Innovative Medizintechnik für Entwicklungsregionen: Wie 'Biomedical Lab in a Box' Ingenieure in Afrika stärkt

Die Gesundheitsversorgung in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (LMICs) steht weltweit vor zahlreichen Hürden. Neben dem Mangel an qualifiziertem Personal und einer oft unzureichenden Infrastruktur ist vor allem die Verfügbarkeit und Funktionalität medizinischer Geräte ein kritischer Faktor. Oft sind Krankenhäuser und Kliniken mit Geräten ausgestattet, die zwar technisch hoch entwickelt sind, aber nicht für die lokalen Bedingungen ausgelegt und dementsprechend anfällig für Ausfälle. Die Ursachen hierfür liegen in Designmängeln, unzuverlässiger Stromversorgung, Staub, hoher Luftfeuchtigkeit und Hitze sowie fehlendem technischen Support vor Ort. Solche Umstände führen zu sogenannten „Ausrüstungs-Friedhöfen“, in denen defekte medizinische Apparate ungenutzt verfallen, obwohl der Bedarf an funktionaler Medizintechnik hoch ist.

Um diesen Teufelskreis zu durchbrechen, hat das Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit dem Projekt „Biomedical Lab in a Box“ eine innovative Initiative ins Leben gerufen. Ziel ist es, vor allem junge Ingenieure in Ländern wie Kenia und Uganda praktisch zu schulen und zu befähigen, medizinische Geräte nicht nur zu warten, sondern auch selbst zu entwickeln und zu verbessern. Dadurch wird die Abhängigkeit von teurer, schwer wartbarer Importtechnik verringert und die Grundlage für eine nachhaltige Gesundheitsversorgung gelegt. Ein wichtiger Ausgangspunkt des Projekts ist die Erkenntnis, dass lokale biomedizinische Ingenieure oft mit der Wartung der Geräte überfordert sind. Die Trainingsangebote und das Ausbildungssystem vor Ort legen häufig den Fokus auf theoretisches Wissen, während praktische Fähigkeiten und ingenieurstechnisches Problemlösen zu kurz kommen.

Das erschwert es, auch kleinere Reparaturen oder Anpassungen selbst durchzuführen. Hinzu kommt, dass Ersatzteile aus dem Ausland durch lange Lieferzeiten und hohe Kosten nur schwer zugänglich sind. Die Kombination aus mangelnder Praxis, komplexen proprietären Geräten und nicht verfügbaren Ersatzteilen führt dazu, dass defekte Geräte nicht instand gesetzt werden können. Das „Biomedical Lab in a Box“-Projekt versucht genau an dieser Stelle anzusetzen und vermittelt praxisorientiertes Wissen durch Workshops und Mini-Kurse an Universitäten in Kenia und Uganda. Das Herzstück ist ein Experimentier-Kit, das speziell zusammengestellt wurde, um verschiedenste Aspekte der Medizintechnik greifbar zu machen.

Darin enthalten sind beispielsweise Komponenten zum Bau von EKG-Geräten, LED-Lichtsensoren und programmierbaren Spritzenpumpen. Die Module sind so konzipiert, dass sie sowohl theoretisches Verständnis vertiefen als auch technische Herausforderungen der realen Welt abbilden, wie zum Beispiel Störgeräusche, Signalrauschen oder präzise Montagearbeiten. Die Ausbildungsinhalte basieren auf einem Kurs, der am MIT ursprünglich für Medizintechnik-Studierende entwickelt wurde, und wurden mit Unterstützung verschiedener MIT-Programme an die lokalen Bedingungen angepasst. Dabei wurde besonders darauf geachtet, Materialien und Bauteile zu verwenden, die in der Region verfügbar und somit nachbeschaffbar sind. Dies verstärkt die lokale Wertschöpfung und verringert Abhängigkeiten von internationalen Lieferketten, die in diesen Regionen immer wieder problematisch sind.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Fokus auf „mens et manus“ – also das Prinzip von Hand und Verstand, das das Lernen durch praktische Anwendung zentral stellt. In den Kursen wird nicht nur vermittelt, wie medizinische Geräte funktionieren, sondern die Studierenden entwickeln selbst Ideen für deren Weiterentwicklung, Reparatur oder Anpassung. Die Kreativität und der Einfallsreichtum der Teilnehmer werden gefördert, um aus vorhandenen Ressourcen praktikable Lösungen zu schaffen. Ein Beispiel dafür ist die Improvisation von Ersatzteilen, wie beispielsweise dem Einsatz von handelsüblichen Leuchtstoffröhren, um ausgefallene Speziallampen in Röntgenbetrachtern zu ersetzen. Die Auslieferung und Montage der Kits erfolgte in Nairobi durch die Firma Gearbox Europlacer, die über eine automatisierte Leiterplatten-Fertigung in Ostafrika verfügt und Lizenznehmer von Raspberry Pi Komponenten ist.

