Résztvevők
Dr. Maróti Péter – orvos-szakmai szakértő, projektvezető, feltaláló
Bene Mátyás – mérnök-informatikus, beágyazott rendszer szakértő, feltaláló
Péntek Attila – mérnök-informatikus, hardver fejlesztő, feltaláló
Molnár Emese – fejlesztési vezető
Sipőcz Árpád – VR szakértő, Unity fejlesztő
Fejlesztő partner: CA Engineering Kft.
Leírás
A „M3D-Vision” elnevezésű keretrendszer egy interaktív egészségügyi 3D tartalomrögzítő és -lejátszó eszközcsomag az egészségügyi oktatás és -ellátás tehermentesítésére és megújítására. Élő és szerkesztett, valós 3D tartalmak, virtuális valóság (VR) elemek segítségével célja az egészségügyi digitális tartalomgyártás és minőségbiztosítás megújítása. Kiemelt felhasználási terület lehet a 3D-s digitális tartalmak rögzítése, megjelenítése az egészségügyben, klinikusok tehermentesítése, oktatás általános színvonalának javítása, valamint az eszköz lehetőséget ad a beavatkozások minőségbiztosítására.
A fejlesztés előrehaladott fejlesztési stádiumban van: a működésre előkészített prototípus már rendelkezésre áll mind hardveres, mind szoftveres szempontból. Sikeres tesztelések folynak a PTE Általános Orvostudományi Kar Szimulációs Oktatási Központjában. A fejlesztés továbbviteléhez, piacra történő bevezetéséhez pályázati forrásra és/ vagy kockázati tőkebefektető megtalálása lenne szükségünk, esetleg céltámogatás bevonására, amelyeket jelenleg is aktívan keresünk.
A M3D-Vision rendszer egy komplett hardver- és szoftvercsomag, mely lehetővé teszi az klinikai környezetben való hang- és videóanyag rögzítését 2D-s és 3D-s technológiával egyaránt, illetve felhasználóbarát módon biztosítja ezek szerkesztését, interaktív tartalmakkal való feltöltését valamint megosztását. Az interaktív egészségügyi 3D tartalomrögzítő és - lejátszó szolgáltatáscsomag az egészségügyi oktatás és -ellátás tehermentesítésére, megújítására szolgál. A tervek szerint egyetemek, orvostanhallgatók, kórházak, köznevelési intézmények egyaránt jól tudják majd alkalmazni a létrejövő eszközcsomagot, amely innovatív megjelenítési megoldással képes segíteni az oktatási, kutatási vagy akár gyógyító munkát. Jelenleg egyedülálló a kidolgozott modell flexibilitás és a megvalósíthatóság tekintetében is. A fejlesztés egyszerre irányul a hardveres, szoftveres fejlesztésekre és a felhasználási területek integrálására (pld. műtéti közvetítés oktatási, dokumentációs vagy konzultációs célokra). Termékünk intenzív fejlesztést követően, valós gyakorlati alkalmazásokból történő visszajelzések alapján érte el a mai szintjét, és jelentősen előrehaladott stádiumban van, akár más, külföldön futó hasonló elképzelésekkel összehasonlítva. A fejlesztés jelenlegi állapotában is már alkalmas arra, hogy a primer céloknak megfelelően kutatási, demonstrációs és oktatási célokat egyaránt szolgáljon.
Kulcselemei
3D-s felvételi mód
A rendszer képes rögzíteni 2D-s vagy 3D-s videó-tartalmakat, melyek élő és utólagos annotációja, interaktív tartalmakkal való kiegészítése is könnyedén, felhasználóbarát módon megvalósítható.
Szerkeszthető, rögzíthető, vizualizációs eljárások
A felvett videókat könnyedén szerkeszthetjük, a legfontosabb tartalmakat különböző vizualizációs eljárásokkal kiemelhetjük, hangsúlyozhatjuk. A videókat könyvtárakba rendezve a tartalmak bármikor előkereshetők, megoszthatók.
Valós idejű adattovábbítás
A rendszer segítségével tetszőleges számú felhasználónak élőben továbbíthatjuk a műtői vagy tantermi felvételeket. A képi anyagot VR tartalmakkal egészíthetjük ki, egy műtői környezetben használható 3D pointer segítségével. A szoftveres megoldás multiplatform fejlesztés, így könnyedén integrálható és használható legkülönbözőbb megjelenítő eszközökön.
