In een stad die wereldberoemd is om haar wetenschappelijke erfgoed, bevindt zich een school die al meer dan een eeuw vakmanschap hoog in het vaandel draagt. De Leidse instrumentmakers School (LiS) leidt studenten op tot research instrumentmakers. Vakmensen die vanuit het niets precisie-instrumenten bedenken, ontwerpen en maken voor de wetenschap, de lucht- en ruimtevaart en de medische industrie. Met de komst van een nieuw keuzedeel ‘Ontwerpen van instrumenten voor de biomedische sector’ treedt de school nog meer toe tot de wereld van het ziekenhuis, de operatiekamer en de steriele keten.
Een bezoek aan de school, rondgeleid door directeur Stef Vink en curriculum expert Robin Hollebeek, laat zien waarom deze opleiding voor iedereen werkzaam in de medische technologie, inclusief de sterilisatiewereld, meer dan relevant is.
Een nationale vakschool met een bijzondere geschiedenis
De Leidse instrumentmakers School is geen gewone mbo-instelling. De school telt 350 studenten en valt daarmee, bewust, in de categorie kleinschalig en gespecialiseerd. De school werkt nauw samen met het afnemend werkveld, waaronder ziekenhuizen, onderzoeksinstellingen en bedrijven uit heel Nederland.
De school omschrijft zichzelf als een vakschool, ze is nadrukkelijk te onderscheiden van de reguliere ROC’s waar alle opleidingen door elkaar lopen. “Hier heeft iedereen iets gemeen: de motivatie om iets met techniek te doen,” vertelt Stef Vink.
Die gedeelde drive, gecombineerd met de kleinschaligheid creëert een leeromgeving, van meester-gezel, waar iedereen zich thuis voelt. In het eerste jaar zitten studenten samen in de startfase, dat is een groep van ruim honderd studenten. Daarna gaan ze naar de hoofdfase en werken ze met alle leerjaren door elkaar heen.
Projectgestuurd onderwijs
Vijf jaar geleden besloot de school het curriculum ingrijpend te hervormen. Het klassikale, vakgebonden onderwijs maakte plaats voor een projectgestuurde aanpak, waarbij alles gekoppeld wordt aan concrete projecten. Elk project duurt tien weken en studenten werken toe naar een beroepsproduct. Iets tastbaars wat ze aan het einde van die periode gemaakt hebben.
In het eerste jaar leren studenten de basisvaardigheden: veilig werken, machines bedienen, zelfstandig werken, technische tekeningen lezen en werken met een nauwkeurigheid van plus of minus een tiende millimeter. Het eindwerkstuk van het eerste jaar is een model van een bewerkingsmachine. Vink legt uit waarom dat model zo veelzeggend is: “Je toont aan dat je veilig kunt werken, alle machines kunt bedienen, een technische tekening kunt lezen en dat je je kunt houden aan de maatvoering. Anders draait het wieltje niet, dan blijft het vastzitten of heeft het te veel speling.”
Naarmate de opleiding vordert, neemt ook de ruimte voor creativiteit en zelfstandigheid toe. In de beginfase leren studenten dezelfde technieken die ze later in de medische of ruimtevaartcontext kunnen toepassen. In de latere semesters werken studenten in kleine groepjes aan complexere opdrachten voor externe opdrachtgevers en bij het afstuderen doen ze dat volledig zelfstandig. Studenten kunnen bovendien de helft van hun opleiding doelgericht inrichten richting een specifiek thema, zoals de medische sector, door bewuste keuzes te maken in stages, keuzedelen en afstudeeropdrachten.
‘’Een machine voelt niks, die gaat altijd door. Daarom is horen, zien en voelen heel belangrijk tijdens het proces.’’
