Az info-bionika az egyik legfiatalabb, ám leggyorsabban fejlődő tudományterület, amely nagyon erős ipari háttérrel rendelkezik. A legnagyobb orvosi képalkotó, gyógyszer- és rehabilitációs eszközöket fejlesztő cégek és a robotika is hasznosítja a terület innovációit. A szakemberek a biológiai rendszerek elveit használják fel technológiai eszközök, például mesterséges érzékszervek vagy idegi interfészek fejlesztésére.

A terület ma már nem csupán az agy–gép interfészekről vagy futurisztikus protézisekről szól, hanem arról is, miként lehet az emberi test működését – az idegrendszertől az izmokon át a mozgásig és az érzékelésig – mérni, értelmezni és technológiával kiegészíteni. Iparági elemzések szerint a globális bionika piac mérete 2025-ben 8,2 milliárd dollár, ami 2033-ra akár 17,5 milliárd dollárra duzzadhat. Ebben a folyamatban, kiemelten fontosak azok a szakemberek, akik a biológiai rendszereket és a mérnöki folyamatokat egyaránt értik. A magyarok szakértelme és a területhez kapcsolódó, hazánkban folyó oktatás a 2000-es évek óta úttörőnek számít. 

A világon mintegy 1,3 milliárd ember, vagyis a Föld népességének kb. 16 százaléka él valamilyen fogyatékossággal a WHO becslése szerint. Előrejelzések szerint 2040-re a népesség 4,5 százaléka figyelemhiányos hiperaktivitás-zavarban (ADHD), 3,8 százaléka pedig súlyos depresszióban lesz érintett. Ezek a számok világosan jelzik, hogy a következő évtizedekben az idegrendszeri és pszichiátriai kórképek, a rehabilitáció, valamint az emberi képességek helyreállítását célzó technológiák a globális innováció egyik legfontosabb területévé válnak.

A világ vezető gazdaságai milliárdokat fektetnek bionikus végtagokba, intelligens szenzorokba és a neurális adatfeldolgozásba. Iparági elemzések szerint a globális bionika piac mérete 2025-ben 8,2 milliárd dollár, ami 2033-ra akár 17,5 milliárddá duzzadhat. Észak-Amerika vezető szerepét mára Kína és a Távol-Kelet vette át a területhez kapcsolódó fejlesztésekben és kutatásokban. Európában a helyzet ambivalens: a bionikai és info-bionikai rendszerekre épülő piac erős mérnöki és orvostechnológiai bázissal rendelkezik, az európai országok (például Németország, Franciaország, az Egyesült Királyság) jelentős részt vállalnak a klinikai alkalmazásban, azonban a kutatási-fejlesztési kapacitás nagyon korlátozott a szabályozási kötöttségek, valamint a befektetési lehetőségek miatt. Az emberig jutó fejlesztések egyik utolsó kutatási-oktatási intézménye azonban épp Magyarországon található.

„A Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Karán foglalkozunk a biológia mérnöki művelésével, ami, az emberig eljuttatható fejlesztésekben is testet ölt. Kutatásainkat nemzetközi együttműködésekben is láthatóvá tudjuk tenni. Óráimon arra törekszem, hogy a hallgatókat a klinikai valósággal is megismertessem. Mivel egyre inkább szükséges mérnöki szempontokat is érvényesíteni a mindennapi orvoslásban, fontos, hogy az orvosok és mérnökök megtanulják egymás munkamenetét, gondolkodását.”

– emeli ki dr. Hillier Dániel, a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Kar egyetemi adjunktusa, a HUN-REN TTK Kognitív Idegtudományi és Pszichológiai Intézete Látás Rendszerszintű Neurobiológiája Kutatócsoportjának vezetője.

A neurális technológiák, az idegrendszerrel való gépi kapcsolatlétesítés – akár a jelek kiolvasása, akár a stimulációs jelbevitel – ma a tudomány egyik legnehezebb mérnöki kihívása.

