Pomysł z PW najlepszy w polskiej edycji Konkursu o Nagrodę Jamesa Dysona

Innowacyjny system do rehabilitacji pulmonologicznej Boreas wygrał krajowy etap międzynarodowego konkursu technologicznego organizowanego przez Fundację Jamesa Dysona. Zwycięskie rozwiązanie to dzieło zespołu pd meds, w większości złożonego z młodych naukowców związanych z Politechniką Warszawską.

Niewydolność oddechowa jest stanem zagrożenia życia i towarzyszy wielu schorzeniom. W wyniku przebiegu różnego rodzaju infekcji, stanów pooperacyjnych, nowotworów czy przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP) pacjenci mają często problemy ze złapaniem oddechu, co może doprowadzić do niedotlenienia tkanek, a nawet do zgonu. Zespół pd meds wymyślił rozwiązanie, które pomoże zarówno chorym, jak i opiekującym się nimi lekarzom i rehabilitantom.

Jak to działa?

Boreas wyposażony jest w mikrokomputer, który kontroluje trudność wykonywanych ćwiczeń, zbiera dane oraz wizualizuje choremu, jak należy prawidłowo wykonywać ćwiczenia oddechowe. Posiada także wymienne części – sterylny filtr i rurkę wlotową, dzięki czemu może być stosowane przez wielu chorych. Podczas ćwiczeń z wykorzystaniem Boreasa zadaniem pacjenta jest wytworzenie takiego ciśnienia, aby otworzyć specjalny wewnętrzny kanał oddechowy, a następnie podążać za naturalnym rytmem oddychania przy zmieniających się ograniczeniach przepływu. Po skończonej sesji dane przesyłane są automatycznie do lekarza prowadzącego, który może porównać dane z poprzednimi wynikami danego pacjenta. Następna sesja ćwiczeń generowana jest przez urządzenie automatycznie.

Takie rozwiązanie nie tylko znacznie ułatwia lekarzowi ocenę stanu pacjenta i jego postępów, ale również jest niezwykle pomocne dla chorego. Dzięki Boreasowi ćwiczenia można wykonywać także w domu, pod okiem wirtualnego trenera. Aby uczynić projekt jeszcze bardziej atrakcyjnym dla pacjenta, a tym samym zwiększyć jego motywację i systematyczność ćwiczeń, twórcy systemu postanowili wykorzystać motyw gry połączonej z aplikacją. Możliwość wykonywania ćwiczeń indywidualnych bez udziału fizjoterapeuty pulmonologicznego pozwoli na skuteczną rehabilitację pacjenta nawet w obliczu trudności w dostępie do tego rodzaju specjalistów.

Narodziny pomysłu

Pd meds, czyli nieformalny start-up, który stoi za Boreasem, tworzą Piotr Falkowski (lider, doktorant z Politechniki Warszawskiej, ekspert w obszarze automatyzacji w rehabilitacji), Maciej Pikuliński (doktorant z Politechniki Warszawskiej i ekspert w obszarze algorytmów sterowania, w projekcie odpowiada za software), Bazyli Leczkowski (student Politechniki Warszawskiej i ekspert w obszarze szybkiego prototypowania, odpowiada za hardware) i Anna Pastor (absolwentka Politechniki Wrocławskiej i ekspertka w obszarze projektowania zorientowanego na użytkownika, odpowiada za kontakty z potencjalnymi użytkownikami).

Pomysł na Boreasa jest bezpośrednio związany z pandemią koronawirusa. Bliska osoba jednego z członków zespołu borykała się z konsekwencjami COVID-19. W tym czasie team, przebywający akurat na targach medycznych, wpadł na pomysł stworzenia nowoczesnego i skutecznego urządzenia, które pomoże osobom zmagającym się z problemami płucnymi.

– Ponad 70 milionów ludzi na całym świecie zmaga się z różnego rodzajami schorzeniami układu oddechowego – mówi Piotr Falkowski. – Codziennie walczą o normalne funkcjonowanie, spokojny oddech. Potrzebne są rozwiązania, które poprawią jakość życia tych osób. Niestety dostęp do fizjoterapeutów pulmonologicznych jest z wielu względów ograniczony, a to właśnie systematyczne ćwiczenia mogłyby przynieść ulgę tej grupie pacjentów.

Czas na kolejny etap

Przez 1,5 roku młodzi wynalazcy opracowali 10 prototypów Boreasa – coraz bardziej modułowych – tak, aby weryfikować działanie poszczególnych mechanizmów do treningu oddechowego, które w połączeniu stanowią trzon urządzenia. To wymagało nakładów finansowych. Te potrzeby jeszcze wzrosną – przy certyfikacji medycznej koszty trzeba liczyć w milionach. A sam proces trwa ponad rok.

W rozwoju projektu na pewno pomoże więc nagroda w Konkursie – to 26,5 tys. złotych.

– Wraz z całym zespołem cieszymy się bardzo, że projekt został nagrodzony w Konkursie o Nagrodę Jamesa Dysona – mówi Piotr Falkowski. – Wierzymy głęboko, że zebrane w ten sposób środki przyczynią się do rozwoju pomysłu, a tym samym jego wdrożenia i popularyzacji zarówno wśród pacjentów indywidualnych, jak i w ośrodkach zdrowia.

Zespół pdmeds będzie reprezentował Polskę w międzynarodowym etapie Konkursu. Krótka lista 20 wynalazków zostanie ogłoszona 18 października, natomiast zwycięzców poznamy 15 listopada.

Nagroda Jamesa Dysona zachęca młodych inżynierów do tego, by wykorzystywali swoją wiedzę w praktyce i wynajdowali nowe sposoby na poprawianie jakości naszego życia dzięki technologii. W Polsce Konkurs odbywa się po raz trzeci. W pierwszej edycji wygrał projekt współtworzony przez studenta Politechniki Warszawskiej, a w drugiej – pomysł doktorantów z PW nie tylko wygrał etap krajowy, ale zdobył też główną nagrodę w międzynarodowym finale.