De werkplaats
Studenten staan vijftig procent van hun opleidingstijd in de werkplaats. De school beschikt over zowel handmatig bediende machines als computergestuurde (CNC) machines. De handmatige machines zijn er niet zomaar, zo leren studenten het materiaal te voelen, te horen en te zien. Een CNC-machine gaat namelijk gewoon door als er iets misgaat. Hollebeek legt uit: “Als je het maximale uit de machine wil halen, ga je op andere manieren merken dat iets niet goed gaat. Een machine voelt namelijk niks, die gaat altijd door. Daarom is horen, zien en voelen heel belangrijk tijdens het proces.”
‘’Een operator bedient een machine en een vakman optimaliseert en zoekt de grenzen op van wat de machine kan leveren.’’
Het verschil tussen een operator en een vakman is precies dit punt. Een operator bedient een machine en een vakman optimaliseert en zoekt de grenzen op van wat de machine kan leveren. Ook als dat een hogere nauwkeurigheid vereist dan de machine in theorie aankan. Wat de school nastreeft, is dat de studenten kunnen werken op het maximale van de machine en nog een stapje verder.
Na twintig weken kunnen studenten zelfstandig op professionele productiemachines werken. Dat zijn dezelfde machines die ze in het werkveld bij bedrijven tegenkomen. De school beschikt daarom over machines met verschillende besturingssystemen, afgestemd op wat studenten in hun werk gaan tegenkomen. Daarmee leren ze niet slechts één systeem kennen, maar kunnen ze op verschillende machines vergelijkbare vaardigheden toepassen.
Naast frezen en draaien kent de school ook een glasblaaswerkplaats. Eerstejaars studenten krijgen tweehonderd uur glasblazen. Niet omdat dat de kern is van het beroep, maar vanwege wat het traint: oog-handcoördinatie, inzicht in materiaalvervorming en doorzettingsvermogen. Niemand kan glasblazen in het begin. En juist dat onvermogen overwinnen, met eindeloos oefenen totdat het lukt, is een vaardigheid die de rest van de opleiding van pas komt. Of je daarna gaat frezen, draaien of monteren, het zijn dezelfde skills.
Nauwkeurigheid zichtbaar gemaakt
Wie de optiekwerkplaats van de school binnenstapt, treft een wereld die op het eerste gezicht weinig met medische technologie te maken lijkt te hebben. Kees, een 23-jarige student die buiten zijn reguliere schoolrooster extra tijd in de optiekwerkplaats doorbrengt, legt uit waar hij mee bezig is: het slijpen van een 45-graden prisma. “Als je van boven kijkt, zie je er een patroon in,” vertelt hij vol enthousiasme.
Hij legt een tweede, gepolijst vlak op het prisma. Er zit zo weinig ruimte tussen dat het glas vacuüm trekt. Wie goed kijkt, ziet cirkelvormige interferentiepatronen, ook wel de zogeheten Newtonringen. Kees telt er drie. “Drie ringen. Dat is 870 nanometer. Dat is het hoogteverschil tussen de hoogste en de laagste punten over het hele oppervlak.”
870 nanometer. Dat is minder dan één duizendste millimeter. Voor de gemiddelde waarnemer nauwelijks voorstelbaar, maar voor een instrumentmaker meetbaar en stuurbaar. Kees legt uit wat dit betekent voor toepassingen buiten de school: “Denk aan een satelliet. Die heeft maar een klein scannertje om te zien wat er gebeurt. Maar die moet, zoals voor Google Maps bijvoorbeeld, enorme kilometers per keer fotograferen. Dan zijn die toleranties enorm hoog en als je dan ook maar een klein beetje fout zit, dan klopt het hele beeldveld niet meer.”
Diezelfde precisie is in de medische wereld van levensbelang. Optiek wordt toegepast in fiberoptische systemen waarmee artsen in het lichaam kunnen kijken, zonder dat een volledige camera naar binnen hoeft. Het licht reist via een glasvezel naar binnen, maar de beeldvorming vindt buiten het lichaam plaats. Elk component in die keten moet nauwkeurig, schoon en bestand tegen sterilisatie zijn. De verbinding tussen de optiekwerkplaats en de operatiekamer is zo kleiner dan het lijkt.