Moduláris rendszer
Intézményi és egyéni felhasználói licenszek, egyedi igényekre szabott megoldások. Rendszerünk létező LMS (learning Content Management) vagy LCMS (learning and Content Management Systems) rendszerekbe integrálható, viszont önálló keretrendszerként is üzemeltethető. A felhasználók egyedi és intézményi szinten is hozzáférhetnek a rendszerhez, a licenckezelés is ennek megfelelően került megtervezésre.
A CAE Engineering Kft.-vel együttműködésben folyik a munka, amely egy multinacionális (kanadai székhelyű) katonai, repülőgép és egészségügyi felhasználású szimulációs megoldásokat kínáló cég magyarországi vállalata. A rendszer ennek megfelelően ezeken a területeken is felhasználható lesz oktatási és minőségbiztosítási célokra.
A 3D vizuális adatokon túl lehetőség van mélységi információk kinyerésére is a rendszerből, ezáltal valós parametrikus térbeli információk továbbítására, tárolására és elemzésére is lehetőséget biztosít.
A hardveres fejlesztés során a bemeneti oldalon sikeresen elkészítettük az egyedi, klinikai körülmények között használható, sterilizálható 3D pointer prototípusát, valamint egy univerzális állványt, mely mind műtéti, mind oktatótermi körülmények között használható, illetve akár műtőlámpában is elhelyezhető. A kamera a beavatkozást készítő fejére is illeszthető egy speciális pánt segítségével, mely biztosítja a POV nézőpontot. A digitális tartalmak streamelése, az adatok feldolgozása egy övre illeszthető kisméretű, külső számítógép segítségével történik, amely biztosítja a kényelmes és zavartalan használatot. Mindezek mellett az eszköz plug-and-play rendszerű amellyel igyekszünk még inkább megkönnyíteni a munkát a felhasználók számára.
Partnereink jelenlegi köre az egészségügy területéről érkezett, de meggyőződésünk, hogy fejlesztésünk az ipar, a biztonságtechnika vagy akár védelmi területek képviselői számára is értékes szolgáltatásokat nyújthat.
Referenciák, díjak, sajtó/médiamegjelenések:
Honlap
medvision.hu
Ember Arm - a mozgás szabadsága kompromisszumok nélkül!
A Pro-limb új technológiákon alapuló, egyedi fejlesztésű felső végtag protézise világszerte milliók számára jelentheti a teljes élet és a produktivitás visszaszerzésének esélyét.
Termékünk egy tapasztalt orvosi, rehabilitációs és műszaki kutatókból álló munkacsoport által létrehozott, költséghatékony, innovatív, legnagyobb részben 3D nyomtatási technológiával készült myoelektromosan vezérelhető felsővégtagi protézis.
A részleges vagy komplett felső végtagi amputációk világszerte közel 3.6-5.0 millió embert érintenek; a pontos becslés nehéz, hiszen az érintettek jelentős része fejlődő országokban él. Magyarországon a felső végtagi amputációk száma évente 200-250 körülire tehető, legnagyobb részt traumás (balesetből következő) háttérrel. A kliensek többségének csonk-kialakítása lehetővé tenné a magas funkcionalitással bíró felső végtagi protézisek használatát, ám az ilyen eszközök ára igen magas – nagyságrendileg 6 millió forinttól kezdődően elérhetőek - amelyet a társadalombiztosítás csak részben, vagy egyáltalán nem fedez. Fejlesztésünk célja, hogy elérhető áron, ám funkcionalitásában kompromisszummentes megoldást biztosítsunk nemcsak hazánkban, hanem világszerte az érintettek számára az aktív társadalomba történő mielőbbi reintegrációhoz, illetve lehetőséget teremtsünk a munka világába való visszatérésükhöz.
Csúcstechnológia a mindennapi élet szolgálatában
Az Ember Arm fejlett funkcióinak segítségével a szerzett vagy veleszületett végtaghiány esetén is számtalan napi rutin végezhető el. A vázszerkezet és az esztétikai borítás teljes mértékben a beteg egyedi igényeinek figyelembevételével, azaz személyre szabott módon 3D nyomtatás segítségével készül. Anyagában, színében, méretében, vagy antropomorf megjelenésében is egyediséget ad viselőjének.
