dit communicatie tussen professionals op deze gebieden, teneinde vanuit hun eigen begrippenkader en eigen terminologie te komen tot een gegronde invulling van een 'nieuwe' discipline: de biomedische technologie. In het onderzoek is samenwerking tussen medische en technische wetenschappen reeds geruime tijd aan de gang. Ook daarbij doen zich de bovenvermelde moeilijkheden voor: het begrippenkader en de achtergrondkennis van de medische en gezondheidswetenschappen is geheel anders dan dat van de technische wetenschappen. Deze communicatiekloof remt het onderzoek af omdat de betrokken onderzoekers te vee1 uitgaan van hun eigen discipline en er te weinig in slagen om zich dat van de andere disciplines eigen te maken. Daarom is een veel vroegere integratie van de genoemde disciplines vereist. Dat is de reden dat hier een nieuwe opleiding wordt gedefinieerd in de biomedische technologie. Studenten zullen daarin vanaf het begin getraind worden in de technische wetenschappen, zoals toegepast op het domein van de geneeskunde en de gezondheidswetenschappen. In dit voorstel geldt als leidraad voor zo'n opleiding het vigerend multidisciplinaire onderzoek, zoals dat ondermeer tot ontwikkeling is gebracht in de onderzoeksamenwerking tussen de RL en de TUE, waarbij opgemerkt dient te worden dat dit gemeenschappelijk onderzoek exemplarisch is voor meerdere multidisciplinaire onderzoekgebieden. De BMTopleiding is daarmee typisch een voorbeeld van de innovatie van het onderwijs waarvOOr een gemeenschappelijke aanpak door meer dan een instelling geboden is (ontwerp HOOP p 42). Teneinde naast de vereiste noodzakelijke breedheid ook de nodige diepgang te bereiken bleek het nodig en voldoende om - op een en dezelfde tweejarige basis - een tweetal profielen te definieren die aansluiten bij langdurig onderzoek op het betreffende interdisciplinaire gebied.

2


BMT96.315/wc/io/04-1996

Deze kunnen worden benoemd als (I) Biomedische systeem- en informatietechnologie en (II) Biologische materialen en -structuren.

Profiel 1 houdt zich overwegend bezig met de grote verscheidenheid aan data, die zo karakteristiek is voor het biomedische gebied. Meetgegevens uit verschillende bronnen hebben daarbij elk hun eigen onzekerheden en hun eigen interpretatiemodel. Toch moeten zij met elkaar in harmonie gebracht worden, zodanig dat fundamentele fysiologische inzichten gerespecteerd en verdiept worden. De daarvoor gebruikte modellen krijgen daarbij steeds vaker het karakter van kennissystemen, hetzij meer expliciet met geformaliseerde logica, al dan niet met 'fuzzy logic', hetzij meer impliciet zoals bij netwerken van semi-autonome 'agents' of bij neurale netwerken. De bijbehorende technologische toepassingen zijn veelal gebaseerd op zulke geharmoniseerde modellen. Meer in het bijzonder is de opleiding gericht op het ontwerp van biomedische instrumentatie, biomedische signaalanalyse, biomedische beeldvorming en beeldverwerking, en biomedische informatietechnologie. Bij dit alles speelt biomedische modellering een cruciale roi.

Profiel II is gericht op het mechanisch en chemisch gedrag van biologische materialen en structuren. Daarbij wordt integratie beoogd van experimenteel fysiologisch onderzoek en wiskundige modellering van fysische, chemische en biologische processen. Zowel de biologische materialen zelf als in de daarmee gevormde structuren zijn gekenmerkt door inhomogeniteiten in samenstelling, anisotrope eigenschappen ondermeer door vezelstructuren en complexe macroscopische configuraties en architectuur. Ook de biochemische aspecten zijn ingewikkeld, zoals bijvoorbeeld blijkt in de celbiologie. Daarbij vinden veelvuldig processen van verandering en adaptatie plaats, zoals bij training, bij veroudering of bij ziekte. In het curriculum wordt speciale aandacht gegeven aan het spier-skeletsysteem en het cardiovasculaire systeem. Met behulp van de genoemde modellering worden technologische toepassingen en functieherstellende ingrepen bestudeerd respectievelijk ontworpen, zoals bij gelnplanteerde . kunstmatige materialen, organen of prothesen, langdurig werkende farmaco-therapeutische systemen en belnvloeding door endogene macromoleculen. Essentieel daarbij is een goede biochemische en biomechanische wisselwerking met de biologische omgeving. Het curriculum voor deze profielen wordt in hoofdstuk II nader uitgewerkt. Gegeven deze gebieden is een gemeenschappelijke vooropleiding gedefinieerd, bestaande uit het selecterende propedeusejaar en het 2e jaar. Deze moeten de natuurwetenschappelijke basis verschaffen voor de beide genoemde gebieden, op zodanige wijze dat de studenten van de toepasbaarheid en de toepassingen in de geneeskunde en gezondheidswetenschappen doordrongen worden; dus hen vanaf het begin laten ervaren hoe de technische wetenschappen relevant zijn voor en toegepast worden op vraagstellingen uit de geneeskunde en de gezondheidswetenschappen. De natuurwetenschappelijke basis en de daarvoor benodigde hulpwetenschappen als wiskunde en informatica worden hoofdzakelijk verzorgd via colleges, oefeningen e.d. De onderwijs-

3


BMT96.315/wc/io/()4..1996

vorm Probleem Gestuurd Onderwijs (PGO) wordt gehanteerd om het probleemoplossend vermogen te ontwikkelen in het domein van de biomedische vraagstellingen. Eveneens wordt er aandacht besteed aan de maatschappelijke aspecten van het gebied door geschikte voorbeelden uit te werken in de vele maatschappelijke consequenties. Ook dit gebeurt in de vorm van PGO. Bij dit alles blijft voorop staan dat het hier principieel een opleiding in de exacte wetenschappen betreft en dat aan de technische basis ervan geen concessies worden gedaan. Daarnaast zullen de studenten dagelijks geconfronteerd worden met de realiteiten in de geneeskunde en de gezondheidswetenschappen, waarop de benadering van de technische wetenschappen zal zijn gericht en zij zuIlen daarmee derhalve ook vertrouwd raken. Doordat het object van studie voorop staat, vindt er in de opleiding ook een integratie plaats tussen de daarbij betrokken technische disciplines. Zo stoelt het basiscurriculum op zowel de fysica als de chemie, met belangrijke inbreng vanuit de wiskunde en informatica. De facto stoelt deze opleiding in technische zin op de faculteiten Wiskunde en Informatica, Technische Natuurkunde, Chemische Technologie, Electrotechniek en Werktuigbouwkunde. Ook daarin is de opleiding vernieuwend en overbrugt traditioneel gescheiden technische ontwerpdisciplines. Naar de biomedische kant worden de fundamenten gegeven, zoals deze zich bevinden in de faculteiten Gezondheidswetenschappen, Geneeskunde en Algemene Wetenschappen. De BMT-studie leidt op tot biomedisch ingenieur die de noodzakelijke kennis en technische en communicatieve vaardigheden heeft ontwikkeld op het interdisciplinaire gebied van de biomedische technologie. De BMT ingenieur (hij/zij) zal derhalve in staat zijn om problemen in het BMT veld op te lossen en met specialisten van andere opleidingsgebieden te communiceren. Aanvankelijk is deze opleiding geformuleerd voor een cursusduur van vier jaar, zoals dat toen gold voor aIle (ingenieurs-)opleidingen. Nu nagenoeg aIle ingenieursopleidingen weer in een vijfjarig curriculum gegoten zijn en uit een analyse van de BioMedical Engineering (BME)opleidingen in de USA blijkt dat deze opleidingen tot de langste en moeilijkste behoren is overduidelijk dat hier aIleen sprake kan zijn van een vijfjarige opleiding. Dit rapport is een aanpassing van het rapport RLTUE95.925/wc/io/lO-1995, dat indertijd gebruikt is voor het verkrijgen van goedkeuring voor een gemeenschappelijke opleiding van de RL en TUE in Maastricht en Eindhoven. De aanpassing is gerealiseerd door de permanente Wetenschappelijke Commissie RL-TUE. Voor de samenstelling van deze commissie en de ambtelijke en inhoudelijke ondersteuning van de commissie, zie bijlage 1.

4


BMT96.315/wc/io/04-1996

HOOFDSTUK II - OPLEIDING BIOMEDISCHE TECHNOLOGIE (BMT)

2.1 De opleiding Met de voorgestelde opleiding Biomedische Technologie wordt een vijfjarige voltijdse eerste fase opleiding bedoeld. De studie zal een uitgesproken {1-signatuur krijgen door de nadruk die wordt gelegd op kennisverwerving en vaardigheid op natuurwetenschappelijk terrein ten behoeve van analyse en synthese (ontwerpen). Afgestudeerden van de opleiding dienen in staat te zijn om op academisch niveau te functioneren binnen het vakgebied biomedische technologie. Meer dan de medicus met technische kennis of de technicus met medische kennis dient de afgestudeerde biomedisch ingenieur in staat te zijn verbanden te leggen tussen medische behoeften enerzijds en technische kennis en vaardigheden anderzijds. In het onderwijscurriculum voor de opleiding Biomedische Technologie zal daarom veel aandacht worden besteed aan het gegeven dat het vakgebied biomedische technologie wordt gekarakteriseerd door een speciale combinatie van disciplines uit de biomedische en technische wetenschappen. Door deze combinatie terug te laten komen in het onderwijsprogramma ontstaat het profiel van een academicus met een eigen gezicht. De opleiding heeft kenmerken van een technologische opleiding en is als zodanig verwant met opleidingen als chemische technologie, electrotechniek, werktuigbouwkunde en dergelijke. In de opleiding wordt niet volstaan met het begrijpen, maar wordt expliciet aandacht gegeven aan het ontwerpen van apparaten, methoden e.d. op grond van het verkregen begrip: het is dus een ingenieursopleiding. Tegelijkertijd heeft de opleiding kenmerken van een medisch biologische opleiding. Essentieel in de opleiding is dat denken werkwijzen uit de technologie, te beginnen met basisdisciplines uit fysica en chemie, gevolgd door synthese en ontwerp, toegepast worden op biologische realiteiten afkomstig uit de biomedische basisdisciplines.

2.1.1

Profielen

Door de breedte van het vakgebied biomedische technologie kan niet verwacht worden dat de afgestudeerde in aIle mogelijke deelgebieden een specialist is. Er zal binnen het studieprogramma een beperkt aantal keuzemogelijkheden moeten bestaan, die tot een specialisme in een bepaald deelgebied leiden. Om die reden is binnen het studieprogramma van de opleiding Biomedische Technologie een keuzemogelijkheid voor de volgende twee profielen ingebracht: I Biomedische Systeem- en Informatietechnologie II Biologische Materialen en Structuren

5


BMT96.315/wc/io/04-1996

Bij deze keuze spelen diverse overwegingen een roL We noemen hierbij het maatschappelijke belang van de brede deelthema's, de aanwezigheid van expertise aan de RL en aan de TUE, en de geschiktheid van de onderwerpen in een samenwerkingsverband van RL en TUE tot evenwichtige bloei te komen. Op een latere plaats in dit hoofdstuk zullen uitvoerige karakteristieken van deze twee profielen worden gegeven.

