Biomedicininės inžinerijos laimėjimai Lietuvoje: nuo pagalbos NASA astronautams iki ligų prevencijos

Mokslo svarba sprendžiant šiuolaikinės visuomenės problemas greičiausiai niekas neabejoja. Visuomenės senėjimas kelia ypatingai didelius iššūkius sveikatos apsaugos sistemai, su kuriais padeda tvarkytis biomedicininės inžinerijos atradimai. Jais gali pasigirti ir Lietuvos mokslininkai.

Kompiuterinis tomografas, magnetinio rezonanso aparatas, širdies stimuliatoriai, dirbtinės galūnės, išmanieji sveikatos stebėsenos prietaisai. Visa tai – pastarojo laikmečio laimėjimai. Ar įmanoma sukurti dar ką nors naudingesnio, praktiškesnio, išmanesnio?

Biomedicininės inžinerijos darbo vietų skaičiaus augimas (JAV Darbo departamentas prognozuoja biomedicininės inžinerijos darbo vietų skaičiaus augimą artimiausią dešimtmetį net 23 %) ir biomedicininės inžinerijos studijų populiarumas visame pasaulyje rodo, kad šios srities laimėjimai nenustos stebinti.

Lietuvoje biomedicininę inžineriją galima studijuoti tik keliose studijų programose: Kauno technologijos universitete (KTU) vykdomas priėmimas į „Biomedicininę elektroniką“ (bakalauro studijų programa) ir „Biomedicininę inžineriją“ (magistrantūros studijų programa). Artimas pagal pavadinimą, bet gan tolimas pagal turinį studijų programas vykdo ir kitos aukštosios mokyklos.

Nemažai KTU mokslininkų, dabartinių ir buvusių studentų pastaruoju metu biomedicininės inžinerijos srityje susilaukė pripažinimo ne tik Lietuvoje, bet ir už jos ribų. Keletas ryškiausių atradimų:

Svarstyklės, galinčios pranešti apie pavojų gyvybei

Svarstyklės – daugelio namų atributas, o svertis ryte tapo daugelio kasdienos ritualu. Kodėl tokio įprasto prietaiso neišnaudojus sveikatos stebėjimui? KTU mokslininkų patobulintos kūno kompozicijos svarstyklės matuoja ant jų užlipusio žmogaus pulsą prie rankų ir padų besiliečiančiais jutikliais. Pagal tai, kokiu greičiu kraujas atkeliauja nuo širdies iki pėdų, galima nustatyti besitiriančio žmogaus arterijų būklę. Į šias svarstykles siekiama integruoti dar vieną funkciją – jos galėtų neinvaziniu būdu atpažinti kalio kiekio kraujyje padidėjimą. Aptikus šią patologinę būseną, svarstyklės siųstų signalą pacientą prižiūrinčiam gydytojui, kuris galėtų paankstinti paskirtą dializės seansą.

Gliukozės matuoklis, padedantis išvengti adatų

Neinvazinis gliukozės matuoklis „GlucoCarer“ – tikras išsigelbėjimas cukriniu diabetu sergantiems žmonėms. Šiuo prietaisu būtų galima nustatyti gliukozės kiekį kraujyje neinvaziniu būdu. Prietaisą kuriančios KTU komandos atstovų teigimu, šis matuoklis išspręstų didžiulę cukriniu diabetu sergančių žmonių problemą, sudarydamas galimybę kasdienį daugkartinį gliukozės kraujyje matavimą invaziniu būdu, kai tyrimams kone 6–12 kartų pirštai badomi adatomis, pakeisti neinvaziniu.

Plokščiapėdystės prevencijai – „Bluetooth“ pagalba

Plokščiapėdystė – tiek jaunų, tiek vyresnių žmonių problema. Mobilus pėdos slėgio matavimo įtaisas leidžia realiu laiku atlikti pėdos apkrovos stebėjimą, kuriuo remiantis galima diagnozuoti tokius sveikatos sutrikimus kaip pilnapadystė ar netaisyklinga eisena. Naudojant įtaisą duomenys „Bluetooth“ ryšiu siunčiami į kompiuterį, kur jie apdorojami ir atvaizduojami.

Vyresnio amžiaus žmonių eisenos ir pusiausvyros išlaikymo stebėjimas, vaikų, sergančių cerebriniu paralyžiumi, vaikščiojimo analizė ir daugybės kitų sveikatos problemų priežiūra tampa paprastesnė ir prieinamesnė. Šiuo metu tiriamos galimybės, kaip sukurtą pėdos slėgio matavimo įtaisą integruoti į avalynę, kad nešiojant įtaisą ilgą laiką, jis vartotojui nesukeltų papildomų nepatogumų.

Neinvazinis kraujo matuoklis – išsigelbėjimas astronautams

Trečdaliui astronautų, kelias dienas pabuvus kosminėje stotyje, pradeda tinti smegenys, jos užspaudžia akies obuolį ir astronautai praranda koncentruotą regėjimą. Šis sindromas nėra pakankamai pažintas ir suvaldytas, nes tam nebuvo priemonių, todėl KTU mokslininkams kilo mintis sukurti instrumentą, kuris leistų pažinti smegenų tinimo procesą mikrogravitacijoje. Invazinės galvospūdžio matavimo priemonės, kaip prevencija, šiuo atveju būtų labai pavojingos ir neaišku, ar tikrai būtinos, todėl NASA ieškojo technologinių sprendimų, kaip neinvazyviai stebėti astronautus prieš, po skrydžio ir jo metu. KTU mokslininkų sukurtas galvospūdžio matuoklis jau naudojamas ES, JAV ir Šveicarijoje.

Geresniems plaukimo rezultatams – virtualus asistentas

„Ovao“ – virtualus treniruočių asistentas, kuris teikia realaus laiko treniruotes pagal vartotojo pasirinktus treniruotės intensyvumo lygius. Juo naudotis labai paprasta: tereikia atsisiųsti programėlę, pasirinkti mokymo programą, pritvirtinti prietaisą prie savo plaukimo akinių ir sekti patarimus instruktavimui. Tokiu būdu didinimas treniruotės efektyvumas – tinkamai išnaudojant treniruočių asistento patarimus per tą patį laiką pasiekiamas geresnis rezultatas.