Górnicze technologie wspierają medycynę

Górnictwo i medycyna na pierwszy rzut oka nie mają ze sobą wiele wspólnego. Okazuje się jednak, że technologie wykorzystywane w górnictwie świetnie mogą sprawdzić się w medycynie. Z górniczych osiągnięć naukowych korzystają między innymi ortopedzi, dentyści i chirurdzy.

Naukowcy z Instytutu Techniki Górniczej KOMAG z Gliwic w praktyce udowadniają, że transfer opracowanych prze nich technologii do medycyny jest jak najbardziej możliwy.

- Z powodzeniem dokonujemy transferu wiedzy z dziedziny, która wydaje się toporna, zacofana do obszarów medycyny szeroko rozumianej, jako środowisko szpitalne, a także między innymi do ortopedii, stomatologii - mówi z przekonaniem prof. dr hab. inż. Teodor Winkler, kierownik Laboratorium Metod Modelowania i Ergonomii w Instytucie Techniki Górniczej KOMAG w Gliwicach

Transfer wiedzy

- Dokonujemy swego rodzaju transferu wiedzy i doświadczeń techniki górniczej na obszar ochrony zdrowia. Tu także, w podobny sposób jak w górnictwie można badać warunki i środowisko pracy lekarzy, pielęgniarek, ich relacje z otoczeniem. Na przykład pielęgniarki są grupą zawodową, które są niejednokrotnie jeszcze bardziej obciążone niż pracownik górniczy. Czasem bywa tak, szczupła i niewysoka pielęgniarka ma na dyżurze pacjenta ciężkiego i dużego, po operacji, bezwładnego - tłumaczy profesor Winkler.

Naukowcy są w stanie przeanalizować czynniki ryzyka związane z przeciążeniem w układzie mięśniowo-szkieletowym.

-  Robimy to za pomocą tych samych metod, jakich używamy w górnictwie. Badaliśmy i analizowaliśmy na przykład także różnego rodzaju metody leczenia stomatologicznego - w pozycji stojącej, quasi ergonomicznej - półleżącej pacjenta, przy której dentysta siedzi z boku - wyjaśnia prof. Winkler.

Gliwiccy naukowcy przeprowadzają interesujące badania w ramach projektu o nazwie I-protect, którego efektem ma być opracowanie inteligentnych ochron osobistych dla ratowników górniczych.

Ochrony te wykonane są z tzw. inteligentnych tkanin, które pozwalają na monitorowanie parametrów życiowych ratowników w trakcie akcji prowadzonych pod ziemią.

- Ochrony będą mierzyć ciśnienie krwi, tętno i temperaturę ludzkiego ciała. Zebrane dane będą przekazywane bezpośrednio do kierownika akcji ratowniczej. Na ich podstawie będą zapadać znacznie lepsze decyzje mogące zaważyć na ludzkim zdrowiu i życiu - tłumaczy dr inż. Dariusz Michalak z Instytutu KOMAG.

Narzędzia chirurgiczne powinny być lepsze

Jednym z pierwszych „górniczo-medycznych” projektów realizowanych przez Instytut  był ENHIP, projekt realizowany w ramach Szóstego Programu Ramowego Unii Europejskiej pod nazwą: „Opracowanie ergonomicznego instrumentarium chirurgicznego dla operacji stawu biodrowego. Innowacyjne podejście do projektowania endoprotez".

KOMAG znalazł się w składzie międzynarodowego konsorcjum realizującego projekt. Koordynatorem programu był Instytut Biomechaniki IBV Politechniki w Walencji. W jego realizacji wzięli obok ITG KOMAG także, Śląski Uniwersytet Medyczny (Wojewódzki Szpital Specjalistyczny nr 5), Szpital De Sagunto w Hiszpanii oraz między innymi producenci narzędzi chirurgicznych z Portugalii, Francji Niemiec i Wielkiej Brytanii.

- Genezą projektu było twierdzenie, że w porównaniu z rozwojem implantów, rozwój narzędzi chirurgicznych jest nieco spóźniony. W obliczu tego, że w ciągu roku, w skali świata, wykonuje się około 500 tys. operacji, jest to problem bardzo ważny - mówi prof. Winkler.

Zadaniem gliwickich naukowców było prowadzenie symulacji wytrzymałościowych instrumentarium chirurgicznego oraz identyfikacja warunków pracy chirurgów ortopedów, poprzez wykonanie symulacji komputerowych na podstawie rejestracji wideo w Szpitalu im. Św. Barbary w Sosnowcu.