2.1.2

Onderwijsvormen

In aIle onderwijsonderdelen worden probleemstellingen bij levensprocessen (,normaal' en ,afwijkend ') als uitgangspunt en leidraad gekozen om van daar uit gegeneraliseerde of generaliseerbare fysische en chemische wetmatigheden en werkwijzen in het onderwijs te brengen. De opleiding is - vanaf het begin - zowel gericht op kwantitatieve modelvorming als op experimentele aspecten. Ten behoeve van de modelvorming is kennis van fysica, chemie en wiskunde noodzakelijk; tegelijkertijd dient een grondig begrip te bestaan over belangrijke concepten uit de biomedische basisvakken. De experimentele aspecten vereisen tevens een grondige kennis van fysische verschijnselen (elektriciteit, magnetisme, optica en dergelijke), chemisch analytische methoden en biomedische laboratoriumtechnieken. Het accent bij het experimenteren ligt bij het beheersen van de basis en de begrenzingen van een methode. Ook het concreet kunnen gebruiken van apparatuur en het opzetten van een onderzoeksprotocol is een belangrijk aspect. . Er wordt geen a priori opdeling gemaakt in klassieke disciplines, zoals fysica, chemie, fysiologie of anatomie. Gestreefd wordt naar een opzet die per onderwijsdeel juist integreert. De onderwijsonderdelen ('vakken') zijn daarom relatief groot van omvang. Zoals in de ingenieurswetenschappen gebruikelijk is, bestaat een vak uit colleges, ter structurering van een complex kennisgebied, en daarbij behorende (begeleide) oefeningen, instructies/practica e.d. Een vak wordt gedefinieerd en in grote lijnen gestructureerd door een (klein) team, bestaande uit deskundigen uit het veld van de fysica, chemie, wiskunde en ingenieurswetenschappen enerzijds en deskundigen uit biologische, medische en gezondheidswetenschappelijke vakken anderzijds. Een vak wordt in principe (of hoofdzakelijk) verzorgd door een docent: hij/zij is de integrator die multidisciplinaire thema's tot een vak samensmelt. Tegelijkertijd wordt een probleemgestnurd onderwijs (PGO) traject ontwikkeld. In dit traject worden in groepen in de eerste jaren van 8 studenten en in de latere fase van 4 studenten - begeleid door een inhoudsdeskundige tutor - biomedisch technologische problemen (' casus') opgelost met dekennis en vaardigheden die de leden van de groep dan bezitten of zich via zelfstandige activiteiten in bibliotheek, laboratoria en via computersimulaties eigen kunnen maken. De oplossing van veel technologische vragen vereist een aanzienlijke vaardigheid in wiskundige, experimentele en simulerende methoden en technieken. In PGO wordt expliciet ruimte gecreeerd voor het ontwikkelen van dergelijke vaardigheden via trainingen. Deze onderwijsvorm dient om probleemoplossende vaardigheden (verder) te ontwikkelen, om praktische vaardigheden bij te brengen ten aanzien van het omgaan met 6


BMT96.315/wc/io/04-1996

technische apparatuur en de moeilijkheden die daarbij optreden, om te oefenen in sociale en communicatieve vaardigheden en te leren werken in teams. Tenslotte spelen stages en een langer durend afstudeerproject in de eindfase van de studie een belangrijke roI. Hier teert de student, begeleid door stafleden, zelfstandig een onderzoekvraagstelling op te lossen en te rapporteren over de resultaten. In de stages komt zij/hij in contact met het toekomstige werkterrein (onderzoek, gezondheidszorg, bedrijfsleven). Deze combinatie van onderwijsvormen heeft een aantal kenmerken van het aan de RL veelvuldig gehanteerde onderwijssysteem. Anderzijds wijkt het hiervan af door een sterker accent op de college/instructievorm, zoals gebruikt aan de TUE. Deze synthese van onderwijsvormen is inmiddels ook gerealiseerd in een aantal buitenlandse universitaire onderwijsinstellingen die met beide vormen van onderwijs ervaring hebben opgedaan, zoals de Harvard Medical School en de Universiteit van Aalborg in haar {1-curricula. De faculteit Werktuigbouwkunde van de TUE heeft haar curricula voor werktuigkundig ingenieur en voor WMT (Werktuigkundige Medische Technologie) met succes in de hiervoor aangeduide mengvorm gebracht. De recent (in 1995) uitgevoerde onderwijsvisitatie is zeer lovend over deze combinatie van werkvormen.

2.2 Doelstellingen/eindtennen van het curriculum Tegen de achtergrond van het hiervoor globaal geschetste opleidingsprofiel en het hiema concreet uitgewerkte onderwijsprogramma kan een aantal algemene doelstellingen/eindtermen van het curriculum worden geformuleerd. De meer specifieke doelstellingen/eindtermen voor ieder van de twee specialisaties worden vermeld bij deze specialisaties. De algemene doelstellingen/eindtermen zijn: 1. De student beschikt over grondige kennis van de natuurwetenschappelijke en biomedische basisvakken van belang voor de biomedische technologie. 2. De student beschikt over kennis van en inzicht in de wiskundige basis van concepten en experimenteermethoden in de biomedische technologie. 3. De student beschikt over operationele kennis, inzicht en vaardigheden in analyse van en ontwerp voor biomedische problemen. 4. De student beschikt over kennis van de belangrijkste regelmechanismen van het menselijk lichaam. De student zal in staat moeten zijn een experimenteel ontwerp te vervaardigen voor een model van een biomedisch regelsysteem. 5. De student beschikt over ruime en gedetailleerde kennis, inzicht en vaardigheden op minstens een van de volgende gebieden: biomedische systeem- en informatietechnologie of biologische materialen en structuren. 6. De student beschikt over de vaardigheden om een ontwerp in hetzij de biomedische systeem- en informatietechnologie, hetzij de biologisch compatibele materialen en systemen te realiseren.

7


BMT96.31S/wc/io/04-1996

7. De student beschikt over specifieke kennis, inzicht en vaardigheden met betrekking tot het uitvoeren van onderzoek in de gekozen specialisatie. De student is in staat zelf onderzoekbare vraagstellingen te formuleren, een onderzoek op te zetten en uit te voeren. De student is in staat van een dergelijk onderzoek een wetenschappelijke verslaglegging te maken in de Engelse taal.

2.3

Structuur van bet curriculum

Het curriculum wordt ingericht via het aan de TUE gehanteerde trimestermodel: De eenheid waarin de 'zwaarte' of studielast van een curriculum aan een Nederlandse universiteit op het ogenblik wordt uitgedrukt is het studiepunt (SP): 1 SP= 40 uur werken voor 'de' student 1 trimester = 14 SP 1 studiejaar = 3 trimesters = 42 SP 5 jarige opleiding = 210 SP In dit curriculum wordt uitgegaan van de volgende normen: 1 vak in verplichte curriculum = gedurende 1 trimester 4 uur per week college I begeleide oefening plus zelfstudie plus een examen = 2 SP 1 vak in profiel = gedurende 1 trimester 2 uur per week college I begeleide oefening plus zelfstudie plus een examen = 2 SP 1 casus =

varierend aantal

SP

1 stage =

10 SP

afstudeerproject =

42 SP

Het curriculum bevat twee profielen: - Biomedische Systeem- en Informatietechnologie - Biologische Materialen en Structuren De globale structuur van het curriculum is als voIgt: - P-fase: de propedeuse is voor aile studenten identiek 42 SP - PPI-fase: de PPI-fase is voor aIle studenten identiek 42 SP - PP2-fase: de PP2-fase is per afstudeerprofiel voor aIle studenten identiek 42 SP - PP3-fase: de PP3-fase is een individueel programma dat in overleg tussen student en verantwoordelijk hoogleraar tot stand komt 84 SP Totaal 210 SP

8


BMT96.315/wc/io/04-1996

Meer gedetailleerd geldt: - P-fase

12 vakken van elk 2 SP; per trimester 3 casus van ieder 2 (groepsgrootte: 8)

~P;

vakken:24 SP PGO: 18 SP Totaal: 42 SP

- PPI-fase

12 vakken van elk 2 SP; vakken:24 SP per trimester 3 casus van ieder 2 SP; PGO: 18 SP (groepsgrootte: 8) Totaal: 42 SP

- PP2-fase Er zijn twee profielen geprogrammeerd: - Biomedische Systeem- en Informatietechnologie - Biologische Materialen en Structuren Per profieI: 9 vakken van elk 2 SP; vakken: 18 SP per trimester voor casus(thema) 8 SP PGO: 24 SP (groepsgrootte: 4) Totaal: 42 SP - PP3-fase De individuele fase: 6 keuzevakken van 2 SP 3 stages, c.q. keuze casus afstudeerproject

12 SP 30 SP 42 SP Totaal: 84 SP

Dat betekent dat in het verplichte curriculum ongeveer evenveel tijd is ingeruimd voor vakken en voor PGO. Per trimester wordt er minstens een casus aangeboden die de rand van het vakgebied bestrijkt. Onderwerpen die daarin aan de orde kunnen komen, zijn b.v. ethische vragen, geschiedenis, maatschappelijke implicaties, organisatie gezondheidszorg, onderzoekfilosofische problemen en research assessment. De keuzefase wordt gekenmerkt door thematisch onderwijs, door cursorisch onderwijs ('vakken') en door (individuele) projecten. De vakinhoudelijke aspecten worden weI zodanig aangeboden dat andere studenten (bijvoorbeeld uit een ander profiel of opleiding) ze, eventueel na extra voorstudie, eveneens kunnen volgen. Tevens kan geput worden uit keuzevakken van andere opleidingen.

9


2.4

BMT96.31S/wc/io/04-1996

Gedetailleerde bescbrijving van bet curriculum

2.4.1 Propedeuse (P)

Inleiding De propedeuse heeft een orienterende, selecterende en verwijzende functie. Daarom wordt zowel een representatief beeld gegeven van de biomedische en natuurwetenschappelijke basisdisciplines die ten grondslag liggen aan de biomedische technologie als ook een inzicht geboden op de accenten in de afstudeerrichtingen. Een belangrijk doel van de propedeuse is het kennismaken met het gelntegreerde denken over biomedische problemen op basis van fundamentele kennis uit natuurwetenschappelijke en biomedische basisdisciplines. In het eerste trimester worden hiertoe de belangrijkste basisdisciplines gelntroduceerd. Dil gebeurt echter steeds vanuit de invalshoek van hun betekenis voor de biomedische technologie. Het tweede en derde trimester zijn vooral gericht op introductie in de verschillende conceptuele en experimentele benaderingswijzen in de biomedische technologie. Tevens worden de accenten in de afstudeerrichtingen hier gelntroduceerd. Al vanaf het eerste jaar spelen PGO (incl. vaardigheidsonderwijs) een essentiele rol in het verhogen van het inzicht in de samenhang tussen de diverse bas isdisc iplines. De opleiding stelt hoge eisen aan de natuurwetenschappelijke basisvorming van de student. De voorkennis via VWO is van belang, maar ook de overgang van VWO naar de universiteit. Hiertoe zal een stringent systeem van (in de loop van het jaar afnemende) begeleiding door de docenten worden gerealiseerd, terwijl van de studenten een inspanningsverplichting wordt gevraagd op dit punt.

10


BMT96.315/wc/io/04-1996

Collegelinstructie Hierna voIgt een korte karakteristiek van de 12 propedeuse 'vakken'. Nagenoeg aIle vakken zijn 'inleidingen'; dit wordt niet steeds expliciet vermeld.

Trimester 1.1 Wiskunde voor de biomedische technoiogie: - Belang van de wiskunde voor de modellering van en het experimenteren met biomedische systemen - Karakterisering van functies van een variabele - Rijen en reeksen - Integraalrekening - Complexe getallen - Computer algebra (aan de hand van voorbeelden uit de biomedische technologie). Chemie voor de biomedische technologie: - Belang van de chemie voor de levende biologische realiteit - Atoomstructuur, periodiek systeem, chemische bindingen, zuur-base theode, reactiemechanismen, reactiekinetiek, functionele groepen, stereochemie - Inleiding biochemie: fysisch-chemische eigenschappen, reactiemechanismen, energiehuishouding, biochemische reacties, signaaltransductie, membraanchemie en eiwitchemie Mechanica voor biologische structuren: -

Belang van de mechanica voor de biomedische technologie Rek en spanning (introductie) Lineair elastisch constitutief gedrag Kleine deformaties van vezels, botten en vaten Trek, buiging, torsie van vezels en botten; druk in vaten Mechanica van materialen; samengestelde materialen (vezelversterkt, anisotroop) Instabiliteit van mechanische structuren Eindige elementenmethode voor discrete systemen; vooruitlopend op 'lineaire algebra' In dit vak wordt expliciet aandacht gegeven aan (het oplossen van) gewone differentiaalvergelijkingen

11

BMT, een

~ezamenlijke

opleiding van TUE en RL

BMT96.315/wc/io/04-1996

Biologische systemen: inleiding - Belang van basiskennis anatomie, celbiologie, fysiologie, pathologie en farmacologie voor de biomedische technologie - De basiskennis van deze vakgebieden op verschillende niveau's (moleculair, cel, orgaan, hele lichaam) en de relatie tussen deze niveau's. Regelaspecten (bioregulatie) - Het leggen van relaties vanuit deze vakgebieden naar chemie en fysica - Inleiding tot modelvorming; relevantie van een model en de soorten modellen; toelichten aan de hand van voorbeelden.

Trimester 1.2 Lineaire algebra voor biomedische technologie: - Stelsels lineaire vergelijkingen - Vectorruimten - Orthogonale vectoren - Determinanten - Eigenwaarden en eigenvectoren, spectrale decomposities - Lineaire atbeeldingen en hun matrixvoorstellingen (aan de hand van voorbeelden uit de biomedische technologie). Biologische metingen en signaalverwerking: -

Onderdelen van het experimenteerproces Experimenteren in vivo (onder andere keuze diermodellen, ethische aspecten) In vitro experimenteren (onder andere geisoleerde organen, celkweek, stroomkamers) Electrische componenten en schakelingen (gericht op het kritisch gebruiken, niet op het ontwikkelen) Onderdelen uit de analytische chemie, zoals gaschromatografie, electroforese. massaspectrometrie Metingen in de geneeskunde, sensoren Eenvoudige foutenanalyse en statistiek Effecten van discretisatie Signaalbewerking: Z-transformatie, digitale filters, convolutie, correlatie Signaal/ruis verhouding Inleiding automatisering van routinemetingen

Dynamische systemen: - Er wordt voor gekozen te starten vanuit fysische, electrische. chemische en biologische problemen en daarna vast te stellen dat er - mathematisch - veel overeenkomsten zijn - Systeemvergelijkingen voor (eenvoudige) eerste en tweede orde systemen op diverse gebieden (mechanisch, chemisch, electrisch, biologisch, morfologisch, farmaceutisch) 12


BMT96.315/wc/io/04-1996

- Opstellen systeemvergelijkingen, uitwerken en interpreteren van de oplossingen in tijddomein en frequentiedomein voor verschillende toepassingen; tijdconstante, stapresponsie, impulsresponsie, overdrachtsfunctie; uitwerking - ook via computer - Relatie dYI1amisch-statisch gedrag; 'dynamische' parameters uit statische metingen? - Toepassing bij bijvoorbeeld bewegingsanalyse, discrete modellen voor de bloedsomloop gericht op bloeddruk- en orgaandoorstromingsregulatie.