Lokale Fertigung sichert nicht nur die Verfügbarkeit der Materialien, sondern stärkt auch die regionale Industrie und das Know-how. Die Rückmeldungen der Teilnehmenden aus Kenyatta University in Kenia und Mbarara University of Science and Technology in Uganda zeigen, welche Wirkung die praxisnahe Ausbildung erzielt. Studierende berichten, wie Laborexperimente, das Löten von Schaltungen oder Programmieren von Mikrocontrollern die Verbindung zwischen Theorie und Anwendung herstellen, praktische Kenntnisse erweitern und das Verständnis für funktionierende Medizintechnik vertiefen. Der praktische Zugang motiviert sie, selbstständig Projekte zu verfolgen und innovative Ideen zu entwickeln. Über die Workshops hinaus ist es dem Projektteam wichtig, die nachhaltige Nutzung der Materialien und des erworbenen Wissens zu verfolgen.

Ebenso wird Wert darauf gelegt, die Lerninhalte offen zugänglich anzubieten, damit sie auch von anderen Hochschulen und Ausbildungseinrichtungen weltweit verwendet und angepasst werden können. Langfristig soll aus der Initiative eine offene Plattform entstehen, die eine breite Verbreitung und Weiterentwicklung unterstützt. Das Projekt „Biomedical Lab in a Box“ ist ein beispielhaftes Modell, wie Technologie und Bildung in globalen Partnerschaften eingesetzt werden können, um gezielt Kapazitäten aufzubauen und die Gesundheitsversorgung dort zu verbessern, wo sie am dringendsten benötigt wird. Es schafft eine Brücke zwischen theoretischem Wissen und praktischen Herausforderungen, stärkt lokale Fachkräfte und kurbelt die regionale Entwicklung an. Zudem bringt es eine neue Haltung zum Umgang mit Medizintechnik hervor: weg von der passiven Nutzung importierter Geräte hin zu aktiver Mitgestaltung, Reparatur und Innovation in lokalen Kontexten.

In einer Welt, in der technologische Lösungen oft global entwickelt werden, ohne die Bedingungen vor Ort ausreichend zu berücksichtigen, ist ein solches Vorgehen von großer Bedeutung. Es zeigt, dass nachhaltige Verbesserung in der Gesundheitsversorgung eng mit der Förderung lokaler Expertise verknüpft ist und dass Bildung ein Schlüssel ist, um Versorgungsdefizite zu überwinden und Ressourcen effizient zu nutzen. Das Beispiel der Hochschulen in Ostafrika verdeutlicht, wie junge Ingenieure mit der richtigen Unterstützung befähigt werden können, Probleme selbst zu lösen und sich zu Innovatoren zu entwickeln. Die Kombination aus einer durchdachten, praxisorientierten Ausbildung, lokal verfügbarer Technik und einer unterstützenden Gemeinschaft weckt Potenzial, das weltweit Anerkennung verdient und als Vorbild für ähnliche Initiativen dienen kann. Insgesamt beweist das „Biomedical Lab in a Box“-Projekt eindrucksvoll, dass es möglich ist, mit einfachen, zielgerichteten Maßnahmen Fortschritte in der Medizintechnik und Ausbildung in Entwicklungsregionen zu erzielen.

Durch die Stärkung des lokalen technischen Know-hows und die Förderung von kreativem Problemlösen wird der Weg geebnet für eine bessere, selbstbestimmte Gesundheitsversorgung – ein bedeutender Schritt für die globale Gesundheit und Gerechtigkeit.