Interview „Wir sind STIMULATE“ mit Marcel Eisenmann

 

Interviewter: Marcel Eisenmann

Stelle: Leiter des FLEXtronic Labors

Interviewerin: Lea Nickel

Datum: 03.09.2024

Du bist Leiter des FLEXtronic Labors, welche Aufgaben sind damit verbunden?

Antwort: Die Aufgaben sind tatsächlich sehr vielfältig. Ich bin für die Instandhaltung der Geräte und die Versorgung mit benötigtem Material verantwortlich. Ich betreue die Hardware, überwache den Zustand der Maschinen und führe Wartungen durch. Zudem unterstütze ich Studierende und Mitarbeitende bei der Nutzung der komplexeren Maschinen, wie z.B. der CNC-Fräse, und gebe Ratschläge und Hilfestellungen bei deren Aufgaben.

Du hast Sport und Technik im Bachelor studiert und dann Medical Systems Engineering im Master. Was hat dich inspiriert, einen Weg von Sport und Technik und jetzt auch Medizintechnik zu wählen?

Antwort: Ursprünglich habe ich mich für den Studiengang Sport und Technik entschieden, weil er meine beiden großen Interessen perfekt vereinte: meine Leidenschaft für Sport und mein technisches Interesse. Während des Studiums habe ich jedoch gemerkt, dass mir der direkte Bezug zum Menschen fehlte. Deshalb habe ich mich im Master für Medical Systems Engineering entschieden. Besonders die Herausforderungen einer alternden Gesellschaft und die damit verbundenen neuen Krankheitsbilder haben mich motiviert, in der Medizintechnik meinen Beitrag zu leisten.

Bist du durch dein Masterstudium dann auch zu STIMULATE gekommen?

Antwort: Ja, genau, das war quasi mein Eintrittstor zum Forschungscampus. Der Studiengang Medical Systems Engineering ist eng mit STIMULATE und auch dem FLEXtronic Labor verknüpft. Die praktische Ausrichtung des Studiengangs ermöglicht, dass viele Themen, die wir im Studium behandeln, direkt hier am Forschungscampus praktisch umgesetzt werden können. Über meine Masterarbeit und ein Forschungsprojekt habe ich dann immer mehr Bezug zu STIMULATE bekommen, und es war schnell klar, dass mir die Arbeit hier viel Spaß macht. Darum habe ich mich auch nach dem Studium nach einem Job hier umgeschaut – und bin geblieben.

In deiner Masterarbeit hast du dich mit der Entwicklung eines MR-kompatiblen Kraftrückkopplung-Systems für medizinische Robotik auseinandergesetzt. Welche Anwendungsmöglichkeiten gibt es und was waren Herausforderungen?

Antwort: Das robotische Assistenzsystem (µRIGS), an dem ich gearbeitet habe, befindet sich noch in der Forschungsphase und soll vor allem in der Krebsbehandlung Anwendung finden. In der Masterarbeit ging es darum, den Ärzt:innen bei Eingriffen, wie der punktgenauen Platzierung von Biopsienadeln in Tumoren, das nötige haptische Feedback zurückzugeben, welches bei der telemanipulierten Steuerung eines Roboters von Grund auf erst einmal verloren geht. Eine Herausforderung bestand darin, in der engen und sensiblen Umgebung eines MRT ein System zu schaffen, das keine elektromagnetischen Störungen verursacht. Um dies zu lösen, habe ich eine indirekte Messmethode verwendet, bei der die Nadelkräfte über die sogenannte Back-EMF - also die elektromotorische Rückstellkraft - aus den Motordaten berechnet werden und über einen haptischen Controller für die Anwendenden beim Nadelvorschub spürbar sind. Dadurch können Ärzt:innen trotz des robotischen Eingriffs die nötige Haptik wahrnehmen, die für präzise medizinische Eingriffe entscheidend ist.

Im Rahmen deiner Bachelorarbeit hast du dich mit Druckverteilung und subjektivem Komfortgefühl von Wanderschuhen beschäftigt. Gehst du selber gern wandern und hatten die Ergebnisse Einfluss auf dein eigenes Sport- und Freizeitverhalten?

Antwort: Das Thema hat mich sofort angesprochen, da ich selbst gern wandere und ich hatte das Glück, durch ein Losverfahren dafür ausgewählt zu werden. In der Arbeit habe ich den Einfluss der Sprengung, also den Höhenunterschied zwischen Vorfuß und Ferse, von Wanderschuhen untersucht, um die optimale Höhe zu ermitteln. Interessanterweise zeigte die Studie, dass die handelsüblichen Wanderschuhe bereits für die meisten Menschen optimal sind. Die Arbeit war sehr praxisnah, mit Feldmessungen im Nordpark, das hat mir viel Freude bereitet – vor allem, weil ich mein persönliches Interesse mit der Forschung verbinden konnte.