Materiaalkunde: - Opbouw en indeling van materialen: metalen, glas, keramiek, polymeren, biologische materialen - Biologische materialen: c1assificaties en karakteristieken - Experimentele bepaling van mechanische materiaalparameters; beperkingen van de mogelijkbeid om aan levende materialen te meten - Chemische karakterisering van materialen - Oppervlakte-eigenschappen van materialen - Inleiding biomaterialen, biocompatibiliteit

Trimester 1.3 Multivariabele analyse voor biomedische technologie: - Functies van meerdere variabelen: particle afgeleiden, gradient, Taylor-benaderingen, extrema, multiplicatormethode van Lagrange, numeriek oplossen van stelsels niet-lineaire vergelijkingen - Integraalrekening: lijn-, oppervlakte-, volume-integralen, in cilinder- en bolcoordinaten - Vectoranalyse: vectorvelden, potentialen, stellingen van Gauss, Green en Stokes (niet erg diepgaand te behandelen) aan de hand van voorbeelden uit de biomedische technologie.

Transportprocessen I: fysisch-chemische principes: Diverse transportprocessen worden in onderlinge wiskundige en fysische samenhang getoond; het accent ligt hierbij op stationaire processen. - Transport van massa, energie, impuls - Transport door moleculaire beweging - Transport in vloeistoffen en vaste stoffen - Transport tussen twee fasen - Transport via straling

13

BMT. een gezamenlijke opleiding van TOO en RL

BMT96.315/wc/io/04-1996

Relatie tussen moleculaire stroctuur en functie: - Constitutief gedrag in afiIankelijkheid van de (micro)structuur en de eigenschappen, zowel fysisch/mechanisch, electrisch, thermisch als chemisch, van de constituerende elementen - Constitutief gedrag (= materiaalbeschrijving) vastleggen in model; te stellen eisen aan model zoals objectiviteit - Toelichten aan de hand van voorbeelden op alle niveau's (cel, weefsel, orgaan), bijvoorbeeld hart, bloedvaten, vaatbed, bot, kraakbeen, tussenwervelschijf, hartklep - Expliciete aandacht voor de relatie mechanische eigenschappen en moleculaire structuur; de chemische basis van de materiaalbeschrijving; inleiding electrochemie - Inhomogeniteit en anisotropie - Verandering constitutief gedrag in de loop der tijd en/of in afiIankelijk van fysischchemische voorgeschiedenis (belasting) (inleidende opmerkingen). Opmerking: In dit stadium is kwantificering ten behoeve van driedimensionale analyses vaak nog niet mogelijk; vooral de principes worden toegelicht.

Regeltheorie als basis voor bestudering van biologische systemen: - Lineaire modellen in tijd- en frequentiedomein voor biologische systemen (het dynamische gedrag van eenvoudige systemen is behandeld in 'Dynamische systemen') - Toestandsbeschrijvingen - Blokdiagrammen - Terugkoppeling, Bode-
Probleemgestuurd onderwijs Via PGO wordt het probleem oplossend vermogen van de student vergroot, maar tevens wordt een verdere integratie van de in de vakken aangedragen kenniselementen nagestreefd. Vooral vanwege dit laatste aspect is een goede inhoudelijke voorbereiding van de tutoren gewenst. Alvorens de thema's voor de P-fase aan te duiden nog een paar na te streven elementen: - Getracht moet worden een en dezelfde casus terug te laten komen in verschillende stadia van de studie, zodat de student het effect van zijn studie daadwerkelijk ervaart - Enkele casus zouden expliciet het element Medical Technology Assessment (MTA) en/of Research Assessment (RA) aan de orde kunnen stellen - Ten behoeve van nagenoeg aUe casus in deze opleiding is het noodzakelijk gebruik te kunnen maken van laboratoriumfaciliteiten en van computersimulaties. Deze faciliteiten vereisen behoorlijke investeringen.

14

BMT, em gezamenlijke opJeiding van TUE en RL

BMT96.315/wclio/04-1996

De hieronder vermelde thema' s per trimester beogen slechts de aard van de thematische vraagstelling voor de PGO-groepen aan te duiden. De thema's worden uitgewerkt in enkele casus per trimester.

Trimester 1.1

Thema: ModeUering van bioiogische systemen In dit thema wordt de noodzaak tot modellering aan de orde gesteld en ervaren hoe krachtig en tegelijk beperkt modellen zijn. De noodzaak van experimentele validatie wordt benadrukt.

Trimester 1.2

Thema: Energie in en door bioiogische systemen In dit thema worden de diverse wijzen waarop levende systemen energie verbruiken aan de orde gesteld. De fundamentele wetten voor energiehuishouding zoals die in chemie en fysica bestaan, zullen hier worden herleid tot hun toepassing in levende systemen.

Trimester 1.3

Thema: Regelsystemen op verschillend niveau in biologische systemen Dit thema beoogt biologische systemen vanuit de regeltheorie te beschouwen. De kracht en beperkingen van deze beschouwing spelen een centrale rol. Belangrijk doel is bevordering van het conceptueel denken. De vaardigheidselementen die binnen PGO ontwikkeld moeten worden via trainingen zijn: - Gebruik PC (beschikbaarheid voor ieder student van minimaal een 486 systeem is gewenst) - Leren van een 'hogere' computertaal - Literatuurrecherche - Good-lab practice - Microscopie - Trekbank en andere mechanische karakteriseringsmiddelen - Simpele beeldanalyse software - Chemische analysemethoden en apparatuur

15


BMT96.315/wc/io/04-1996

2.4.2 Verplicht deel post-propedeuse (PPl) Collegelinstructie ('vakken ')

Trimester 2.1 Biostatistiek: -

Inleiding kansrekening Beschrijvende statistiek Schattingstheorie, toetsingstheorie Regressieanalyse Epidemiologie Ontwerp van proefopzetten

Thermodynamica: - Eerste hoofdwet; kringprocessen - Tweede hoofdwet; algemene formulering; ongelijkheid van Clausius - Entropie - Toestandsfuncties bij mengsels - Thermodynamische vergelijkingen voor zuivere stoffen; Maxwell, Helmholtz - Mengsels; partiele grootheden, thermodynamisch potentiaal, osmotische druk - Voorwaaiden evenwicht (Dit alles zoveel mogelijk toegelicht aan en toegespitst op biologische processen op diverse niveau's)

Moleculaire biologie: -

Structuur suikers, eiwitten, vetten en nucleinezuren Het genetisch systeem Signaaltransductie Moleculaire structuur Spectroscopie; diffractietechnieken Electrische en magnetische eigenschappen van moleculen Snelheid van chemische reacties; reactiekinetiek

Continuumsmechanica voor biologische vaste stof en vloeistof (transport van impuls): - Concepten bij grote verplaatsingen, afschuifsnelheden, rotaties en deformaties in zowel Euler als Lagrange beschrijvingswijze - Deformatie-, rek-, deformatiesnelheids- en rotatiesnelheidstensor; spanningstensoren - Behoudswetten (massa, impuls) toepassen en uitwerken

16

BMT, een gezameolijke opleiding van TUE en RL

BMT96.315/wc/io/04-1996

- Constitutieve vergelijkingen voor eenvoudige materialen, met name niet-lineair elastisch materiaalgedrag voor vaste stoffen en Newton's gedrag voor vloeistoffen - Navier-Stokes - Inhomogene (elastische) lichamen - Theoretische onderbouwing eindige elementenmethoden - Numerieke oplossingsprocessen en softwarepakketten - Algemene aspecten van partiele differentiaalvergelijkingen

Trimester 2.2 Kern- en isotopenfysica: -

Basisbegrippen van kern-, atoom- en molecuulfysica Verstrooiing en emissie Deteetie- en analysemethoden; aan bulk en oppervlakken in materialen Biomedische toepassingen van nucleaire technieken, o.a.: analyse, tracers, radiodiagnostica en therapie

Cellulaire structuur-functie relatie: - Het metabolisme van vetten en aminozuren; energie-opslag in de eel - Structuur en funetie van membranen; fosfolipiden en transport door membranen - Informatie in de eel: opslag in nucleinezuren, de genetische code; dupliceren van DNA, expressie door transcriptie tot RNA en translatie tot eiwitten

Fysische basis van experimentele methoden: -

Dataverwerving via eleetriciteit en maguetisme, wetten van Maxwell, MRI, sensoren Fysisehe optica, trillingen, golven, lasers, ultrageluid Reductie van data, signaalbewerking Computersystemen, software

Transportprocessen II: Dynamische processen: -

Dynamische chemisehe processen (turnover, signaaltransductie) Reeeptoren (functie, werking) Farmacologische processen (dynamiek, kinetiek) Niet-lineariteiten in biologisch dynamische systemen

17

BMT, een gezamenJijke opleiding van TUE en RL

BMT96.31S/wc/io/04-1996

Trimester 2.3 Signaalanalyse:

-

Data acquisitie en verwerking Fourieranalyse Storingsbronnen en meetfouten Datareductie

Numerieke methoden:

-

Numerieke discretisering: problemen Oplosmethode voor stelsels vergelijkingen Oplosalgorithmen voor particle differentiaalvergelijkingen Eindige elementenmethode Numerieke methoden voor statistische problemen

Biochemie:

- Bloedstolling .- Immunologie - Toxicologie (Constructie)materialen:

-

Metalen, glas, keramiek en polymeren Composieten Biomaterialen (bulk- en oppervlakte-eigenschappen) Enige aandacht voor de vervaardigingsaspecten van material en en constructies

18

BMT, een gezamenlijke opleiding van TOO en RL

BMT96.315/wc/io/04-1996

Probleemgestuurd onderwijslthema's PPI (2e jaar) De casus in dit onderdeel zouden kunnen worden gekoppeld aan verkeersongevallverkeersslachtoffer. Daarbij kunnen biomedische problemen vanuit de traumatologie, problemen van de letselbiomechanica en de botsveiligheid in relatie bestudeerd worden. Vanuit een gemeenschappelijke inleiding worden de casus 'geleid' in de richtingen: - botsveiligheid - botreparatie - een regelsysteem (deregulatie) - vasculair systeem De vaardigheidselementen die binnen PGO ontwikkeld moeten worden via trainingen zijn: - proefdiercursus (facultatief) - laboratorium-/instrumentele elementen - computer- en software onderdelen; software-pakketten ten behoeve van statistische analyse en eindige elementenmethode simulaties - stralingshygiene - het opzetten van een experiment - beeldbewerking - meting bloeddruk en bloedstroming - 3D-reconstructie - ECG/EMG - chemische analyse weefsels