Másik hatalmas előnye, hogy nem a páciensnek kell elsajátítania az izomműködését a kar permanens beállításaihoz illesztve, hanem a protézis gesztúrái egy mesterséges intelligenciát (MI) alkalmazó program segítségével taníthatók. Az osztályozási paraméterek egyszerűen, az előírt mozgások segítségével újraszámolhatók és letölthetők a karban található mikrokontrollerre, amely ezek után az új paraméterekkel végzi el a döntési feladatot az egyes gesztúrák kapcsán. A protézis hétköznapi feladatok ellátására számtalan funkciót ismer (pl. szállítás, fogás, különböző környezetben a maximális fogóerő adaptív beállítása, ...stb.), ezek beállítása egyszerűen, egy mobil applikáción keresztül történik. Az innovatív műszaki megoldások közé sorolandó ezeken felül a tárgy érintésekor a rezgés alapú visszacsatolás, és az amorf tárgyak biztos fogása, továbbá az egyszerű javíthatóság.
Ár-érték arány – egyedi termékkategória
A versenytársakhoz képest számottevő előnyökkel rendelkezünk. Az egyik legfontosabb a kimagasló ár-érték arány: a hasonló funkcionalitással bíró eszközök ára a több tízmillió forintos nagyságrendet is elérheti, a hasonló ár kategóriába tartozó protézisek viszont nem rendelkeznek a teljes körű személyre szabhatósággal. Az Ember Arm egy merőben új termékkategóriát teremt, hiszen a mindennapi tevékenységekhez (AoDL – activites of daily living) optimalizáljuk, az elérhető szabadsági fokok száma lehetővé teszi a precíz mozgások kivitelezését, végfelhasználói ára azonban töredéke a nagy ipari gyártók által készített modellekének.
Tanuló modul – adherencia, megbízhatóság
Egyedi és önmagában is hiánypótló megoldásunk az ún. „Tréning-Protézis” amelynek célja, hogy az amputációt követően gyorsan, akár pár héten belül, megkezdődhessen a rehabilitációs tevékenység. Lehetővé teszi a kliens felkészítését a végleges, immár személyre szabott eszköz használatára. A „Tréning-Protézis” a motorok, illetve a beállítható mozgásminták számában tér el a végleges verziótól (hiszen itt még nincs relevanciája korlátlan mozgásminta betanításának). A tanuló modult oktató, gamifikált VR applikáció segíti, mely az adherencia növelése mellett lehetőséget ad az objektív visszajelzésre is a gyógytornász vagy rehabilitációs szakorvos számára. A fejlesztés a nemzetközileg is elfogadott SHAP teszten alapul. Célunk, hogy ezzel is csökkentsük a protézis-elhagyások számát, illetve pontos visszajelzést kapjon a gyógytornász/technikus/ellátó az eszköz használatáról, ezen adatok pedig értékesek mind az ellátó, mind az ellátást finanszírozó számára (pl.: NEAK, biztosítók).
Beépített Mesterséges intelligencia – korlátok nélkül a mozgásban is
A vezérlést végző MI (mesterséges intelligencia) lehetővé teszi egyedi mozgásminták, fogásminták kialakítását. Míg más termékek meghatározott számú mozgást képesek biztosítani, addig fejlesztésünk eredménye egy tetszőleges számú mozgásformát megvalósító eszköz amely a kliensek számára optimális funkciókat biztosít. További segítség a felhasználónak a vibro-taktilis feedback biztosítása. Ez a funkció a versenytársaknál kizárólag a protézis akkumulátorának töltöttségi állapotáról ad információt, amíg az Ember-Arm esetén a vibro - taktilis feedback segíti a tárgyak megragadásánál az „érzet” kialakítását a felhasználóban, mely szintén az adherenciát fokozza.
Amorf tárgyak megragadása – a használhatóság fokozása
Fontos elem az 5 ujj független mozgása, mely lehetővé teszi amorf tárgyak megragadását is. Az egyes ujjak külön meghajtást kaptak, az ízületek kialakítása pedig lehetővé teszi, hogy a felületre „rásimuljon” a kéz, így a bonyolult formák és nem szilárd testek is megragadhatóvá válnak.