Diese Vielfalt an Aufgaben spiegelt sich ja auch in deiner aktuellen Position wider. Wenn du nun einen Blick in die Zukunft wirfst: Welche spannenden Projekte sind im FLEXtronic Labor in Planung?

Antwort: Im FLEXtronic Labor gibt es eine enorme Vielfalt an Projekten, von kleineren studentischen Aufgaben bis hin zu Doktorarbeiten. Dank der ausgezeichneten Ausstattung und des Platzangebots bieten sich hier ideale Möglichkeiten, um Herausforderungen in der Medizintechnik mit den Teilgebieten der Elektrotechnik, Mechanik und Softwareentwicklung anzugehen und diese anwendungsnah im klinischen Kontext zu evaluieren. Mit jeder neuen Studentin und jedem neuen Studenten entstehen neue Herausforderungen, Aufgaben und Ziele. Ich freue mich immer, Teil davon zu sein und meinen Beitrag dazu zu leisten.

Wunderbare Schlussworte, Marcel. Vielen Dank für deine Zeit!

 

Hier geht's zur Übersicht über alle bisher geführten Interviews.

You are head of the FLEXtronic laboratory, what tasks are involved?

Reply: The tasks are actually very varied. I am responsible for maintaining the equipment and supplying the necessary materials. I look after the hardware, monitor the condition of the machines and carry out maintenance. I also support students and employees in using the more complex machines, such as the CNC milling machine, and provide advice and assistance with their tasks.

You studied sport and technology in your Bachelor's degree and then Medical Systems Engineering in your Master's degree. What inspired you to choose a path from sport and technology and now also medical engineering?

Reply: I originally chose the Sport and Technology degree programme because it perfectly combined my two main interests: my passion for sport and my interest in technology. During my studies, however, I realised that I was missing the direct connection to people. That's why I chose Medical Systems Engineering for my Master's degree. In particular, the challenges of an ageing society and the associated new clinical pictures motivated me to make my contribution in medical technology.

Did you also come to STIMULATE through your Master's programme?

Reply: Yes, exactly, that was basically my gateway to the research campus. The Medical Systems Engineering degree programme is closely linked to STIMULATE and the FLEXtronic laboratory. The practical orientation of the degree programme means that many of the topics we cover in our studies can be put into practice right here at the research campus. Through my Master's thesis and a research project, I became more and more involved with STIMULATE and it quickly became clear that I really enjoy working here. That's why I looked around for a job here after my studies - and stayed.

In your Master's thesis, you focussed on the development of an MR-compatible force feedback system for medical robotics. What possible applications are there and what were the challenges?

Reply: The robotic assistance system (µRIGS) that I worked on is still in the research phase and is primarily intended for use in cancer treatment. The master's thesis was about providing doctors with the necessary haptic feedback during interventions, such as the precise placement of biopsy needles in tumours, which is lost from the outset with the telemanipulated control of a robot. One challenge was to create a system that does not cause electromagnetic interference in the confined and sensitive environment of an MRI. To solve this, I used an indirect measurement method in which the needle forces are calculated from the motor data via the so-called back-EMF - i.e. the electromotive restoring force - and can be felt by the user via a haptic controller when the needle is advanced. This allows doctors to perceive the necessary haptics, which are crucial for precise medical procedures, despite the robotic intervention.

As part of your bachelor's thesis, you looked at pressure distribution and the subjective feeling of comfort in hiking boots. Do you enjoy hiking yourself and did the results influence your own sport and leisure behaviour?

Reply: The topic immediately appealed to me as I like hiking myself and I was lucky enough to be selected by lot. In my thesis, I analysed the influence of the drop, i.e. the difference in height between the forefoot and heel, of hiking boots in order to determine the optimum height. Interestingly, the study showed that commercially available hiking boots are already optimal for most people. The work was very practical, with field measurements in the Nordpark, which I really enjoyed - especially because I was able to combine my personal interest with research.

This variety of tasks is also reflected in your current position. If you now take a look into the future: What exciting projects are in the pipeline at the FLEXtronic laboratory?

Reply: There is an enormous variety of projects in the FLEXtronic laboratory, from small student tasks to doctoral theses. Thanks to the excellent equipment and the space available, there are ideal opportunities to tackle challenges in medical technology with the sub-areas of electrical engineering, mechanics and software development and to evaluate these in a clinical context. New challenges, tasks and goals arise with every new student. I am always happy to be part of this and to make my contribution.

Wonderful closing words, Marcel. Thank you so much for your time!

 

Click here for an overview of all interviews conducted so far.