19


BMT96.315/wc/io/04-1996

2.4.3 Verplicht deel Biomedische Systeem- en Informatietechnologie (PP2)

Inleiding De afstudeerspecialisatie Systeem- en Informatietechnologie is erop gericht om biomedische problemen steeds te herleiden tot hanteerbare vormen, door een afgewogen keuze van de methoden tot modelvorming. De biomedisch ingenieur moet inzicht hebben in de fysische en fysiologische werking van de biologische systemen, waarmee een 'black box" op zijn minst grijs wordt. Door een grote complexiteit van de systemen moeten prioriteiten gesteld worden in het woud van complexe interacties. Modellen, waarbij de veelheid aan informatie geordend wordt, kunnen helpen bij de reductie van grote complexiteiten. In deze specialisatie zal een verdieping van de technologische en fysiologische basis gerealiseerd worden. Technologie en fysiologie zijn verweven en kunnen (deels voorbeeldsgewijs) geintegreerd worden. De fysiologische kennis wordt uitgediept naar systemen zoals homeostase (regeling tot instandhouding van het systeem): de homeostase van de cel (moleculaire celbiologie) en die van het totale organisme (bijvoorbeeld warmtehuishouding, vochtbalans, temperatuurregulatie, energiehuishouding, etc.). Ook voorbeelden van deregulatie (bijvoorbeeld oververhitting en uitdroging) werken hierbij illustratief. De biomedische basisdisciplines, zoals anatomie, fysiologie, moleculaire biologie, immunologie, etc. vormen zo het uitgangspunt voor een ge'integreerde aanpak van enerzijds biomedische probleemstellingen en anderzijds de beschrijving en oplossing van deze probleemstellingen met technologische hulpmiddelen. De belangrijkste gebieden die binnen de afstudeerspecialisatie Biomedische Systeem- en Informatietechnologie aandacht krijgen, zijn: - Biomedische instrumentatie houdt zich bezig met de ontwikkeling en het gebruik van precieze meetapparatuur in ziekenhuizen en biomedische laboratoria. De instrumentatie loopt van eenvoudig (meten van bloeddruk of longcapaciteit) via meer ingewikkeld (X-ray, ECG, EEG) naar geavanceerd (thans bijvoorbeeld 3D representatie via CT en NMR). - Biomedische signaaianalyse, beeldvorming en beeldverwerking spelen een essentiele rol in de diagnostiek en communicatie binnen de geneeskunde. Bij de patientbewaking komen grote hoeveelheden gegevens beschikbaar, die door toepassing van signaalverwerkingsmethoden doelmatig verwerkt en geanalyseerd kunnen worden. Verder wordt in de biomedische praktijk toenemend gebruik gemaakt van niet-invasieve afbeeldings- en beeldverwerkingstechnieken. Veel wijst op verdere versterking van de ontwikkelingen op dit gebied in de richting van informatieverwerkende systemen en kennissystemen. - Biomedische modellering dient in aansluiting hierop de behoefte aan een dieper inzicht in de biomedische processen. Centraal hierbij staat het vaststellen van kwantitatieve fysiologische relaties en het bouwen van hierop gebaseerde wiskundige modellen. De enorme ontwikkeling van de computertechnologie heeft het praktisch gebruik van deze modellen. bijvoorbeeld uit de kunstmatige intelligentie, vergaand mogelijk gemaakt. Fysiologisch hebben simulatiemodellen voor belangrijke nieuwe inzichten gezorgd, onder andere voor de diverse zelfregulerende mechanismen in het menselijk lichaam. De modellen kunnen ook een belangrijke rol spelen bij de beheersing en besturing van deze fenomenen, zoals in de farmacokinetiek, de inspanningsfysiologie, en bij processen binnen het . endocriene en neurale systeem. 20


BMT96.315/wc/io/04-1996

- Biomedische informatietechnoiogie speeit een cruciale rol in de geneeskunde en de gezondheidszorg, waar dagelijks ingrijpende beslissingen genomen worden die gebaseerd zijn op een complexe combinatie van beschikbare kennis en ervaring enerzijds en analyses van metingen en waarnemingen anderzijds. Juist vanuit het wetenschappelijk werk aan biomedische vraagstellingen is een aantal nieuwe technologische ontwikkelingen in signaalen beeldverwerking, informatieverwerkende-systemen en kennissystemen op gang gekomen. Veel van deze technologieen blijken ook in een breder verband succesvol toegepast te kunnen worden.

Probleemgestuurd onderwijslthema's PP2 Trimester 3.1 Thema: Biologische Signalen en Diagnostiek

Subthema's - Weefselherkenning Fysisch/chemische eigenschappen weefsels en mogelijkheden tot beeldvorming en analyse Scheidingsviakken tussen weefsels - Dynamica van hart en circulatie Electrische geleiding en EeG Druk- en stromingsmetingenlgolfvoortplantingen Vervormingen hart en bloedvaten - Metabole activiteit en Receptormoleculen Biomonitoring van biologisch actieve moleculen Effectmetingen van farmaca en andere stoffen - Hersenactiviteit Meetbaarheid locale hersenactiviteit Relatie signalen met functionaliteit . De subthema's vormen de kern van dit trimester. De nadruk zalliggen op de mogelijkheden signalen te onttrekken aan het menselijk lichaam en de verwerking van deze signalen tot interpreteerbare beelden. Hierbij gaat het om de relatie tussen de technologische eigenschappen van de diverse beeldvormende technieken met de fysisch/chemische eigenschappen van de diverse menselijke structuren. Aanvullend c.q. verdiepend op de via PGO verkregen kennis worden er een aantal colleges/instructies/practica verzorgd. Zie hiervoor onder college/instructie.

21


BMT96.315/wc/io/04-1996

Doelstellingen van dit trimester 1. 2. 3.

4. 5. 6.

Voldoende kennis hebben van de relatie tussen fysisch/chemische eigenschappen van biologische structuren en de mogelijkbeden tot beeldextractie.· Inzicht in technologische aspecten van de diverse beeldvormende technieken. Kennis hebben van de voor- en nadelen van diverse beeldvormende technieken vanuit de mogelijkbeden tot diagnostiek en therapie. Dit inzicht in de toepassingsmogelijkheden heeft zowel betrekking op de mens als op andere biologische constructen. Enige ervaring met beeldinterpretatie vanuit de optiek van kwaliteit en functionaliteit van de betreffende levende struetuur. Kennis hebben van de wiskundige theorie met betrekking tot signaalanalyse en niet lineaire dynamische systemen. Verdieping van de aanwezige basiskennis naar de vakinhoudelijke gebieden betreffende meehanica, electriciteit en magnetisme.

Trimester 3.2 Thema:Synthese van Biomedisehe Informatie

Subthema's - Patroonherkenning in biomedisehe signalen en beelden Adaptieve bewakingssystemen Image Processing Kennissystemen voor complexe informatie-analyse - Storingen bij angina pectoris en hartinfarct Electrische, mechanische en enzymatische verstoringen Relatie met diagnostiek en therapie - Modellen van fysiologische processen Temperatuurgeleiding, transport, diffusie Compartimentsanalyse/farmacokinetiek Bioadaptatie, adaptatie eel aan chronisehe (mechanische) belasting Biomechanica van het skelet - Computersystemen in Informatiestromen Computernetwerken, toegankelijkbeid, databanken, multimedia teehnieken, beslissingsondersteunende systemen In dit trimester ligt de nadruk op de synthese en de analyse van verkregen kennis en informatie van biomedisehe aard. Modellen als abstracte afbeeldingen van biomedische processen zijn hierbij een belangrijk hulpmiddel. Naast elkaar zal worden behandeld de informatie en inzichten verkregen uit empirisehe biomedische gegevens en de kennis als meerwaarde gededuceerd uit biomedische modellen.

22


BMT96.315/wc/io/04-1996

Aanvullend c.q. verdiepend op de via PGO verkregen kennis worden er een aantal colleges/instructies/practica verzorgd. Zie hiervoor onder college/instructie.

Doeistellingen van dit trimester

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8.

Student moet in staat zijn zelf een model te ontwikkelen betreffende biomedische fenomenen. Een dergelijk model moet aan de praktijk gevalideerd kunnen worden en ontbrekende gegevens moeten met behulp van schattingstechnieken verkregen kunnen worden. Student moet de (meer)waarde van een model en ook de beperkingen kunnen duiden ten opzichte van het werkelijke biomedische proces. Student moet in staat zijn praktische en theoretische informatie te integreren en te relateren aan het biomedische proces. Dit geldt met name voor een aantal concreet bestudeerde processen zoals het hartinfarct en de biomechanica van een aantal skeletonderdelen. Student moet kennis hebben van de structuur van kennissystemen en de mogelijkbeden om met behulp van kennissystemen complexe situaties te representeren. De student moet enige ervaring hebben met praktische applicaties van kennissystemen. De student moet kennis hebben van de computercommunicatie technieken. Verdieping van basiskennis op een aantal vakinhoudelijke gebieden zoals systeemtheorie, numerieke methoden, neurale netwerken en statistiek.

Trimester 3.3 Thema:Biosystemen en Regulatie Subthema's

- Homeostase als regelmechanisme Evenwichten, verstoringen, regelsystemen - Stabiliseren bloedspiegel concentraties - Locale sturing van celgroei en weefselstructuren - Sturing voedselopname en energieverbruik De nadruk bij dit studie-onderdeel ligt op het regu)atie-aspect van biologische systemen. Dit betekent dat zowel de praktische problemen van regu)atie aan de orde komen als ook de theoretische fundamenten waarop adaptieve regelmechanismen gebaseerd zijn. Aanvullend c.q. verdiepend op de via PGO verkregen kennis worden er een aantal colleges/instructies/practica verzorgd. Zie hiervoor onder college/instructie.

23


BMT96.315/wc/io/04-1996

Doelstellingen van dit trimester

1. 2. 3. 4. 5.

De doe Is telling van de stage is om de student inzicht te geven in het praktisch gebruik van het tot dan toe aangereikte gereedschap. Daarnaast zal de student tijdens de stage moeten tonen in praktische zin om te kunnen gaan met de aangeleerde begrippen. De student zal kennis moeten hebben van de belangrijkste regelmechanismen van het menselijk lichaam. De student zal vertrouwd moe ten zijn met de theoretische onderbouwing van adaptieve regelaars. De student zal in staat moeten zijn een experimenteel ontwerp te vervaardigen voor een systeemanalytisch model van een biomedisch regelsysteem

24

BMT, een gezamenlijke opleidiog van TOO en RL

BMT96.315/wc/io/04-1996

Collegelinstructie PP2 In de PP2-fase (derde jaar) zijn in totaal 9 vakken van elk 2 SP verplicht. De verdeling van deze vakken over de trimesters moet nog gebeuren.

Biomedische beeldvorming -

Ultrageluid CT PET MRI NMR

Bio-electriciteit - Geleidingssystemen in het menselijk lichaam - EEG - ECG EMG)

Mechanica van de circulatie - Mechanische effecten van activatie van spierweefseJ in hart en vaatwanden

Niet-lineaire systemen - Wiskundige beschrijvingen van vervorrningen en complexe dynamische systemen - Regeling van niet-lineaire systemen

Simulatie van biologiscbe systemen - Modelclassificatie - Parameterschatting - Observeerbaarheid van biomedische processen Validatietechnieken - Gevoeligheidsanalyse

Kennistechnologie en Computersystemen -

Kennissystemen Kennisacquisitie Kunstmatige neurale netwerken Computernetwerken Userinterfaces Electronische communicatie technieken Telematica

25


BMT96.31S/wc/io/04-1996

Patroonherkenning en beeldverwerking - Computersystemen voor herkenning en verwerking van complexe beelden

Systeem- en regeltheorie -

Autoregressie-analyse Adaptieve regelingen Stabiliteit Multi-feedback systemen)

Biomedische evenwichten - Ademhalingsketen - Zuur-base evenwicht bestudeerd vanuit de evenwichtstheorie

26


BMT96.315/wc/io/04-1996

2.4.4 Verplicbt deel Biologiscbe Materialen en Structuren (PP2) lnleiding

De afstudeerspecialisatie Biologische Materialen en Structuren richt zich op het begrijpen van het mechanische en chemische gedrag van bioiogische materialen en structuren via een integratie van wiskundige modellering op basis van fysisch/chemische wetmatigheden met experimenteel onderzoek Biologische structuren worden beschouwd als constructies van een aantal bouwstenen met elk hun specifieke mechanische eigenschappen (bijvoorbeeld skeletspierweefsel, opgebouwd uit spiervezels, bindweefsel, en interstitiele en intravasculaire vloeistot). De biologische praktijk 1aat zien dat de ordening van de beschikbare bouwstenen in het weefsel resulteert in anisotrope, inhomogene eigenschappen (spatiele variatie in zowel spiervezelrichting als weefselsamenstelling in de skeletspier). Bij de analyse van het mechanisch/chemisch gedrag van deze structuren wordt gebruik gemaakt van wiskundige modellen, die numeriek worden uitgewerkt. De complexiteit van de modellen op zich vereist een efficiente numerieke implementatie. Bij de beschrijving van de geometrische aspecten van deze modellen (macroscopische vorm, anisotropierichting) is kennis nodig van moderne afbeeldingstechnieken (MRI). Ten behoeve van een realistische beschrijving van het materiaalgedrag wordt uitgegaan van de opbouw van het materiaal vanaf het moleculair niveau en van de fysisch/chemische interacties tussen de diverse bouwstenen van het weefsel. De modellen worden gecompleteerd met een beschrijving van biologische stuur- en regelmechanismen, waarmee structuur en functie op weefsel- en orgaanniveau in stand worden gehouden, op tijdschalen varierend van kort (zenuwstelsel), via middeUang (hormonaal) tot lang (adaptatie). De modellen krijgen pas waarde na experimentele validatie: het kunnen verkrijgen van informatie uit (levende) biologische systemen is daar cruciaal. De ontwikkelde modellen bieden de gelegenheid voorspellingen te doen over het gedrag van materialen en structuren bij veranderingen door bijvoorbeeld ziekte, veroudering of training. Bovendien kunnen effecten van ingrepen in de biologische realiteit bestudeerd en geoptimaliseerd worden. Een centraal beg rip in dit kader is weefselreparatie. Geleidelijk wordt de klassieke aanpak in het therapeutisch handelen in de vorm van acute chirurgische ingrepen of het toedienen van een geneesmiddel vervangen door meer lange-termijn maatregelen. Een eerste voorbeeld hiervan betreft de toepassing van kunstmatige organen (nier, hart) en prothesen (ter vervanging van bot, bloedvat). De gebruikte technische materialen, biomaterialen, moeten chemisch biocompatibei (corrosie, toxicologie) zijn. In het kunstmatige orgaan of prothese als geheel moeten materiaal en constructie zodanig gecombineerd zijn dat de originele functie hersteld wordt, terwijl ongewenste lange-termijn effecten door adaptatie van de bioiogische omgeving ten gevolge van de ingreep vermeden worden. Een tweede voorbeeld betreft het gebruik van lange-termijn farmacotherapeutische systemen (afbreekbare polymeren, electrochemisch gestuurde transdermale systemen en dergeJijke) of zelfs het direct beinvloeden van de moleculaire basis door endogene macromoleculen (gentherapie, antilichamen en dergelijke). 27


BMT96.315/wc/io/04-1996

Biomimetisch bezien kan de technologie zeer veel leren van de 'smart materials' en 'smart constructions' in de biologie, zowel op het gebied van de materiaalontwikkeling als op het terrein van het ontwerp van technologische systemen en constructies.