Kees doet dit keuzedeel buiten zijn reguliere rooster om, puur uit eigen interesse. Vink ziet hem als voorbeeld van hoe het onderwijs bedoeld is: “Als een student een goed idee heeft, moet het antwoord ja zijn. En als het even nog niet kan omdat hij of zij nog niet zo ver genoeg in de opleiding is, dan moet je dat ook aangeven. Maar als je zo ver bent, dan gaan we het doen.”
Sterilisatie als ontwerpvraagstuk
Sterilisatie is voor medische instrumentmakers geen bijzaak, maar een fundamenteel ontwerpcriterium. Elk instrument dat in de buurt van de patiënt komt, moet kunnen worden schoongemaakt en gesteriliseerd. Dat bepaalt de materiaalkeuze, de oppervlakteafwerking en de keuze voor wegwerp of hergebruik.
Een concreet voorbeeld: chirurgische instrumenten vertonen na productie altijd braampjes. Dat zijn scherpe randjes aan de snijkant als gevolg van het bewerkingsproces. Bij een oogoperatie is dat ronduit onacceptabel. De school werkt daarom actief aan projecten om dit te optimaliseren. Hoe haal je de bramen eraf op een manier die reproduceerbaar is, schoon is en voldoet aan de eisen van de medische omgeving?
Ook bewerkingsvloeistoffen zijn een serieus thema. Bij het bewerken van metaal zijn koelmiddelen vaak onmisbaar, maar bij instrumenten die in het menselijk lichaam worden toegepast, zijn ze veelal verboden. Dat maakt de productie duurder en stelt hogere eisen aan het schoonmaken. Hollebeek schetst het dilemma: “Gaat het in het menselijk lichaam, dan is bewerkingsvloeistof niet toegestaan. Dat betekent dat het veel duurder wordt om te maken. Want als je het eigenlijk wel nodig hebt, hoe ga je het dan zonder doen? Het kan wel, maar daar zitten financiële consequenties aan.”
De school laat studenten over bewerkingsvloeistoffen rapportages bijhouden waarin de concentratie, zuurgraad en mogelijke schimmelgroei is opgenomen. Want wie een instrument maakt, moet ook begrijpen dat het daarna de reinigings- en sterilisatiecyclus in moet kunnen. Die rapportagevaardigheden zijn bovendien direct toepasbaar in de medische wereld, waar nauwkeurige documentatie wettelijk verplicht is.
Het keuzedeel ‘Ontwerpen van instrumenten voor de biomedische sector’
De school bevindt zich op het Leidse Bio Science Park, één van de grootste biomedische campussen van Europa. Toch loopt op dit moment minder dan vijf procent van de studenten stage of doet een project voor een organisatie op dit park. Dat wil de school veranderen. Het nieuwe keuzedeel ‘Ontwerpen van instrumenten voor de biomedische sector’, dat per 4 mei van start gaat, is de concrete stap in die richting.
“Ik wil dat elke dag die we besteden aan het keuzedeel studenten ’s avonds enthousiast aan de keukentafel vertellen wat ze hebben geleerd en meegemaakt. Dat is mijn doel. Dat ze weten: dit is mijn wereld.’’
Robin Hollebeek, curriculum expert en constructeur van het keuzedeel, vertelt wat hem drijft: “Ik wil dat elke dag die we besteden aan het keuzedeel studenten ’s avonds enthousiast aan de keukentafel vertellen wat ze hebben geleerd en meegemaakt. Dat is mijn doel. Dat ze weten: dit is mijn wereld. Dit is zo tof, dit wil ik gaan doen, hier wil ik werkzaam zijn.”
Het keuzedeel is bedoeld voor studenten die al ervaring hebben met ontwerpen, werken met CAD-software en de basisconstructieprincipes kennen. Op die basis wordt medische technologie als verdieping aangeboden. Studenten kiezen uit vier concrete opdrachten, elk met maximaal zes deelnemers, zodat de begeleiding intensief blijft. De opdrachten komen vanuit de onderzoeksinstellingen en medische bedrijven, ze worden begeleid door specialisten, ervaringsdeskundigen en technici uit het werkveld zodat de hedendaagse inzichten en technieken kunnen worden toegepast. Inclusief artsen en orthopediespecialisten die vanuit hun klinische praktijkervaring vertellen wat er in de werkelijkheid werkt of verbeterd kan worden.
