Cyfrowe metody badania wad kręgosłupa - unikalny projekt naukowców z Politechniki Rzeszowskiej

Pandemia covid-19 zamknęła wiele młodych osób w domach i wymusiła naukę zdalną i wielogodzinne spędzanie czasu w pozycji siedzącej. Naukowcy z Politechniki Rzeszowskiej postanowili wyjść naprzeciw rosnącym problemom związanym z wadami kręgosłupa zarówno u dzieci, jak i dorosłych i skupili się na rozwoju projektu pod nazwą „Cyfrowe metody badania wad kręgosłupa”. - Tym obszarem interesujemy się już od jakiegoś czasu, znacznie wcześniej niż wybuch pandemii. Do zajęcia się sprawą skłoniło nas opracowanie algorytmu, który pozwalał przetwarzać dane z czujników AHRS / IMU bezpośrednio na położenie obiektu w przestrzeni. Algorytm okazał się na tyle dokładny, że możliwe stało się zbudowanie narzędzi, które pozwalały badać nawet niewielkie zmiany położenia badanego obiektu - mówi mgr inż. Michał Wroński.

Pierwsze zastosowania trafiły do projektów związanych z inteligentną odzieżą, które wciąż toczą się niezależnie od grantów PCI. Inteligentna odzież to jednak wciąż bardziej gadżet niż poważna aplikacja, stąd koncepcja aby za pomocą opracowanych metod rozwiązać jakiś problem społeczny. - Wady postawy były dość naturalnym obszarem, w który postanowiliśmy wejść, głównie ze względu na to, że ja osobiście jako człowiek sporego wzrostu borykam się z nimi od dziecka. Będąc w gabinecie fizjoterapeutycznym zastanawiałem się, jakie problemy ma diagnosta, próbujący znaleźć przyczynę np. bólu pleców. Przeprowadzone później rozeznanie wykazało, że obecnie stosowane metody są dalekie od ideału - kontynuuje przedstawiciel zespołu naukowego.

Obecnie badania prowadzone są za pomocą metod tradycyjnych - na podstawie zdjęcia pleców z zaznaczonymi markerami na skórze pozycjami kręgów, następnie takie zdjęcie trafia do lekarza lub fizjoterapeuty, którego zadaniem jest dokonanie odpowiedniej diagnozy. Naukowy wskazują, że w tego typu badaniach brakuje dokładności, do której oni sami są przyzwyczajeni. Cyfrowe metody badania wad kręgosłupa dadzą możliwość prowadzenia diagnostyki w ruchu oraz podczas wykonywania czynności życia codziennego. - Prowadzenie diagnostyki w ruchu było czymś, co przyszło nam do głowy dość wcześnie jeśli chodzi o etap prac koncepcyjnych nad rozwiązaniem. Tradycyjne metody badań nie pozwalają na takie pomiary. Posiadanie takiej możliwości otwiera natomiast bardzo wiele możliwości - w szczególności prowadzenie stałego monitoringu w trakcie wykonywania przez pacjenta czynności życia codziennego. Sam, jako informatyk spędzam dużo czasu przed komputerem i chciałem się dowiedzieć, jak w trakcie takich czynności zachowuje się kręgosłup badanej osoby. Wiedząc to, moglibyśmy w czasie rzeczywistym generować stosowne sugestie, nie tylko na zasadzie modnych kiedyś urządzeń elektronicznych - które dawały sygnał gdy pacjent się garbił - wyjaśnia mgr inż. Michał Wroński i dodał - Dziś możemy iść dużo dalej - pokazać zainteresowanej osobie, jak wygląda w danej chwili jej kręgosłup i postawa na wizualizacji, zaznaczając obszary, które mogą być przyczyną późniejszych problemów. Mało tego, możemy taką informację przekazywać bezpośrednio rodzicowi czy personelowi szkoły prosto na urządzenie mobilne. Na jej podstawie można podjąć decyzję np. o zmianie wyposażenia domu czy klasy na takie, które będzie sprzyjało poprawie postawy.

Od 1 kwietnia prace nad swoimi projektami rozpoczynają kolejne zespoły naukowe z trzech uczelni partnerskich Podkarpackiego Centrum Innowacji. - W ubiegłym tygodniu zostały podpisane umowy na finansowanie projektów, na podstawie których od 1 kwietnia br. realizację rozpocznie 19 kolejnych zespołów naukowych: 10 z Politechniki Rzeszowskiej, 8 z Uniwersytetu Rzeszowskiego i 1 z Wyższej Szkoły Informatyki i Zarządzania. Uruchamiane teraz projekty wpisują się m.in. w takie dziedziny tematyczne, jak: ochrona zdrowia (np. farmaceutyka, kosmetologia), biogospodarka oraz żywność, technologie medyczne, zaawansowane materiały czy technologie informacyjno-komunikacyjne (software). Licząc projekty, których realizacja rozpoczęła się w lutym bieżącego roku realizowanych będzie równocześnie łącznie 40 projektów. Kolejne projekty, które otrzymały finansowanie w ramach II naboru Programu grantowego zostaną uruchomione i rozpoczną realizację w dniu 1 czerwca 2021 roku - powiedział Marcin Cieśliński, manager ds. programu grantowego. W ramach II naboru do programu grantowego do naukowców trafi ponad 10 milionów złotych na rozwój najciekawszych projektów naukowych.

- Trudno się spodziewać, że skomplikowane rozwiązania opracujemy zakładając na kogoś poklejony taśmą samochodową zestaw elementów elektronicznych połączony pajęczyną przewodów, który co prawda działa w warunkach laboratoryjnych, ale trudno je nazwać choćby zbliżonymi do rzeczywistych. Pozostaje zatem mnóstwo pracy, która nie mieści się w budżetach badawczych, a bez której niestety nie da się doprowadzić niektórych rozwiązań do poziomu gotowości technologicznej umożliwiającej np. komercjalizację produktu. Tutaj na szczęście z pomocą przychodzą programy grantowe takie jak II nabór Programu grantowego Podkarpackiego Centrum Innowacji. Środki, o które wnioskowaliśmy w naszym projekcie pozwolą nam, mamy nadzieję, na rozwiązanie wszystkich problemów, które wykraczają poza badania podstawowe - zakończył mgr inż. Michał Wroński.