Probleemgestuurd onderwijslthema's PP2

Trimester 3.1 Thema: Structuur-functie analyse weefsels en organen Subthema's:

- Weefselbouw: bot, huid, spier, hart-vaatstelsel. bloed. Moleculaire basis materiaal gedrag en gedrag constructie als geheel - Functie-analyse van weefsels; experimentele methoden - Reologie en reometrie. Constitutieve relaties voor zowel vloeistoffen. vaste stoffen als mengsels; experimentele methoden - Mechanismen en modellering van schade en adaptatie bij mechanisch/chemisch belaste weefsels; experimentele methoden - Infiammatie-, necrose- en afstotingsprocessen. Remodellering van weefsels en wondgenezing - Dynamiek totale orgaansystemen. Sturing- en regelsystemen; realisatie van biologische systemen op orgaanniveau. Niet-lineaire systemen met saturatie en feedback De nadruk in dit trimester ligt op de conceptuele benadering van structuur-functie relatie op weefselniveau en de experimentele benadering van deze relatie. Startpunt is de relatie tussen chemische en mechanische functie op moleculair niveau in 'normale' biologische structuren. Combinatie van deze kennis met informatie over de macroscopische structuur van weefsels leidt tot inzicht in het chemisch en mechanisch gedrag op het weefsel- en orgaanniveau. Aanvullend c.q. verdiepend op de via PGO verkregen kennis worden er een aantal colleges/instructies/practica verzorgd. Zie hiervoor onder college/instructie. De doeistelling van dit trimester zijn:

1. 2. 3. 4. 5.

Kennis hebben van de bouw en functie van een aantal belangrijke biologische structuren op weefsel- en orgaanniveau, ondermeer inzake fysische en chemische aspecten. Inzicht hebben in modelvorming en experimentele methoden ten aanzien van de bouw en functie van weefsels en organen. Kennis hebben van de belangrijkste concepten die aan de ziekteleer ten grondslag liggen. Kennis hebben van wiskundige theorieen die ten grondslag liggen aim niet-lineaire biologische systemen. Kennis hebben van kern- en isotopenfysica. 28


BMT96.315/wc/io/04-1996

Trimester 3.2 Thema: Weefselreparatie: biomaterialen en therapeutische systemen Subthemn's: - Classificatie en karakteristieken belangrijkste biomaterialen - Principes biocompatibiliteit; oppervlakteverschijnselen: fysisch/chemische analysemethoden; bloedstolling en vaatwandinteracties - Relatie biomaterialen/biomechanica; fixatie; stijfheid en sterkte biomaterialen; vermoeiing; wrijving en slijtage - "Afbraak biomaterialen en responsen van het lichaam; corrosie, biodegradatie; transplantatie/implantatie en de immuunrespons - Farmacokinetiek en biofarmacie. Toedieningstechnologie geneesmiddelen; polymeermembranen; principes distributie/uitscheiding geneesmiddelen - Biologische synthese therapeutische macromoleculen; biotechnologie, gentherapie, receptormoleculen Het centrale thema voor dit trimester betreft het functieherstel van 'zieke' biologische structuren. Hierbij komen technische materialen (biomaterialen) en structuren (prothesen) alsmede geavanceerde therapeutische systemen aan de orde, en de ontwikkeling daarvan op basis van hiervoor opgedane kennis van hun biologische equivalenten. Aanvullend c.q. verdiepend op de via PGO verkregen kennis worden er een aantal colleges/instructies/practica verzorgd. Zie hiervoor onder college/instructie.

De doelstellingen van dit trimester zijn: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Kennis hebben van de belangrijkste biomaterialen naar moleculaire opbouw. Kennis hebben van de interacties van biomaterialen met lichaamseigen biologische structuren. Kennis hebben van de mechanische gevolgen van veranderde weefselfunctie ten gevolge van toepassing biomaterialen. Kennis van de belangrijkste toedieningssystemen en -routes van therapeutisch actieve bioiogische moleculen. Inzicht in de methoden voor biomonitoring van geneesmiddelen. Kennis van de synthese van therapeutische biologische macromoleculen. Detectiemethoden farmaca.

29


BMT96.315/wc/io/04-1996

Trimester 3.3 Thema: Diagnostische en therapeutische methoden in de kliniek

Subthel1Ul 's: -

Functie-onderzoek in de klinische setting Klinisch geneesmiddelenonderzoek en biomaterialen, protocollen, ethische aspecten Technologisch aspectenonderzoek (technology assessment), kosten-effectiviteit balans Beeldbewerking en beeldinterpretatie

De nadruk bij dit studie-onderdeel ligt op de specifieke mogelijkheden en vooral ook beperkingen van methoden zoals die in feitelijke klinische situaties kunnen worden toegepast, lOnder daarbij de theoretische aspecten uit het oog te verliezen. Aanvullend c.q. verdiepend op de via PGO verkregen kennis worden er een aantal colleges/instructies/practica verzorgd. Zie hiervoor onder college/instructie.

Doelstellingen van dit trimester 1. 2. 3. 4. 5.

De doe Is telling van de stage is om de student inzicht te geven in het piaktisch gebruik van het tot dan toe aangereikte gereedschap. Daarnaast zal de student tijdens de stage moeten tonen in praktische zin om te kunnen gaan met de aangeleerde begrippen. De student zal kennis opbouwen van enige diagnostische en therapeutische methoden voor zover gerelateerd aan technologie. De student zal vertrouwd raken met theoretische inzichten met betrekking tot diagnostische en therapeutische methoden in de kliniek. De student zal leren een diagnostisch of therapeutisch systeem zodanig te ontwerpen en te onderhouden, dat het in de klinische omgeving kan voldoen.

30


BMT96.31S/wc/io/04-1996

Collegelinstructie PP2 In de PP2 fase (3e jaar) zijn in totaal 9 vakken van elk 2 SP verplicht. De verdeling van deze vakken over de trimesters moet nog gebeuren.

Weefselleer -

Weefsel identificatie Weefselmechanica Mengseltheorie Modellering van schade en adaptatie Transplantatie en afstoting

Reologie en reometrie (realistischer dan in trimester 2.1) - Visco-elasticiteit - Bloedstroming en bloedstolling - Bepaling van reologische grootheden in vitro en in vivo

Niet-lineaire systeemleer - Meetprincipes - Sturing en regeling Saturatie en terugkoppeling - Dynamisch gedrag

Pathologie - Inflammatie en necrose - Toxiciteit - Wondgenezing

Biomaterialen. en polymeerchemie - Biocompatibiliteit Biodegradatie - Transplantatie - Prothesen - Wettelijk kader - Toepassingen in orthopedie, plastische chirurgie, vaatchirurgie en cardiologie)

31


BMT96.315/wc/io/04-1996

Biotechnologie en gentherapie - Moleculaire biologie - Genetische manipulatie - Wettelijk kader Biofannacie -

Therapeutische systemen Farmacokinetiek Transport Wettelijk kader

Therapeutische systemen -

Orgaan/weefselgerichte toediening Neveneffecten Regelaspecten Simulatie

Fysische en chemische diagnostische methoden - In vivo metingen - Bewerkingen en interpretaties - Simulaties

32


BMT96.315/wc/io/04-1996

2.4.5 De individuele fase (PP3) Zoals gesteld is deze fase voor iedere student verschillend. Het programma bestaat uit: - keuzevakken (12 SP) (30 SP) - stages - afstudeerproject (42 SP) In overleg met de verantwoordelijke afstudeerdocent(en) wordt het keuzeprogramma vastgesteld. Het aantal mogelijke keuzevakken en keuzeblokken is zeer groot, doordat veel onderwijs van de technische, de medische en biologische disciplines relevant zijn voor deze opleiding. Via de keuzevakken, keuzeblokken, de stages en het afstudeerproject kan op een heel degelijke biomedische en technologische basis een individuele inkleuring worden gerealiseerd, die van medisch tot uiterst technologisch loopt. Ofschoon vee1 keuzevakken gerecruteerd kunnen worden uit andere opleidingen, worden voor deze opleiding specifiek een aantal keuzevakken ontwikkeld. Hiermee wordt een verdieping van de behandelde stof nagestreefd, waarbij niet zelden recente onderzoeksresultaten in dit onderwijs verwerkt worden. Er wordt naar gestreefd dat iedere senior-onderzoeker een keuzevak doceert met de meest recente resultaten. Voorbeelden van dergelijke keuzevakken zijn: - Homeostase als regelmechanisme Locale sturing van celgroei en weefselstructuren Sturing voedselopname en energiegebruik Letselbiomechanica Skeletspiermechanica Autoregressie-analyse Adaptieve regelingen Multi-feedback systemen Meerfasenmodellering Stroming in grote en kleine vaten Beschadiging en adaptatie Experimentele bepaling van mechanische eigenschappen van biologische structuren De stages hebben primair tot doel de student zich de beginselen van 'onderzoek doen' daadwerkelijk eigen te laten maken. Iedere stage wordt afgerond met een (Engelstalig) rapport en een voordracht met discussie. De stages dienen bovendien het doel een student te informeren over mogelijke afstudeerprojecten. Het is aan te bevelen dat de eerste stage plaatsvindt in de eigen onderzoeklaboratoria, terwijl de tweede en derde stage elders uitgevoerd kunnen worden, zoals in een ziekenhuis, een biomedisch technologisch gerichte industrie of een researchinstituut. Zodoende krijgen de stages ook de functie van kennismaking met het toekomstige werkveld. Deze kennismaking

33


BMT96.315/wc/io/04-1996

moet uiteraard weI op academisch niveau plaatsvinden, waardoor een goede inhoudelijke vraagstelling en dito begeleiding noodzakelijk zijn. Het afstudeerproject rnaakt in het algemeen deel uit van lopend onderzoek in de deelnemende groepen c.q. onderzoekscholen. Zij vloeien vaak voort uit promotieprojecten of worden gezien als pilot-onderzoek voor dergelijke projecten. De afstudeerfase wordt afgesloten met: - een schriftelijke verslaglegging van het verrichte onderzoek. Men moet streven naar een rapport van beperkte omvang. In bijlagen kunnen details van theoretische afieidingen, prograrnrneerwerk of experimenten worden opgenomen - een colloquium, waarin in 20 minuten het onderzoek gepresenteerd wordt, waarna een korte discussie plaatsvindt - een zitting, waarbij een commissie vragen stelt over het afstudeerwerk. De cornrnissie bestaat uit de hoogleraar bij wie men forrneel afstudeert, de coach en uit enkele andere deskundigen. In aIle gevallen is daarbij ook iernand betrokken van buiten de onderzoekgroep. In het algemeen wordt in de Engelse taal gerapporteerd.