- Badaliśmy wysiłek chirurgów, pozycje ich ciała, wytężenie w układzie mięśniowo szkieletowym. To była część analityczna dotycząca cech użytkowych ocenianych według kryterium ergonomicznego - wyjaśnia profesor.

Drugie zadanie naukowców polegało na analizie mechanicznej narzędzi.

- Dokonywaliśmy tego na podstawie specjalistycznego oprogramowania z dziedziny metody elementów skończonych, stosowanego powszechnie przy budowie maszyn, w budownictwie i innych dziedzinach. To pozwoliło na analizę stanu naprężeń w narzędziach chirurgicznych w czasie operacji i w efekcie dokonanie optymalizacji postaci geometrycznej narzędzi - dodaje naukowiec.

Jak porusza się chirurg?

W projekcie, w ramach badania według kryterium ergonomicznego, podczas zabiegu alloplastyki stawu biodrowego wykorzystano metodę motion - capture do „przechwycenia" ruchów chirurga ortopedy w trakcie wykonywania operacji.

Motion - capture to technika polegająca na trójwymiarowym odwzorowywaniu ruchów, powszechnie wykorzystywana przy tworzeniu gier komputerowych czy animacji, w których awatary poruszają się w świecie wirtualnym w sposób identyczny jak odgrywający ich postaci aktorzy.

Wszystko to dzięki markerom - czujnikom, które umieszczone są w istotnych miejscach ludzkiego ciała. Słowem - wirtualny świat w rzeczywisty sposób odzwierciedlający ten naturalny, tyle, że można go poddać na bieżąco wszelkim badaniom i obliczeniom komputerowym.

Dzięki „aktorom", którymi był zespół chirurgów w czasie operacji w Szpitalu Św. Barbary obliczono tzw. współczynniki dyskomfortu statycznego występujące w czasie zabiegu. W efekcie realizacji projektu powstała także nowa generacja narzędzi chirurgicznych.  

- W codziennej praktyce w czasie zabiegu nie ma czasu na zastanawianie się nad ergonomią poszczególnych narzędzi chirurgicznych. Każdy lekarz ma swoje przyzwyczajenia i korzysta z tych narzędzi, które mu najlepiej „pasują" do ręki. Istotny jest rozmiar, waga i wiele innych czynników, nad którymi przy stole operacyjnym nie ma czasu się zastanawiać - mówi portalowi rynekzdrowia.pl dr Grzegorz Ćmiel, chirurg z Szpitala Sióstr Elżbietanek w Katowicach.

Kształcenie specjalistów

OSTEOFORM  to kolejny międzynarodowy projekt, w którym biorą udział naukowcy z ITG KOMAG. Jest on finansowany w ramach programu Leonardo. Koordynatorem programu jest IBV - Instytut Biomechaniki z Walencji, a w skład międzynarodowego konsorcjum obok KOMAG-u wchodzi klinika w Murnau (Niemcy) oraz Maurice E. Mueller z Barcelony i CFP z Walencji.

- Najogólniej mówiąc OSTEOFORM to kurs internetowy dla tych, którzy chcą się dokształcać - studentów, rezydentów, lekarzy, a także osób, które projektują instrumentarium  ( narzędzia chirurgiczne). Wszystko to w zakresie osteosyntezy i postępowania przy złamaniach - mówi portalowi rynekzdrowia.pl dr inż. Jarosław Tokarczyk, adiunkt i kierownik grupy tematycznej w Laboratorium Metod Modelowania i Ergonomii w ITG KOMAG, specjalista z zakresu wirtualnego prototypowania.

Kurs będzie się składać z sześciu modułów, po każdym z nich będzie egzamin. Całość jest odpowiednikiem jednego semestru. - Nasze zadanie między innymi polega zebraniu grupy eksperckiej, która oceni projekt - dodaje dr Tokarczyk.

Kurs obejmuje różne obszary tematyczne, takie jak biomechanika, biologia i medycyna oraz objaśnia ważne aspekty postępowania w procesie leczenia złamań i stosowaniu technik chirurgicznych przy złamaniach z wykorzystaniem implantów do osteosyntezy.

Podobał się artykuł? Podziel się!
comments powered by Disqus

PARTNER DZIAŁU

  • MSD

BĄDŹ NA BIEŻĄCO Z MEDYCYNĄ!

Newsletter

Najważniejsze informacje portalu rynekzdrowia.pl prosto na Twój e-mail

Rynekzdrowia.pl: polub nas na Facebooku

Rynekzdrowia.pl: dołącz do nas na Google+

Obserwuj Rynek Zdrowia na Twitterze

RSS - wiadomości na czytnikach i w aplikacjach mobilnych

POLECAMY W PORTALACH

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.