‘’Je moet als instrumentmaker voldoende materialenkennis hebben om een instrument te kunnen ontwikkelen dat meerdere malen gesteriliseerd kan worden.’’
Door het gehele keuzedeel loopt één rode lijn: duurzaamheid en de circulariteit cyclus. Elk onderdeel dat in de buurt van de patiënt komt, moet voldoen aan de MDR-regelgeving en aanverwante richtlijnen. “Je moet als instrumentmaker voldoende materialenkennis hebben om een instrument te kunnen ontwikkelen dat meerdere malen gesteriliseerd kan worden,” vertelt Hollebeek. Precies dat is de reden waarom de school graag met haar studenten naar de onderzoeksinstellingen en de bedrijven toe gaat, zij kunnen namelijk het beste laten zien waarvoor en hoe een instrument gebruikt wordt.
Studenten met baangarantie
De positie van een afgestudeerd instrumentmaker op de arbeidsmarkt is sterk. De school heeft meer stageplekken dan studenten en meer projectaanvragen dan er studenten zijn om ze uit te voeren. “Het is een luxepositie voor de studenten dat ze kunnen kiezen,” weet Vink maar al te goed.
In de medische technologie geldt dat des te meer. Wie tijdens de opleiding al in contact komt met ziekenhuizen, leveranciers van medische apparatuur en klinisch specialisten, vindt gemakkelijker zijn weg naar die sector na het afstuderen.
Een tweede doel van het keuzedeel is het werven van meer vrouwelijke studenten. Vijf jaar geleden was slechts acht procent van de studenten vrouw; inmiddels is dat vijftien procent, maar het streven is vijfentwintig procent. Stef Vink legt uit hoe de framing daarin verschil maakt: “Als ik zeg ‘wil je werken in de Semicon?’, dan denk je: ik weet niet wat het is, daar heb ik helemaal niks mee. Maar als ik zeg ‘zou je het leuk vinden om aan hulpmiddelen voor in het ziekenhuis te werken?’ dan raken meiden over het algemeen meer enthousiast.” En zeker in de precisietechniek is de oog-handcoördinatie van vrouwen vaak beter dus dat is ook nog eens een pré.
‘’Vakmensen die een vraagstuk omzetten in een werkend instrument, die begrijpen dat elk onderdeel na gebruik de sterilisatieafdeling ingaat en die ontwerpen met dat gegeven als uitgangspunt, niet als bijgedachte.’’
Twee werelden die elkaar niet kunnen missen
De Leidse instrumentmakers School maakt dingen die er nog niet zijn. Dat is de kern van het vak en dat is precies wat de medische technologie nodig heeft. Vakmensen die een vraagstuk omzetten in een werkend instrument, die begrijpen dat elk onderdeel na gebruik de sterilisatieafdeling ingaat en die ontwerpen met dat gegeven als uitgangspunt, niet als bijgedachte.
De school is geen ver-van-mijn-bed-wereld voor de medische sector. Ze werkt samen met ziekenhuizen, ontwikkelt onderdelen voor chirurgische robots en traint studenten die straks de instrumenten maken die op uw CSA-afdeling belanden.
Hoe beter die makers begrijpen wat sterilisatie vraagt van een ontwerp zoals welke materialen geschikt zijn, welke geometrieën ze moeten vermijden en hoe documentatie bijgehouden moet worden, hoe eenvoudiger en betrouwbaarder de instrumenten van morgen te reinigen en te hergebruiken zijn.
De Leidse instrumentmakers School leidt die vakmensen op en met het nieuwe keuzedeel ‘Ontwerpen van instrumenten voor de biomedische sector’ doet ze dat met de medische wereld nadrukkelijk voor ogen.