34

BMT, ceo gczamenlijke oplciding van TUE en RL

BMT96.315/wc/io/04-1996

HOOFDSTUK III - MAATSCHAPPELIJKE BEHOEFTE

De vraag naar de toekomstige behoefte in de maatschappij aan hoog opgeleiden in een nieuwe specifieke richting kan op een aantal manieren worden benaderd. In de eerste plaats kan overwogen worden welke trends aanwezig of waarschijnlijk zijn, waarmee een indruk verkregen wordt in welke richtingen veranderingen in de behoefte aan opgeleiden op handen zijn. Daarbij is het wetenschappelijk onderzoek een belangrjjke indicator, omdat het richtingen aangeeft, waarin de daarmee samenhangende toepassingen in de maatschappij zullen doordringen. In de tweede plaats kan een analyse worden gemaakt van de huidige beroepen waarvoor een zodanige opleiding nodig is of waarvoor de voorgestelde opleiding beter geschikt is dan de bestaande opJeidingen. Ten derde kan aan personen die in het gebied een vooraanstaande positie innemen en een brede visie vertegenwoordigen hun 'informed opinion' gevraagd worden over bovenstaande vraag. Ten vierde kan gekeken worden naar de situatie en de ontwikkelingen in het buitenland ter zake. De combinatie van deze methoden leidt tot een zeker beeld van de maatschappelijke behoefte. Bij al deze pogingen om zicht te krijgen op de toekomstige ontwikkelingen moet bedacht worden dat de toekomst als zodanig niet voorspelbaar is en dat dit ook geldt voor situaties op de arbeidsrnarkt. Naarmate de periode waarin men gei'nteresseerd is verder in de toekomst ligt, zal het scenario dat daarvoor wordt opgesteld minder betrouwbaar zijn, in de zin dat er meer onverwachte ontwikkelingen tussentijds mogelijk zijn, die eventueel zelfs tot trendbreuken kunnen leiden. Vit deze algemene overwegingen voIgt, dat de nieuwe opleiding enerzijds sterk op bestaande trends gebaseerd moet zijn, zoals uit objectieve gegevens en subjectieve inschattingen blijkt, maar anderzijds daar niet geheel van athankelijk mag zijn. Men name moet de opleiding zoveel diepgang hebben, dat de afgestudeerden ook geschikt zijn voor andere hoogwaardige functies in de maatschappij. Deze flexibiliteit vergroot de maatschappelijke betekenis van de opleiding en vermindert het risico voor de afgestudeerden. Voor de bepaling van de trends in het wetenschappelijk onderzoek die richtinggevend zijn voor maatschappelijke ontwikkelingen kan worden verwezen naar een drietal recente nota's: 'Discipline-advies Geneeskunde' (KNAW, 1994), 'Moleculaire biologie: je kunt er niet ornheen' (KNAW, 1995) en 'Kennis in beweging' (Regeringsnota, 1995).

35


BMT96.315/wc/io/04-1996

In de eerste twee nota's wordt de ontwikkeling van de biomedische technologie als een belangrijke trend herkend. Vooral de grote potentie van toepassingen voor het bedrijfsleven wordt aangegeven. De KNAW nota Moieculaire biologie formuleert zelfs expliciet de behoefte aan een nieuw type universitaire opleiding op het gebied van de biologische materiaalkunde. Het recent verschenen discipline-advies Geneeskunde (KNAW, 1994) noemt met betrekking tot de biomedische technologie de volgende trends: 'Het gebied ontwikkelt zich zeer snel. Bezien we de recente accenten in de geneeskunde en gerede toekomstverwachtingen, dan kan een aantal internationale tendensen als voIgt worden samengevat.

De veroudering en haar gevolgen In aIle aspecten van de biofysica en BMT kunnen belangrijke bijdragen worden geleverd om de aan de vergrijzing gerelateerde problemen te helpen oplossen of te minimaliseren. Dit gebied valt qua toepassingen uiteen in woonomstandigheden; informatie en communicatie, waaronder zintuigen; mobiliteit waaronder het spierlskelet-systeem en specifieke pathologie. De internationale tendens is, evenals die binnen Nederland, om dit specifieke gebied in kaart te brengen en extra aandacht te geven.

Minimaal invasieve chirurgie Het ontwikkelen van de minimaal invasieve chirurgie krijgt in de gezondheidszorg grote aandacht. Het is een nieuw gebied, waarbij de ligduur en dus de kosten kunnen worden beperkt, waarbij de ontwikkeling van geminiaturiseerde methoden en sensoren van groot be lang wordt. Aan dit gebied wordt internationaal grote aandacht geschonken, waarbij, als voorbeeld, de interventiecardiologie met allerlei verfijnde, via catheters ingevoerde ablatieen beeldweergavetechnieken in staat lijkt om het aantal bypass-operaties terug te brengen.

Medische informatie Informatica toepassingen in de ruimste zin, van gegevensacquisitie, opslag, transport, signaalanalyse tot en met geautomatiseerde diagnosemethoden zullen in de nabije toekomst essentieel blijken.

Beeldverwerking De beeldverwerking, de beeld-communicatie en -kwantificering spelen een steeds belangrijkere rol binnen de geneeskunde. Optimalisering tot en met drie-dimensionale presentatie komen internationaal steeds meer naar voren. Niet aIleen ultrageluid, Rontgen, MRI zijn hierbij belangrijk, maar ook de beeld-interpretatiemethoden en kennis-gestuurde beeldverwerking. De toekomst zal gaan naar muitimodale beeldverwerking voor diagnostiek en therapie.

Biomaterialen Aan materialen die een rechtstreekse interactie met het menselijk lichaam hebben, worden hoge eisen gesteld. Dit bij uitstek multidisciplinaire onderzoek is van belang 36


BMT96.315/wc/io/04-1996

voor een veelheid van medische disciplines in verband met kunstorganen en -weefsels. Het onderzoek wordt de laatste jaren meer en meer gerntroduceerd in de faculteiten geneeskunde, al of niet in samenwerking met de materiaalonderzoeksgroepen van de technische universiteiten. Goed gerntegreerd fundamenteellklinisch biomateriaalonderzoek vindt plaats in Leiden (tot voor kort), Groningen en Limburg. Het gebied wordt steeds belangrijker. Het bovenstaande kan slechts een selectie zijn van - elkaar deels overlappende - gebieden, waaraan internationaal momenteel extra aandacht wordt besteed. De Regeringsnota 'Kennis in beweging' beschrijft het voorgenomen regeringsbeleid op het gebied van de versterking van de technologische kennis-infrastructuur in Nederland. De nota maakt duidelijk dat de regering wenst te investeren in onderwijs dat zich richt op nieuwe technologische ontwikkelingen. Als tweede overweging in de beantwoording van de vraag naar toekomstige maatschappelijke behoefte werd genoemd de analyse van beroepsgroepen. De nieuwe studie BioMedische Technologie zal beginnen in 1997 en derhalve vanaf het jaar 2001 afgestudeerden afleveren. De vraag waarvoor wij ons gesteld zien is hoe het beroepsperspectief zal zijn in zeg het eerste decennium van de volgende eeuw en daarna. Geextrapoleerd vanuit de huidige situatie gaat het daarbij om ondermeer de volgende categorieen: a)

onderzoeker bij universiteiten, para-universitaire instituten (NWO, KNAW), TNOinstituten en bij industrie en bedrijfsleven (bij voorkeur na een aanvullende promotie op dit gebied);

b)

ontwikkelaar!ontwerper van medisch-technische produkten en diensten bij industrie en bedrijfs)even. Daarbij moet in het bijzonder gedacht worden aan industrieen waar met produkten die een wezenlijke integratie van biomedische en technologische disciplines vereisen;

c)

in ziekenhuizen en andere instellingen voor gezondheidszorg, met name ook in de functie van klinisch fysicus c.q. chemicus (na een aanvullende beroepsopleiding).

Van deze drie beroepsbeelden kan van a) en b) gezegd worden, dat zij in de afgelopen jaren in belang zijn toegenomen en een groei vertonen. De eerder genoemde KNAW nota Moleculaire biologie geeft aan dat er tussen 1990 en 2000 sprake zal zijn van een verdubbeling van het aandeel van de biomedische technologie in bepaalde sectoren van de industrie (voeding en genotmiddelen, chemie en farmacie). Wat c) betreft is van een sterke groei sprake en naast de klinische chemie is nu ook de klinische fysica een verplichte discipline in elk ziekenhuis, waardoor daar in de komende jaren een sterke uitbreiding van de behoefte plaats zal vinden. Voor deze beroepscategorieen geldt, dat de nieuwe BMT-vooropleiding zeer geschikt zal zijn als basis en door zijn multidisciplinaire gerichtheid een meer directe aansluiting zal vinden bij de genoemde 37


BMT96.315/wc/io/04-1996

beroepen dan de thans vigerende universitaire vooropleidingen. De nieuwe opleiding is daarmee een tijdig en passend antwoord op de ontwikkelingen in dit vakgebied in de maatschappij. Daarbij kan nog worden opgemerkt dat de biomedische technologie thans reeds is geworden tot een van de motoren van de industriele innovatie. Het gaat hier om biomedisch technologen van de 21e eeuw, die alsdan daarvoor de pijlers van de kennisinfrastructuur zullen vormen. d)

Ditzelfde geldt voor het universitair onderwijs in deze sector. Het lijkt niet onwaarschijnlijk dat de ontwikkelingen in de biomedische technologie op termijn een eigen plaats zullen krijgen in het curriculum van de faculteiten geneeskunde, geintegreerd met de specialistische vakken waaraan zij bijdragen, zoals chirurgie, diagnostiek in interne geneeskunde, radiologie e.d., dan wei in meer algemene zin zoals in het geval van interactieve kennissystemen of relevante beelden communicatietechnologie, die thans reeds begonnen zijn door te dringen in de medische praktijk. Daarmee zou dan een nieuw beroepsbeeld zijn intrede doen waar de BMTopleiding welhaast perfect zou aansluiten.

e)

Voorts zou de sterkere verwevenheid tussen technologie enerzijds en geneeskunde en gezondheidszorg anderzijds kunnen leiden tot een behoefte binnen beleidsbepaJende en sturende instanties (overheid, zorgverzekeraars, etc.) aan ondersteuning vanuit de discipline van de biomedische technologie. Ook daarmee zou een behoefte ontstaan, waarop de BMT -opleiding goed anticipeert.

In het bovenstaande zijn reeds enige trends aangegeven die aBe wijzen op een grotere behoefte aan interdisciplinair opgeleiden in de BMT. De sterke algemene trend naar verwevenheid van technologie met de gezondheidszorgl geneeskunde vormt daarbij de algemene bedding. Meer specifiek zijn op allerlei deelgebieden deze ontwikkelingen nader aan te duiden en het is uiteraard geen toeval, dat de voorgestelde specialisaties (a) Biomedische systeem- en informatietechniek en (b) Biologische materialen en structuren daarop nauw aansluiten. De derde invalshoek voor de inschatting van de toekomstige behoefte is de raadpleging van deskundigen. Het in 1994 door het Researchcentrum voor Onderwijs en Arbeidsmarkt (ROA) uitgevoerde onderzoek betrof slechts een beperkt aantal Nederlandse deskundigen. Mede op grond daarvan is besloten zelf een aantal deskundigen uit de USA, die betrokken zijn bij BME (BioMedical Engineering) opleidingen, te bezoeken. De derde invalshoek is zodoende grotendeels gecombineerd met de vierde. Ais vierde invalshoek kan worden gekeken naar de situatie en de ontwikkelingen in het buitenland. Internationaal blijken voor het BMT gebied een tweetal opleidingsmodellen te bestaan. Het eerste gaat uit van een universitaire opleiding in de exacte en technische wetenschappen als zodanig met een biomedische inkleuring in de latere fasen van de studie. Er vindt geen integratie plaats met gezondheids- en medische wetenschappen, maar weI wordt een , 38


BMT96.315/wc/io/04-1996

multidisciplinaire samenwerking nagestreefd met universitair opgeleiden in biomedische richting. Het tweede gaat uit van een integratie van biomedische en technologische aspecten in een opleiding, zoals ook in dit rapport wordt voorgesteld. Het eerste model is ondermeer gerealiseerd in Duitsland en Engeland, waar op sommige plaatsen de scheiding strikt wordt gehanteerd. Het tweede model is ondermeer gerealiseerd in de USA, waar van de ca. 40 bestaande undergraduate BMT opleidingen er niet minder dan 18 door de Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET) geaccrediteerd zijn. Tijdens een orientatiereis naar de Verenigde Staten in lanuari 1996 is een bezoek gebracht aan BioMedical Engineering (BME) opleidingen van de navolgende universiteiten: Northwestern University, Evanston, University of Illinois Chicago, Case Western Reserve University, Cleveland, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, Massachusetts Institute of Technology, Boston, University of Pennsylvania, Philadelphia, Drexel University en Philadelphia, Johns Hopkins, Baltimore. Daarnaast is een bezoek gebracht aan de Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET), Baltimore, en de National Science Foundation, Washington DC. Daarmee is niet aIleen kennis genomen van de situatie in de Verenigde Staten, maar zijn tevens de in deze nota verwoorde plannen uitvoerig ter discussie gesteld. Op basis hiervan zijn de navolgende conclusies getrokken:

* *

* *

* * * *

bioengineering bevindt zich over de gehele lijn in een opgaande ontwikkeling! aIle BME-afgestudeerden vinden relevant en interessant werk; binnen de sector technische opleidingen gaan relatief meer BME-afgestudeerden door in graduate en postgraduate opleidingen: BME blijkt de betere studenten aan te trekken - er zijn overigens (nog) geen aanwijzingen dat dit ten koste van de overige opleidingen gaat; het aantal BME-societies groeit; het aantal wetenschappelijke tijdschriften op BME-terrein groeit; het aantal congressen op BME-terrein groeit; deelname aan deze congressen is spectaculair gegroeid (de laatste 10 jaar van ca 200 naar 700 deelnemers); de National Science Foundation wordt geconfronteerd met een groeiend aantal first rate research proposals uit de BME-hoek.