Egyedi dizájn – szakítás a hagyományokkal
Versenytársaink két fő megközelítést alkalmaznak a dizájn, külső megjelenés kapcsán. Az egyik szerint a valóságot minél inkább tükröző, kézhez hasonló kialakítást céloznak meg, míg mások a futurisztikus, „robotikus” megjelenésre fókuszálnak. Hitvallásunk, hogy a kliens ne kössön kompromisszumot saját testképének kialakításában, formálásában. A külső megjelenés tekintetében lehetőség lesz „robotikus” dizájn megtartására, de a kliens választhat antropomorf megjelenést is, esztétikai borítással. A technológia hazai implementálásában segítséget nyújt a fejlesztői csapat háttere is a Pécsi Tudományegyetem ortopédiai-műszerész képzési programján keresztül.
Fejlesztő csapatunk tagjai
1. Devaraj Dhakshinamurthy vezető fejlesztő: „A mérnöki tevékenység a társadalom előtt álló problémák megoldására szolgáló gyakorlati megoldások létrehozásáról szól. Célom az, hogy a robotikával kapcsolatos szakértelmüket felhasználva megkönnyítsem megfizethető segítőeszközök létrehozását az emberek számára, akiknek szükségük van rá.”
2. Csóka Csaba, az Ember Arm fejlesztését és előállítását végző Pro-limb ügyvezetője, 30 év tapasztalattal bír a fejlett protetikában. A gyógyászati segédeszközök gyártásával és forgalmazásával valamint a mozgássérült emberek rehabilitációjához szorosan kapcsolódó szakrendelések működtetésével foglalkozó Corvus Med alapítója, az Ottobock egyik legrégebbi magyarországi képviselője.
3. Dr. Tóth Luca Orvosszakmai szakértő, a klinikai vizsgálatok kapcsolattartója a PTE Neurorehabilitációs munkacsoportjának vezetője, kutatóorvos. Évek óta gyakorlatban dolgozik fejlett exoskeletonokkal és a velük kapcsolatos humán vizsgálatokkal.
4. Dr. Maróti Péter projekt irányító, termékfejlesztő orvoskutató, a Pécsi Tudományegyetem 3D Nyomtatási és Vizualizációs Központjának fejlesztési vezetője több év tapasztalattal a 3D nyomtatás és a vizualizációs (VR) technológiák orvosi alkalmazásának implementálásában.
5. Mendler János CAD tervezési csoport irányító senior gépészmérnök – 3D tervező, a fejlett gépipari tervezéstechnológia alkalmazásának szakértője. Szakterülete a 3 dimenziós számítógépes (3D CAD) alapuló, tervezés, modellkészítés, formatervezés és termékfejlesztés; géprajzok készítése, átdolgozása, digitalizálása; szemléltető anyagok készítése és geometriai és fizikai jellemzők meghatározása.
6. Dr. Schiffer Ádám Firmware fejlesztő senior fejlesztőmérnök – egyetemi docens, szakterülete a méréselmélet, jelfeldolgozás, képfeldolgozás, nemlineáris rendszerek vizsgálata, mágneses anyagok hiszterézis karakterisztikája, és az autonóm robotok.
Termékünk fő előnyei összefoglalóan
- Ár-érték arány – magas funkcionalitás elérhető áron
- Egyedi mozgásminták megtanulása – MI a vezérlésben
- Tanuló verzió és Professzionális verzió
- Vibro-taktilis feedback
- Tréning: gamifikált telefonos applikáció
- Moduláris: amputáció helyétől függetlenül felszerelhető
- 5 ujj független mozgása – amorf tárgyak megragadása
- Tanuló modul – rehabilitáció, nyomonkövetés
Az Ember Arm kiemelkedően magas funkcionalitást biztosít a felső végtaghiányban szenvedők számára. A fejlesztés számos innovatív, a használatot segítő, támogató és ösztönző megoldással bír, emellett ár-érték aránya is kiemeli versenytársai közül. Fontos újítás, hogy az eszköztanuló modullal rendelkezik a hozzá tartozó protézissel, mely lehetőséget ad a korai rehabilitációs tevékenység megkezdésére, illetve a pontos előrehaladás, fejlődés meghatározására, amely kiemelt szempont az egészségbiztosítási rendszer felé is.