Mają Patent na stopę

Tyle razy słyszałem od różnych osób: „Co wy na tej uczelni wymyślacie? Zróbcie coś wreszcie dla zwyczajnych ludzi!” - tak prof. Bogdan Ligaj, prodziekan ds. nauki Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy odpowiada na pytanie o genezę wynalazku z zakresu rehabilitacji. To przedsięwzięcie pracowników wydziału, którego trzonem są „zmęczeniowcy”, tzn. specjaliści od badań trwałości zmęczeniowej materiału i elementów konstrukcyjnych maszyn. Wynalazek ów (poza profesorem stoją za nim dr inż. Mateusz Wirwicki z Zakładu Inżynierii Biomedycznej WiM i dr inż. Łukasz Pejkowski z Zakładu Metod Komputerowych WiM) jest oryginalnym (m.in. z powodu swoich telemedycznych możliwości) urządzeniem do rehabilitacji stawu skokowego. Co je wyróżnia? Poza skutecznością, już potwierdzoną obliczeniami, a być może wkrótce testami, niewątpliwie funkcjonalność. Urządzenie jest niewielkie (30 cm na 30cm; docelowo ma być jeszcze mniejsze), przenośne, z możliwością dopasowania do pozycji pacjenta (siedząca, leżąca), wyposażone w kamerę i połączone z centralnym komputerem, czyli zarządzane zdalnie przez lekarza bądź fizjoterapeutę.

Czytaj też: Policyjna broń w roli straszaka?

Opatentowany już pomysł dostał właśnie srebrny medal na Targach Wynalazczości w Brukseli, a wcześniej złoty medal z wyróżnieniem na International Warsaw Invention Show IWIS 2016. Medale niczego jednak nie gwarantują. Badacze zaznaczają, że samo napisanie patentu to dopiero 20 proc. sukcesu. Reszta to ciężka praca, związana z budową i testami, reklama, szukanie sponsora. Najtrudniejsza jest komercjalizacja pomysłu. Bo za samym prestiżem nie idą, niestety, pieniądze.

Pacjenci liczą na biznes
Kolejnym krokiem powinno być w przypadku niezwykle pożytecznego pomysłu UTP szybkie stworzenie fizycznego prototypu. Na razie naukowa wizja zapisana jest w postaci komputerowej wizualizacji i technicznych obliczeń.

Prototyp nie będzie drogi, naukowcy przewidują, że ma kosztować zaledwie 15 tys. zł. To bardzo dobra wiadomość dla firm zainteresowanych poprawieniem dostępu do rehabilitacji, ale i jej jakości. I dla pacjentów. Czekają setki ludzi z uszkodzonymi stawami m.in. sportowcy, ale i udarowcy. Maszyna ma pomóc przypomnieć ich stawom i mięśniom zapomniany w czasie niekiedy wielomiesięcznego bezruchu schemat poruszania nogami. Nikogo nie trzeba przekonywać, że współpraca uczelni z biznesem opłaci się w tym przypadku każdej ze stron. Fizjoterapia jest przyszłościowym nurtem medycyny. I żyłą złota.

Jak to działa? - Mówimy o rehabilitacji medycznej, tylko pozornie odległej od naszych zawodowych specjalności - zaznacza dr Mateusz Wirwicki. - Urządzenie przez nas opracowane składa się przecież z elementów, z którymi inżynierowie mają do czynienia w pracy. Ludzki staw również jest rodzajem maszyny, przegubu działającego w oparciu o określone zasady fizyki. Na początku były więc wielogodzinne dyskusje o kinematyce pracy, a później o biomechanice, o układzie kostnym i jego funkcjonowaniu, połączone z konsultacjami z fizjoterapeutami - zdradza badacz. Dodaje, że pomocne były mapy antropometryczne, na podstawie których, w zależności od wymiarów przypisanych danej populacji, badacze ustalali, jakie kąty tworzą stawy w czasie ruchu. - W późniejszym procesie będziemy zawężać te kąty, odległości, by urządzenie faktycznie rehabilitowało stawy - mówi dr inż. Wirwicki.

Stopa i telemedycyna
Sprzęt, rodzaj platformy ustawionej na statywie, składać się będzie z kilku odrębnych układów. Układ mechaniczny odpowiadać ma za wykonanie określonej pracy - chodzi o zmianę położenia platformy, na której stanie stopa. Stanie się to dzięki silnikom liniowym, sterowanym elektrycznie, do których zostaną zamocowane elementy konstrukcyjne, wykonane z materiałów konstrukcyjnych (stal, aluminium, tworzywa polimerowe). Układ sterowania zadba o bezpieczeństwo pacjenta podczas rehabilitacji, ale i o sprawną wymianę informacji między maszyną a centralą. Tu przydadzą się sterowniki, kamery i mikrofony oraz łącza internetowe.

- Wpisujemy się tym projektem w nurt coraz popularniejszej telemedycyny, zapobiegając wykluczeniu społecznemu chorych, np. ze wsi, kiepsko skomunikowanych z dużymi ośrodkami medycznymi - zaznacza prof. Bogdan Ligaj.

Przeczytaj również: Schabowy z ziemniakami prosto do żyły

Projekt, w który zaangażował się z młodymi doktorantami, to niejako praca po godzinach. Na pierwszym planie jest działalność dydaktyczna, administracyjna, własne badania i publikacje. W przypadku prof. Ligaja (z UTP związał się 16 lat temu) jest to praca na rzecz przemysłu, badanie, dotyczące właściwości zmęczeniowej materiałów konstrukcyjnych.

Dr inż. Mateusz Wirwicki jako jedyny z opisywanego grona specjalizuje się w inżynierii biomedycznej. Współpracując z kilkoma klinikami stomatologicznymi, w ramach swojego doktoratu, zbadał trwałość połączeń między zębem naturalnym a dwutlenkiem cyrkonu, czyli tworzywem porcelanowych koronek, licówek, mostków. Z prof. Ligajem łączy go, oczywiście poza naukową pasją, ryk żelaznych maszyn. Profesor jeździ na motocyklu Yamaha Drag Star o pojemności 1100 cm sześciennych, z kolei dr inż. Wirwicki szczyci się zabytkowym motocyklem BMW R75/7 z 1978 roku. Podobno ten materiał jeszcze się nie zmęczył. Z kolei dr inż. Łukasz Pejkowski specjalizuje się w zmęczeniu wieloosiowym materiału, bada właściwości mechaniczne obciążanych materiałów, m.in. stali, mosiądzu, tytanu. Jest też pełnomocnikiem dziekana WiM d.s. praktyk studenckich.

Całą trójkę łączy ktoś bardzo ważny. To prof. Józef Szala. Doktoryzował się u niego prof. Ligaj, z kolei dr inż. Wirwicki doktoryzował się u doktoranta prof. Szali (prof. T. Topolińskiego), a dr inż. Pejkowski u doktoranta doktoranta profesora Szali (prof. J. Semprucha, prof. D. Skibickiego). - Jesteśmy jak syn, wnuk i prawnuk profesora na genealogicznym drzewie uczelni - śmieją się panowie. Łączy ich także właściwy wszystkim inżynierom realizm. - Dopóki nie zbadamy, nie ogłaszamy sukcesu. Bo sukces nie jest celem samym w sobie.