Studentische Designstudie eines visionären Magnetresonanztomographen

Mit einem vielfältigen Hintergrund als ehemaliger Projektingenieur im Innovationsteam der Opel Automobile GmbH, Produktentwickler in einem Fahrrad-Startup in Magdeburg und Industriedesigner und Produktentwickler bei raumideen GmbH & Co. KG fertigte Herr Michel Pieczynski im Rahmen seiner Masterarbeit an der Hochschule Magdeburg-Stendal in Kooperation mit dem Forschungscampus STIMULATE eine herausragende Forschungsarbeit an. Das Thema war dabei die Erstellung einer Designstudie eines dedizierten Magnetresonanztomographen (MRT) für die Bildgebung während intraoperativer Eingriffe im Thorax- und Abdomenbereich.

Mit der gestalteten Designstudie konnte ein MRT erarbeitet werden, welches das Ziel einer Vision für zukünftige MRT-Entwicklungen liefert. Durch das Verlassen der rein ökonomischen Perspektive konnte das Gerät in großen Zügen neu gedacht werden, trotz des Aufbaus auf Basis heutiger Technik.

In die Forschungsarbeiten startete Herr Pieczynski mit einer Anforderungsanalyse durch umfangreiche Experteninterviews. Dabei flossen durch Dr. med. Bennet Hensen (Medizinische Hochschule Hannover) klinische Anforderungen, durch Dr.-Ing. Enrico Pannicke und Remigiusz Kwapik (mediMESH GmbH bzw. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg) technische Aspekte, durch Dr. Julia Moritz (Use-Ing. GmbH) die Bedarfe der Usability und durch den direkten Betreuer Prof. Jan Bäse Ansprüche hinsichtlich der Gestaltung mit in die Designstudie ein. Die daraus gewonnenen Anforderungen zielten auf einen verbesserten Patientenzugang, einen optimierten Patiententransfer und die Verbesserung der Innenraummonitorposition ab. Zur effektiven Unterstützung des klinischen Personals wurden zudem ein ergonomiegerechter Geräteumgang sowie ein verbessertes Kabelmanagement integriert und ein ganzheitlicher Workflow adressiert. Mit Bedacht auf eine spätere Vermarktung eines solchen Geräts erfolgte die Auslegung des Designs orientiert an der Medizinproduktenorm.

Den Nachweis, dass das in 3D Renderings (Darstellungsform) entworfene Gerätedesign den Anforderungskriterien standhält, erbrachte Herr Pieczynski mittels zweier VR-Sitzungen im Use-Lab. Das MRT-Design überzeugte dabei in den verschiedenen klinischen Teilgebieten der Diagnostik, der Interventionsplanung, des eigentlichen Eingriffs, der Therapiekontrolle sowie der nachträglichen Kontrolle des Eingriffs und bietet damit eine ganzheitliche Workflow-Lösung. Dadurch und durch den visionären Charakter der Designstudie wird ein Ausblick auf innovative Möglichkeiten sowie ein Anstoß für zukünftige Tomographenentwicklungen gegeben.

(November 2022)

Student design study of a visionary magnetic resonance tomograph

With a diverse background as a former project engineer in the innovation team of Opel Automobile GmbH, product developer in a bicycle startup in Magdeburg and industrial designer and product developer at raumideen GmbH & Co. KG, Mr. Michel Pieczynski produced an outstanding research paper as part of his master's thesis at the Magdeburg-Stendal University of Applied Sciences in cooperation with the research campus STIMULATE. The topic was the creation of a design study of a dedicated magnetic resonance tomograph (MRI) for imaging during intraoperative procedures in the thorax and abdomen.

With this design study an MRI could be developed, which provides the goal of a vision for future MRI developments. By leaving the purely economic perspective, the device could be rethought in broad terms, despite being based on today's technology.

Mr. Pieczynski started the research work with a requirements analysis through extensive expert interviews. Dr. med. Bennet Hensen (Hannover Medical School) included clinical requirements, Dr.-Ing. Enrico Pannicke and Remigiusz Kwapik (mediMESH GmbH and Otto von Guericke University Magdeburg, respectively) included technical aspects, Dr. Julia Moritz (Use-Ing. GmbH) included usability requirements, and Prof. Jan Bäse, his direct supervisor, included design requirements in the design study. The resulting requirements were aimed at improving patient access, optimizing patient transfer, and improving the indoor monitor position.

In order to provide effective support for clinical staff, ergonomic equipment handling and improved cable management were also integrated, and a holistic workflow was addressed. With a view to the later marketing of such a device, the design was oriented to the medical device standard.

The device design, which was created in 3D renderings, met the requirement criteria by means of two VR sessions in the Use Lab. The MRI design was convincing in the various clinical sub-areas of diagnostics, intervention planning, the actual intervention, therapy control and subsequent control of the intervention, thus offering a holistic workflow solution. This and the visionary nature of the design study will provide an outlook on innovative possibilities as well as impetus for future tomograph developments.

(November 2022)