Rezumat

Scopul proiectului este de a dezvolta şi testa un sistem inovativ pentru diagnosticarea şi tratamentul afecţiunilor coloanei vertebrale. Produsul se bazează pe o idee ce urmează a fi brevetată de echipa de proiect și constă dintr-un dispozitiv mecatronic capabil să măsoare în timp real poziția instantanee a coloanei vertebrale umane, facilitând un diagnostic precis, precum și monitorizarea continuă în vederea prevenirii și/sau tratarea afecţiunilor acesteia.

O mare parte a afecţiunilor coloanei vertebrale sunt datorate poziţiilor necorespunzătoare din timpul activităţilor zilnice. Odată instalate, pentru aceste afecţiuni, medicaţia este prescrisă doar cu scop de calmare a durerilor, în timp ce pentru vindecare singurele remedii se bazează pe corecția terapeutică a posturii și educația privind controlul permanent al acesteia. Majoritatea terapiilor prescrise vizează corectarea poziţiei coloanei pe perioade lungi de timp, luni sau chiar ani. Dacă în perioada de spitalizare bolnavul se află sub supraveghere medicală, în perioadele mult mai lungi de tratament ambulatoriu, în care bonavii îşi reiau inclusiv activitățile profesionale, s-a constatat că există mari dificultăţi de implementare a terapiei şi, în realitate, în puţine cazuri se înregistrează o îmbunătăţire – si aceasta aproape exclusiv datorită nerespectării indicaţiilor terapeutice.

Pentru îmbunătățirea acestui aspect, proiectul propune realizarea unui element vestimentar (vesta) dotat cu senzori, controler şi sistem de calcul portabil, capabil să identifice în timp real poziţiile geometrice ale vertebrelor, deci deviaţia coloanei de la poziţia prescrisă şi avertizarea pacientului în timp real despre acest lucru. Vesta este echipată cu senzori de poziţie, actuatori, controler şi un sistem portabil de calcul (smartphone, tabletă), astfel încât să poată fi permanent calculată poziţia geometrică a coloanei vertebrale. Informaţiile obţinute sunt apoi procesate de o aplicaţie dedicată, având o dublă utilitate:

  1. Diagnosticare - măsurarea cât mai exactă a mobilităţii spinale şi reprezentarea grafică 3D a coloanei vertebrale, urmat de o comparaţie cu modelul de referinţă stocat în bază de cunoştinţe. Sistemul foloseşte o aplicație software instalată pe un calculator, având o interfață utilizator 3D precisă; se utilizează de către echipa medicală, atât pentru interpretarea rezultatelor cât și pentru simularea unor tratamente posibile.
  2. Terapie – sistemul este condus de către o aplicaţie software de pe smartphone, având funcţii de monitorizare permanentă a poziţiei coloanei vertebrale şi de comparare cu referinţa prescrisă în tratament. Dacă postura prescrisă nu este respectată, pacientul primește un stimul delicat de avertizare aplicat local, în zona vizată, avertizându-l să-şi corecteze postura. În plus, aplicația instalată pe smartphone va putea adapta posturile prescrise, în funcție de răspunsul afecțiunii pe durata tratamentului.

Proiectul se încadrează în tematica de cercetare 7.3.8. Echipamente de protezare organică și aparatură medicală de investigare, diagnoză si monitorizare computerizată şi include toate elementele unei abordări clasice de mecatronică: structură cinematică mobilă, senzori, actuatoare, controllere conectate la unităţi de calcul şi aplicaţii software.
Consorţiul include două echipe de cercetare cu experienţă în mecatronică (U. Transilvania din Braşov şi U. Tehnică din Cluj), o echipă specializată în afecţiunile coloanei (UMF Bucureşti) şi o echipă specializată în producţia de echipamente mecatronice biomedicale (April Cluj).
În contextul priorităţilor Europene din domeniul sănătăţii, produsul are un ridicat impact asupra nivelului de sănătate dar și din punct de vedere comercial, ţinând cont că 60-90% din populaţia adultă suferă de afecţiuni lombare. Analiza pieţii a evidentiat faptul ca nu există comercializate produse similare, ci doar dispozitive pasive care nu sunt proiectate pentru urmărirea tratamentelelor prescrise de medicii specialişti.