Skąd wynika potrzeba zmian w procesie diagnostyki i leczenia stawu kolanowego?
Inspiracją do rozpoczęcia prac nad tym systemem były przede wszystkim potrzeby zgłaszane przez lekarzy. Współpracując wcześniej przy projektach z zakresu robotyki medycznej, usłyszałam bardzo konkretny problem związany z diagnostyką stawu kolanowego. Okazało się, że mimo rozwoju technologii wciąż są obszary, które opierają się głównie na doświadczeniu i „czuciu” lekarza. To był dla mnie sygnał, że można spróbować podejść do tego problemu od strony inżynierskiej i zaproponować bardziej obiektywne rozwiązanie.
Jakie konkretne problemy ten system ma rozwiązać?
Obecna diagnostyka w dużej mierze opiera się na badaniu manualnym, które jest subiektywne i zależne od doświadczenia lekarza. Brakuje powtarzalności i obiektywnych, liczbowych wyników. Do tego często konieczne są dodatkowe badania, takie jak rezonans czy tomografia. Mój system ma na celu dostarczenie precyzyjnych, mierzalnych danych.
Jakie technologie są wykorzystywane?
System opiera się na robotyce – wykorzystujemy robota współpracującego lub alternatywnie platformę Stewarta (robot o konstrukcji równoległej, składający się z nieruchomej podstawy i ruchomej platformy górnej). Do tego dochodzą czujniki ultradźwiękowe, które pozwalają nam lokalizować struktury kostne oraz system wizyjny jako punkt odniesienia. Całość uzupełnia analiza danych, która przekształca wyniki w formę zrozumiałą dla lekarza.
Jak zaawansowany jest projekt?
Obecnie projekt znajduje się na etapie rozwoju i integracji poszczególnych komponentów. Prowadzimy testy techniczne systemu i przygotowujemy się do kolejnych etapów, takich jak badania na modelach stawu kolanowego, a w przyszłości, na kadawerach (anatomiczne preparaty nieutrwalone przeznaczone do celów naukowych i dydaktycznych).
Czy system analizuje ruch, strukturę wewnętrzną kolana, czy oba aspekty?
System przede wszystkim analizuje ruch w sześciu stopniach swobody, ale na tej podstawie jesteśmy w stanie wnioskować o stanie struktur wewnętrznych, takich jak więzadła. Czyli nie obrazujemy ich bezpośrednio, jak w rezonansie, ale oceniamy ich funkcje.
Jesteśmy różnie zbudowani. Jak system poradzi sobie z różnorodnością anatomiczną pacjentów?
To jest jedno z kluczowych wyzwań. Tkanki miękkie, takie jak mięśnie czy tkanka tłuszczowa, mogą zaburzać pomiar, dlatego wykorzystujemy czujniki ultradźwiękowe pozwalające odnosić się bezpośrednio do struktur kostnych. Dzięki temu system jest bardziej niezależny od indywidualnej budowy pacjenta.
Z kim Pani współpracuje przy badaniach?
Od samego początku podejmuje działania z lekarzami i to ich potrzeby były punktem wyjścia do projektu. W projekt zaangażowani są także naukowcy i studenci z Wydziału z Mechanicznego.
W jaki sposób to rozwiązanie może skrócić czas diagnostyki lub zwiększyć jej precyzję?
Jeśli uda się uzyskać wiarygodne wyniki już podczas pierwszego badania, to w wielu przypadkach nie będzie potrzeby kierowania pacjenta na dodatkowe, czasochłonne badania obrazowe. To oznacza szybszą diagnozę i szybsze rozpoczęcie leczenia. Dodatkowo, dzięki obiektywnym pomiarom, zwiększamy precyzję całego procesu diagnostycznego.
Czy rozwiązanie umożliwi wcześniejsze wykrywanie urazów u sportowców?
System pozwoli na bardzo dokładną analizę ruchu i wykrywanie odchyleń od normy, więc w przyszłości może być wykorzystany również do wcześniejszego wykrywania urazów - na przykład u sportowców.
Jakie funkcjonalności chce Pani dodać w kolejnych etapach rozwoju systemu?
Chciałabym skupić się na lepszej prezentacji danych dla lekarza oraz dalszym dopracowaniu interpretacji wyników, tak aby były one jak najbardziej intuicyjne i użyteczne w praktyce klinicznej.
Czy widzi Pani możliwość zastosowania systemu również w diagnostyce innych stawów?
Na razie koncentrujemy się na stawie kolanowym, bo to bardzo złożony i jednocześnie często urazowy obszar. Natomiast sama idea systemu – czyli połączenie robotyki z precyzyjnym pomiarem ruchu – ma potencjał do zastosowania również w innych stawach. To jest zdecydowanie kierunek, który warto rozważyć w przyszłości.
Rozmawiała: Agnieszka Garcarek-Sikorska