CyberRadar. Nowatorskie urządzenie do walki z Covid-19 od naukowców PG i GUMed

Naukowcy z Politechniki Gdańskiej we współpracy z naukowcami Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego opracowali urządzenie, które może przyczynić się do zwiększenia skuteczności w walce medyków z Covid-19, a także w diagnozowaniu pacjentów z problemami oddechowo-krążeniowymi. CyberRadar to bezkontaktowy aparat, który umożliwia bezpieczne dla medyków monitorowanie oddechu u pacjentów. Jak na razie powstały dwa egzemplarze urządzenia.

– CyberRadar to urządzenie o niedużych rozmiarach, można je postawić w dowolnym miejscu w gabinecie lekarskim, lub przy łóżku pacjenta – mówi prof. Andrzej Czyżewski, kierownik Katedry Systemów Multimedialnych Politechniki Gdańskiej, który wraz z zespołem opracował innowacyjny wynalazek. – Posiada czujnik mikrofalowy schowany w plastikowej obudowie, a także czułą kamerę służącą do wykrycia położenia oczu i ramion pacjenta, a następnie „pozycjonowania” klatki piersiowej. Następnie, na wbudowanym ekranie, wyświetla dane z jego bieżących czynności oddechowo-krążeniowych.

Urządzenie ma za sobą etap badań klinicznych, które naukowcy PG przeprowadzili wraz z naukowcami GUMed, a w których wzięło udział kilkudziesięciu pacjentów. Były wśród nich zarówno osoby zdrowe, jak również chore, m.in. z nadciśnieniem tętniczym i innymi chorobami przewlekłymi. CyberRadarem przebadano również osoby hospitalizowane w Klinice Nadciśnienia Tętniczego i Diabetologii Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego w Gdańsku.

– Badania kliniczne wykazały, że CyberRadar jest w pełni skutecznym urządzeniem, zastępującym urządzenia kontaktowe, takie jak na przykład wymagające bezpośredniej obsługi i regularnej dezynfekcji pasy oddechowe – tłumaczy prof. Andrzej Czyżewski. – Dzięki temu CyberRadar może być pełnowartościową i bezpieczniejszą alternatywą dla personelu medycznego przy diagnozowaniu i leczeniu pacjentów, zapewniając im jednocześnie wyższy poziom bezpieczeństwa. W opracowaniu jest jeszcze metoda oceny krążenia za pomocą CyberRadaru, która rozszerzyłaby jego możliwości.

Potencjalne zastosowanie CyberRadaru

W sytuacji, gdyby kolejna fala pandemii SARS-Cov-2 przybrała ponownie duże rozmiary, urządzenie naukowców PG mogłoby być szeroko stosowane do przeciwdziałania jej skutkom. CyberRadar mógłby bowiem służyć m.in. do monitorowania pacjentów:

• diagnozowanych na Szpitalnych Oddziałach Ratunkowych (ocena wskazań do przyjęcia do szpitala),
• hospitalizowanych - CyberRadar umożliwia medykom zminimalizowanie bezpośredniego kontaktu, przy jednoczesnym wykrywaniu pogorszenia stanu pacjenta (np. potrzeby podłączenia go do respiratora), a następnie do oceny możliwości wypisania go z oddziału intensywnej opieki medycznej,
• przechodzących Covid bezobjawowo i jednocześnie przebywających w kwarantannie domowej (zdalne monitorowanie stanu pacjenta),
• w przyszłości i przy szerokim zastosowaniu również leczonych w ramach telemedycyny (np. teleporad): zarówno z podejrzeniem infekcji, jak również znajdujących się pod opieką poradni specjalistycznych (głównie internistycznych).

To nie wszystko. Urządzenie skonstruowane przez naukowców Politechniki Gdańskiej mogłoby być stosowane również po pokonaniu pandemii, m.in. w diagnostyce i monitorowaniu (również w warunkach domowych) pacjentów z niewydolnością serca, chorobami płuc czy po udarze, a także - z dużo wyższą dokładnością od dostępnych urządzeń na rynku - wykrywać nieprawidłowości w oddychaniu podczas snu monitorowanej osoby.

– CyberRadar mógłby być stosowany również w przyszłych badaniach naukowych, łączących nauki techniczne z medycyną – podkreśla prof. Krzysztof Narkiewicz, kierownik Katedry i Kliniki Nadciśnienia Tętniczego i Diabetologii GUMed, który również uczestniczył w opracowaniu urządzenia. – Umożliwia bowiem badanie szerokiej grupy pacjentów, również w badaniach naukowych: poprzez miarodajną ocenę rytmu i wzorca oddechowego mógłby służyć do badania regulacji układu sercowo-naczyniowego i oddechowego.

W dniach 25-26 października CyberRadar został zaprezentowany przez prof. Andrzeja Czyżewskiego na Kongresie „Zdrowie Polaków” w Warszawie, gdzie zebrał pochlebne recenzje od uznanych przedstawicieli środowiska medycznego. Naukowcy z Politechniki Gdańskiej są otwarci na wybór inwestora, który chciałby włączyć się w rozwój wynalazku, jego certyfikację jako wyrobu medycznego oraz umożliwił produkcję CyberRadaru i wprowadzenie go na rynek w szerokim zakresie.

O projekcie

Opracowanie CyberRadaru jest rezultatem uzyskania przez zespół prof. Andrzeja Czyżewskiego grantu z programu Curium - Combating Coronavirus, wprowadzonym na Politechnice Gdańskiej wiosną 2020 r. w ramach programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza”. Celem programu Curium – Combating Coronavirus jest poszerzenie wiedzy na temat zrozumienia mechanizmu, sposobów diagnozy, leczenia i zapobiegania rozprzestrzenianiu się Covid-19, a także wykorzystania narzędzi informatycznych w tej tematyce. Projekt CyberRadaru został wsparty również grantem rektora GUMed dla zespołu prof. Krzysztofa Narkiewicza.

W przygotowaniu i opracowaniu funkcjonalności urządzenia brali udział naukowcy Politechniki Gdańskiej oraz Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Ze strony Politechniki byli to: prof., Andrzej Czyżewski, prof. B. Kostek, mgr inż. Adam Kurowski, mgr inż. Andrzej Sroczyński, mgr inż. Tomasz Śmiałkowski, dr inż. Piotr Odya, dr inż. Piotr Szczuko, dr inż. Arkadiusz Harasimiuk. Z kolei Gdański Uniwersytet Medyczny reprezentowali: Prof. Krzysztof Narkiewicz i dr n. med. Beata Graff. 

Interdyscyplinarna i bliska współpraca zespołów naukowców z Politechniki Gdańskiej i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego wpisuje się w ideę Związku Uczelni Fahrenheita (Fahrenheit Universities – FarU), które obydwie uczelnie współtworzą wraz z Uniwersytetem Gdańskim. Utworzenie FarU to pierwszy etap przyszłej konsolidacji najsilniejszych uczelni w regionie, które chcą stworzyć w przyszłości jeden wspólny i rozpoznawalny międzynarodowo ośrodek akademicki.