Enkele citaten uit het commentaar van dr. Janie Fouke, Division Director van de National Science Foundation op de door ons getrokken conclusies,: - 'Very few bioengineering programs sit within medical schools (1 can only think of two) but even those are strong engineering programs. Some of the programs are much more integrated than others. - Some of the programs are, indeed, too broad. Other schools think that you must first have a strong traditional engineering background and they add a few bio-courses on top of it.. .less well integrated programs. - I think the time is right to expand these programs. Many national economies are 39


BMT96.315/wc/io/04-1996

dependent on good engineers and the medical engineering outluck for equipment development and export, especially where costs can be contained due to good engineering design, is excellent. In fact, research in cost reducing health care technology is a central focus of some of our federal funding programs. You seem to have the right idea and the right resources. I wish you luck.' Ais bijlage bij deze nota is toegevoegd het verslag van dit bezoek aan de VS (BMGT/ah/io/96.231). Aan de universiteit van Aalborg (Denemarken) wordt thans een eerste fase opleiding op het gebied van de biomedische technologie voorbereid. Prof.dr. A. Huson en prof.dr.ir. J.D. Janssen zullen begin juni 1996 ook deze universiteit bezoeken en ervaringen uitwisselen met diverse deskundigen van deze universiteit. Ook in Australie bestaat inmiddels een undergraduate opleiding op het gebied van de biomedische technologie. In Nederland zijn de huidige opleidingen van het eerste type waarbij de interdisciplinaire kennis via samenwerking in de doctoraalfase wordt verkregen. De in dit rapport voorgestelde opleiding is voor Nederland nieuw, doch sluit aan bij een reeds in gang gezette internationale trend naar ge"integreerde opleidingen. Het terre in overziende kan geconc1udeerd worden, dat de nieuwe BMT-opleiding uitstekend en anticiperend aansluit bij de ontwikkelingen en trends in de gezondheidszorg en geneeskunde, zoals die zich thans voordoen. Daarom is gekozen voor een opleiding met een sterke technologische basis en een grote mate van interdisciplinaire integratie. Immers er zullen in onderzoek, onderwijs en beleid op deze gebieden naar aIle waarschijnlijkheid meer en meer behoefte ontstaan aan opgeleiden die een gedegen vakkennis combineren met communicatieve ervaring op het multidisciplinaire BMT -terrein. De kwalitatieve contouren zijn nu reeds vrij duidelijk aan te geven; hoe snel de kwantitatieve vraag zich zal ontwikkelen valt thans nog moeilijk te voorzien. Daarom is het belangrijk dat de multidisciplinaire opleiding kwalitatief zodanig is ontworpen, dat de afgestudeerden door hun brede exacte vorming en communicatieve ervaring over disciplinegrenzen heen op vele maatschappelijke terreinen werkzaam zullen kunnen zijn. Er wordt gestreefd naar een jaarlijkse instroom van 60 studenten. Omdat het VWO vakkenpakket wellicht niet voor iedereen zal aansluiten op dat wat gewenst is als vooropleiding, zal in de zomer voorafgaand aan het eerste jaar gelegenheid worden geboden om achterstanden in een of twee vakken weg te werken.

40

BMT96.31S/wc/io/04-1996


HOOFDSTUK IV - DOELMATIGHEID 4.1

Aanwezige expertise en ondersteunend onderzoek

Deze gezamenlijke RL-TUE opleiding kan in hoge mate steunen op al aanwezige expertise binnen beide instellingen, alsmede een al meer dan 1 jaar bestaande onderzoekssamenwerking tussen beide instellingen. Deze samenwerking heeft gestalte gekregen in uitwisseling van docenten (thans reeds een tiental), in gemeenschappelijke promotieprojecten (thans circa 20, zie bijlage 2), regelmatige gezamenlijke werkbesprekingen, alsmede het op de ontwikkeling en onderzoek van biomaterialen gerichte instituut BIOPRIME. De samenwerking is aan de basis ontstaan en van daaruit verder ontwikkeld. In 1991 hebben beide Colleges van Bestuur via een raamovereenkomst de samenwerking geformaliseerd. De samenwerking wordt verder inhoud gegeven door een paritair samengestelde Wetenschappelijke Commissie.

°

4.1.1

Aanwezige infrastructuur aan de TUE

Aan de TUE bestaat reeds sinds 1976 het Centrum voor BioMedische en GezondheidsTechnologie (BMGT), dat overkoepelend en ondersteunend is voor de ontwikkeling van onderzoek en onderwijs op dit interdisciplinaire gebied zoals dat in de faculteiten plaatsvindt. Het bestuur van BMGT wordt gevormd door een Gemeenschappelijke Kommissie (GK), eveneens samengesteld uit vertegenwoordigers van aIle faculteiten van de TUE. Door BMGT hebben de activiteiten op dit gebied zich uitgebreid en is de coherentie bevorderd, bijvoorbeeld in het VF-programma Vitale Functies, het ergonomie-onderwijs en het WMT-curriculum (zie onder). Het feitelijke onderwijs en onderzoek is daarbij steeds in de faculteiten gebleven. De totale omvang van het onderzoek in BMGT is meer dan 10% van al het onderzoek aan de TUE en is recent uitgebreid met het thema gerontechnologie. Voor dit nieuwe studieprogramma zijn vooral van be lang de faculteiten Natuurkunde (vakgroepen Deeltjesfysica, Fysische Informatica en Transportfysica), Werktuigbouwkunde (vakgroep Fundamentele Werktuigkunde), Scheikundige Technologie (vakgroepen Polymeerchemie en Kunststoftechnologie en Instrumentele Analyse), Electrotechniek (vakgroep Medische Electrotechniek) en Wiskunde en Informatica (vakgroepen Analyse, Besliskunde en Stochastiek en Informatica). De faculteit Werktuigbouwkunde heeft daarbij een opleiding Werktuigbouwkundige Medische Technologie (WMT). Daarnaast be staat voor studenten in hun 3e en 4e studiejaar een uitgebreid pakket van circa 50 keuzevakken. Met een selectie uit dit pakket kan men af studeren op een van de medisch-technische specialisaties, waarvoor aIle faculteiten mogelijkheden bieden. Van belang is voorts dat de technologie aan de TUE uiteraard een vee1 breder gebied bestrijkt dan de BMGT, zodat ook ontwikkelingen in de technologie die nog buiten de huidige biomedische inspanningen gelegen zijn een permanente voedingsbodem vormen voor de opzet en invulling .van de nieuwe opleiding. De infrastructuur die noodzakelijk is voor de opleiding tot ingenieur in de biomedische technologie wordt aldus door de faculteiten behartigd inzake de technologische en disciplinaire diepgang en door de BMGT -programma's inzake de interdisciplinaire aspecten en samenwerking.

41


4.2.1

BMT96.31S/wc/io/04-1996

Aanwezige infrastructuur aan de RL

Binnen de RL is een groot potentieel aan biomedisch en (J-georienteerde vakgroepen aanwezig: de faculteit der Geneeskunde (vakgroepen onder andere Biochemie, Biofysica, Chirurgie, Farmacologie, Fysiologie, Medische Informatica, Moleculaire Celbiologie en Genetica, Immunologie, Pathologie, Orthopedie, Cardiologie, Radiodiagnostiek), faculteit der Gezondheidswetenschappen (vakgroepen onder andere Bewegingswetenschappen, Gezondheidsrisico Analyse en Toxicologie, Humane Biologie, Biostatistiek), en de faculteit der Algemene Wetenschappen (vakgroepen Wiskunde, Informatica). Deze disciplines kunnen worden gezien als potentiele deelnemers aan de nieuwe opleiding, enerzijds vanwege hun inhoudelijke aard, anderzijds vanwege hun belangstelling voor biomedische technologie. Een belangrijk dee1 van het biomedisch technologisch onderzoek dat aan de RL plaatsvindt, is te vinden onder het thema Hart- en Vaatziekten. Binnen het Instituut Hart- en Vaatziekten (CARIM: Cardiovascular Research Institute Maastricht), dat inmiddels de status van onderzoekschool heeft verworven, kunnen drie hoofdonderzoeklijnen worden onderscheiden, waarin in belangrijke mate toepassing en ontwikkeling van technologie een rol speelt: Thrombose en hemostase: Binnen deze hoofdlijn wordt vooral aandacht besteed aan de vorming en atbraak van thrombine en het functioneren van bloedplaatjes en endothee1cellen in het bloedstollingsproces. Functioneren van de hartspier onder normale en afwijkende omstandigheden. Het onderzoek binnen deze hoofdlijn richt zich onder andere op de hartspiermechanica en de interactie tussen goed, minder goed en niet functionerende delen van de hartspier. Interactie tussen vaatwand enerzijds en stroming en bloedcellen anderzijds, en de functionele en morfologische aanpassingen van de vaatwand onder pathologische omstandigheden. Tevens wordt het effect van farmaca op de onder pathologische omstandigheden optredende veranderingen bestudeerd. Ook binnen NUTRIM (Nutrition & Toxicology Institute Maastricht; inmiddels onderdeel van de landelijk erkende onderzoekschool MENU) vindt uitgebreid biomedisch technologisch onderzoek plaats. Voorbeelden van onderzoek binnen NUT RIM zijn moleculair biologisch onderzoek op het gebied van immunologie en transplantatieproblemen en moleculair toxicologisch onderzoek. Biocompatibiliteit is een belangrijke onderzoeksvraag in het onderzoekprogramma van het van het Instituut voor Biomaterialen (BIOPRIME). De beoogde opleiding zal ook door samenwerking met dit instituut nog een belangrijk steunpunt voor het opleidingsprogramma kunnen vinden. Op het moleculair genetisch onderzoek wordt vooral binnen het programma Groei en Ontwikkeling gewerkt. Tenslotte kan nog het programma Beweging en Revalidatie genoemd worden. Dit programma in opbouw integreert geneeskunde, biowetenschappen en technische wetenschappen. Voor de meeste van de hier geschetste onderzoeklijnen be staat een gedegen koppeling met de TUE.

42


BMT96.315/wc/io/04-1996

4.2 Positionering ten opzichte van andere opleidingen De hier voorgestelde vijfjarige opleiding Biomedische Technologie bestaat in deze vorm nog niet als academische opleiding aan een van de Nederlandse universiteiten. Er zijn aan de Nederlandse universiteiten binnen de Geneeskunde-faculteiten diverse opleidingen op het gebied van biomedische wetenschappen (RUL, VU, UvA, RUU, KUN). Deze opleidingen zijn echter vooral fundamenteel biologisch en medisch getint en niet gericht op de ontwikkeling van technologie binnen de biomedische wetenschappen. Van deze opleidingen zijn vooral die aan de eerste vier genoemde medische faculteiten sterk natuurwetenschappelijk/biomedisch getint. Bij geen van deze opleidingen be staat echter een veelomvattende samenwerking met een technische universiteit. Binnen de farmaceutisch gerichte opleidingen aan de Nederlandse universiteiten bestaan er enkele meer technisch gerichte opleidingen. Aan de RUL bestaat een opleiding Biofarmaceutische Wetenschappen, ten nauwste gelieerd aan het onderzoekinstituut voor geneesmiddelenonderzoek te Leiden. Dit instituut verricht zowel fundamenteel als strategisch geneesmiddelenonderzoek. De opJeiding sluit nauw aan bij het onderzoek en is primair een opleiding tot junior onderzoeker. Aan de VU bestaat een doctoraal opleiding Farmacochemie binnen de faculteit Scheikunde. De accenten van deze opleiding zijn vooral synthese van geneesmiddelen, moleculaire farmacologie en toxicologie. Aan de RUG tens lotte bestaat een doctoraal opleiding Technische Farmacie. Deze opleiding heeft een meer technologisch karakter. Geen van deze drie farmaceutisch gerichte opleidingen heeft echter een brede biomedische basis of een veelomvattende samenwerking met een technische universiteit. Vervolgens kan worden genoemd de opJeiding Medische Informatiekunde aan de UvA. Deze opleiding be staat uit een combinatie van geneeskundige (40%) en informatica gerichte (60%) vakken. Na twee gezamenlijke jaren wordt een keuze gemaakt tussen een klinische en informatiesystemen-variant. De opleiding is ondergebracht bij de faculteit Geneeskunde. Tenslotte worden de Technische Universiteiten genoemd. Aan elk van de drie Nederlandse TU's wordt in het onderwijs aandacht gegeven aan de biomedische technologie. Het meest uitgesproken gebeurt dit in Twente en Eindhoven. In Twente is er een doctoraal specialisatie BMT. Deze specialisatie geeft studenten van diverse technische opleidingen de mogelijkheid een biomedische kleuring aan de studie te geven door gerichte invulling van keuzevakken, stages en afstudeeropdracht. De student blijft verbonden aan zijn oorspronkelijke opleiding. Bovendien is er aan de TU te Twente een post-doctorale opleiding, gekoppeld aan de onderzoekschool 'Institute for Biomedical Engineering for the restoration of human functions' . Aan de TUE bestaan er in de doctoraal fase mogelijkheden Biomedische en Gezondheidstechnologie (studenten uit aIle opleidingen) of Werktuigkundige Medische Technologie (propedeuse Werktuigbouwkunde) te studeren. Ook hier is geen sprake van een volledige eerste fase opleiding. De positieve ervaringen met deze WMT -opleiding, die speciaal op werktuigbouwkunde studenten is gericht, zijn van groot be lang geweest voor de hier gedefinieerde opleiding in de Biomedische Technologie, die een ruimer gebied omvat en 43


BMT96.315/wc/io/04-1996

vanaf het begin een interdisciplinaire integratie tussen technologische en biomedische disciplines realiseert. Samenvattend, is de hier voorgestelde opleiding om diverse redenen uniek: - de enige voUedig op BMT gerichte eerste fase academische opleiding in Nederland - een gezamenlijke aanpak van een Technische Universiteit (TUE) en een Universiteit met faculteiten Gezondheidswetenschappen en Geneeskunde annex Academisch Ziekenhuis (RL). - een opleiding die is gebaseerd op een al in grote mate aanwezige infrastructuur en die wordt gefundeerd door een al meer dan 10 jaar durende veelomvattende samenwerking op onderzoekgebied. Behalve deze argumenten van afstemming is de voorgestelde opleiding uniek in verband met haar onderwijskundige invalshoek. Het is een van de eerste ,6-opleidingen aan een Nederlandse universiteit die zal worden ingericht mede op basis van principes van het PGOonderwijs. De relatief lage belangstelling van de Nederlandse jeugd voor natuurwetenschappelijke en technologische studies kan wellicht door onderwijskundige vernieuwing worden doorbroken. In diverse onderwijsvisitatie-rapporten van de laatste jaren is hierop gewezen. Naamgeving, inhoud en vormgeving van de opleiding appelleren bij jongeren aan de behoefte aan een technische opleiding met een concreet toepassingsgebied.

44


BMT96.315/wc/io/04-1996

HOOFDSTUK V - PLAATS BINNEN PROFILERING VAN RL EN TUE

5.1

ProfIlering en strategisch beleid van de RL

De Rijksuniversiteit Limburg (RL) is een universiteit in het Nederlands hoger onderwijsbestel die staat voor (Instellingsplan RL 1996-1999 d.d. 29 juni 1995): - Vernieuwing in het onderwijs. - Een streven naar kwaliteit van onderwijs, onderzoek en maatschappelijke dienstverlening die zich kan meten naar internationale maatstaven. - Het zijn van een internationaal georienteerde universiteit, niet aIleen door kwaliteit van onderwijs en onderzoek, maar ook door de inhoud van de programma's en de aard van het academische en sociale leven. - Het zijn van een economische, sociale en culturele motor voor de (eu)regio. Vergeleken met eerdere plannen (vgl. het strategisch beleidsplan voor de peri ode tot het jaar 2000, uit mei 1993) is er nu meer aandacht voor de betekenis die de RL voor de regio kan hebben. Als een van de lijnen van uitbouw van de instelling is gekozen voor technologie. De voorgenomen gezamenlijke BMT-opleiding met de TUE past uitstekend in deze keuze. Vanwege de kwetsbaarheid door het beperkte aantal opleidingen blijft de RL streven naar een verbreding van het aantal opleidingen waar zij rechtstreeks bij betrokken is. Het is duidelijk dat zij dat binnen de huidige wetgeving en de huidige externe omstandigheden niet op eigen kracht kan. De ins telling zal dan ook op zoek gaan naar allianties waardoor de noodzakelijke verbreding en verdieping van opleidingen kan plaatsvinden. De RL is daarbij niet gelnteresseerd in het "verhangen van Qordjes". Nieuwe initiatieven moeten een duidelijke meerwaarde hebben: zij zijn of sterk ondersteunend voor de andere opleidingen (dit geldt met name voor een aantal basisdisciplines) of vernieuwend wat betreft methodiek en inhoud. De laatste jaren wordt in brede kring de nadruk gelegd op kwaliteitsverbetering van het onderwijs. Onderwijskwaliteit is een van de sterke punten van de RL. Bovendien is de vernieuwing die de RL in het WO-bestel op onderwijsbeleid kan laten zien, een argument van betekenis voor het verkrijgen van steun voor de verdere ontwikkeling van de instelling. De RL is thans druk doende een plan voor kwaliteitsmanagement op te stellen. Eerdere inventarisaties binnen faculteiten en de recente nieuwe toetsing op studeerbaarheid, bevestigen het beeld dat binnen de RL zeer veel aandacht bestaat voor vraagstukken van studeerbaarheid en kwaliteitszorg. De facultaire toetsingen van de 82 aanbevelingen van de commissie Wijnen in haar rapport "Te doen of niet te doen" maken duidelijk dat de RL met recht en rede als een van de voortrekkers van het kwaliteitsmanagement kan worden beschouwd.

45


5.1

BMT96.315/wc/io/04-1996

Plaats binnen prorIIering en beleid TUE

In het Instellingsplan TUE 1995-1998 wordt de missie ondermeer als voIgt verwoord: , De TUE wit een ins telling van technisch wetenschappelijk onderwijs en onderzoek zijn van hoge kwaliteit naar internationale maatstaven en met maatschappelijke relevantie.' , De TUE richt het genereren en overdragen van kennis in het bijzonder ook op een duurzame ontwikkeling van de samenleving.' , De TUE kenmerkt zich daarbij door haar multidisciplinaire aanpak en de koppeling van technologie met economische, sociale en ecologische aspecten.' De hier gedefinieerde opleiding in de biomedische technologie (BMT) voldoet in alle opzichten aan deze missie. Uit het curriculum blijkt een sterke technisch wetenschappelijke inhoud in analyse en synthese, die de vergelijking met buitenlandse universiteiten glansrijk doorstaat. Het gebied van gezondheid en geneeskunde is maatschappelijk van groot belang, allereerst vanuit het perspectief van de burgers, maar ook in sociaal en economisch opzicht. Het is daarbij duidelijk, dat nieuwe ontwikkelingen op het terrein van gezondheid en geneeskunde in sterke mate ook technisch bepaald zijn. De snelle en baanbrekende ontwikkelingen in de techniek hebben een sterke weers lag op vele maatschappelijke terreinen en zeker ook op het gebied van gezondheid en geneeskunde, zowel preventief als curatief. Daarmee is een innig verband ontstaan tussen de biomedische en de technologische wetenschappen. Het is daarbij niet meer voldoende dat klassiek opgeleide ingenieurs enerzijds en medici en gezondheidsdeskundigen anderzijds samen naar oplossingen zoeken of ontwerpen bedenken. Dat komt omdat de communicatie tussen hen te moeilijk geworden is. Communicatie op hoog professioneel niveau moet berusten op een gemeenschappelijke basis van begrippen en vooronderstellingen. De nieuwe BMT-opleiding is speciaal gericht op zo'n gemeenschappelijke communicatiebasis, door vanaf het begin de technische vakken te betrekken op de biomedische werkelijkheid en zo een multidisciplinaire of zelfs interdisciplinaire integratie tot stand te brengen in onderzoek en toepassing.Ook binnen de klassieke technische disciplines worden grenzen overbrugd, doordat natuurkunde, werktuigbouwkunde, elektrotechniek, scheikundige technologie, wiskunde en informatica gelntegreerd worden vanuit de biomedische gezichtspunten. Voorts is het van belang, dat ook het medisch-technische aspectenonderzoek, dus de huidige en toekomstige maatschappelijke aspecten, ruim aandacht krijgen in het curriculum. Dit kweekt een houding om bij voorbaat te doordenken wat de gevolgen zullen zijn van de BMTontwikkelingen in de maatschappij. Dit maakt niet de toekomst voorspelbaar, maar zorgt weI voor een voortdurende alertheid en een tijdige signalering van vermoedelijke ontwikkelingen. Deze worden daarmee in een vroeg stadium bespreekbaar en daardoor ook beter te beheersen. Zo kan de TUE overeenkomstig haar missie bijdragen aan een duurzame en toch dynamische samenleving. Ook de economische, sociale en ecologische gevolgen van de technologische ontwikkelingen krijgen zo op een natuurlijke wijze aandacht in het BMT-onderwijs.

46

BMT, een gezamenlijke opleiding van TUE en RL .

5.3

BMT96.315/wc/io/04-1996

Samenwerking RL-TUE

De samenwerking tussen de RL en de TUE kende vanaf het begin van de RL een markante ontwikkeling op onderzoekgebied. Vanaf de start van de medische faculteit (FdG) in Maastricht, in 1975, verrichten vakgroepen van beide instellingen in nauwe samenwerking fundamenteel onderzoek aan de werking van hartkleppen, hartspiermechanica, tussenwervelschijf en andere projecten, steeds met het doel te komen tot (de verbetering van) diagnose of ontwerp van hulpmiddelen. Deze multidisciplinaire samenwerking op het raakvlak van gezondheidszorg en medische technologie werd gefaciliteerd door de projectmatige benadering van het desbetreffende onderzoek aan beide instellingen en de gelijkgerichtheid van een deel van de thema-keuze aan beide instellingen, in Maastricht de thema-keuze van de faculteit Geneeskunde en naderhand de faculteit Gezondheidswetenschappen, in Eindhoven de thema-keuze van de overkoepelend dwarsverband BMGT. De projecten hebben geleid tot talrijke gezamenlijke publicaties, promoties en inkomsten vanuit de tweede en derde geldstroom. In april 1989 spraken beide Colleges van Bestuur de wens uit de samenwerking verder uit te breiden, in de overtuiging dat de beoogde samenwerking belangrijke synergetische effecten zal hebben. Na een verdere verkenning sloten de be ide colleges in april 1991 een samenwerkingsovereenkomst, ter bevordering van de samenwerking tussen beide instellingen op de gebieden onderwijs, onderzoek en dienstverlening, in aUe daarvoor in aanmerking komende vormen en op aUe daarvoor in aanmerking komende (wetenschaps)gebieden, en om te voorzien in de vormgeving van elke wenselijke geachte organisatorisch-juridische eenheid. De ingestelde wetenschappelijke adviescommissie kreeg onder meer tot taak beide instellingen te adviseren over de totstandkoming van (nieuwe) samenwerkingsprojecten en de eisen waaraan deze naar wetenschappelijke maatstaven moeten voldoen, en over andere mogelijkheden om de samenwerking tussen de beide instellingen gestalte te geven. Naast de reeds bestaande mogelijkbeden tot hoogleraaruitwisseling stelden elk van beide instellingen stelden een initiele subsidie beschikbaar van f. 300.000,- per jaar. Hiermee zijn inmiddels 11 samenwerkingsprojecten bekostigd, die nieuwe samenwerkingen tussen beide instellingen initieren, een substantiele en duidelijke inbreng vanbeide instellingen hebben, aansluiten bij lopende onderzoekzwaartepunten en aandachtsgebieden, en voldoen aan de eisen die aan een promotie-onderzoek gesteld worden met zorgvuldige kwaliteitsbewaking. In 1994 werd dit aantaJ nog met drie uitgebreid. Verder werd het aantal wederzijdse aanstellingen van en uitwisselingen van UHD-ers en hoogleraren uitgebreid (thans 10). Zodoende bestaan er momenteel talrijke vormen van samenwerking: uitwisseling van wetenschappelijke staf, uitwisseling van onderwijs en studenten, gezamenlijke promotieprojecten, en gezamenlijk onderzoek. Gezamenlijk onderzoek wordt onder meer bed rev en in het Biomaterials and Polymere Research Institute Maastricht-Eindhoven (Bioprime) en op de thema's hart- en vaatziekten, voeding, veroudering, medische informatietechniek en ergonomie. 47


BMT96.315/wc/io/04-1996

BIJLAGE 1

Wetenschappelijke Commissie RL-TUE prof.dr. H. Bouma (TUE; voorzitter) prof.dLir. J.D. Janssen (TUE) prof.dr. R.S. Reneman (RL) prof.dr. W. Saris (RL) prof. dr. H. Struijker Boudier (RL; vice-voorzitter) prof.dr. MJ.A. de Voigt (TUE)

Ambtelijke en inhoudelijke ondersteuning dr. Drenthe (RL) prof. dr. A. Huson (TUE/RL) mevr. W.P.1.M. van den Oever (TUE) dr. ir. C. W.J. Oomens (TUE)

48

BIOMEDISCHE TECHNOLOGIE

Recommend Documents