„Ezek mind nagyon-nagyon nehéz feladatok, hiszen a biológia máshogy működik, mint az elektronika. A terület fejlődésének egyik legnagyobb akadálya éppen az, hogy a két világ – az élő rendszerek komplexitása és a digitális eszközök precizitása – csak akkor kapcsolható össze, ha olyan szakemberek dolgoznak rajta, akik mindkét oldal működésének alapelveit értik.”

– hangsúlyozza dr. Iván Kristóf, egyetemi docens, az info-bionika mérnöki mesterképzés szakfelelőse.

„Nem csupán mérnöki vagy biológiai tudást adunk át, hanem személetet, amelyben ez a két fajta gondolkodás nem párhuzamosan működik, hanem szervesen egyesül. Igyekszünk már diplomamunkáknál, doktori témáknál is olyan problémákat adni, amelyeknél a hasznosítás és a piaci igény kézzelfogható.”

– teszi hozzá a szakember.

A képzésben részt vevők olyan eszközök és rendszerek fejlesztésével ismerkednek meg, amelyek képesek idegi interfészeket kezelni, valós idejű biológiai adatokat elemezni és mérni, vagy új generációs rehabilitációs technológiákat létrehozni, ideértve az agy-gép interfészeket, a szenzoros robotikát, a bionikus protéziseket és más, a klinikai gyakorlatban használható megoldásokat. Az egykori hallgatók ma már olyan cégeknél dolgoznak, mint a Richter, a 77 Elektronika, a Philips, General Electric vagy az OnCompass.

Ezen felül olyan startupok kötődnek hozzájuk, mint az adatbázisok számítógépes modellbe integrálásával sejtszimulációs szoftvert fejlesztő Cytocast, valamint az emberi anatómiát szövetről-szövetre leképező, bionikus robotok és protézisek gyártástechnológiájának fejlesztésével foglalkozó Allonic.

A Pázmány ITK-n lévő kutatási központok a hazai medtech és egészségipari ökoszisztémát erősítik, és nemcsak a szakemberek képzését szolgálják, hanem hosszú távon globális versenyképességet is építhetnek Magyarország számára egy gyorsan növekvő, stratégiai területen.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

A technológia jelenléte a mindennapjaikban megkerülhetetlen, a gyerekek életére és mentális egészségére azonban akár negatív hatással is lehet, ha nem megfelelően használják. A február 7. és 13. közötti Gyermek Lelki Egészség Hetének éppen ezért fontos témája a digitális világ fiatalokra gyakorolt hatása is.

A Samsung Electronics és az EdisonKids közös programja azt mutatja meg, hogy a technológia és annak tudatos és értő használata valódi segítséget jelenthet a lelki egyensúly megőrzésében. A Megoldások a holnapért rávilágít: stabil lelki alapokon a jövő innovációi is könnyebben megszülethetnek.

Az UNICEF adatai[1] szerint világszerte minden hetedik 10 és 19 év közötti fiatal diagnosztizált mentális zavarral él, a program egyik hosszú távú célja, hogy a technológia ne csak eszköz, hanem pajzs is legyen a fiatalok mentális egészségéért vívott harcban. A kutatások szerint az 5–9. osztály között jelentősen emelkedik a több gyakori tünetről beszámolók aránya; a leggyakoribb pszichés tünet a fáradtság, a testi panaszok közül pedig a fejfájás dominál. Különösen aggasztó tendencia, hogy 2018 és 2022 között közel 15 százalékkal emelkedett a több tünetet gyakran tapasztaló fiatalok aránya2. Ez nem csupán statisztika; a fizikai tünetekkel is járó stressz naponta meríti le a diákok érzelmi akkumulátorait, ami közvetlen hatással lehet a kreativitásukra és tanulási képességeikre is.

Digitális pajzs a szorongás ellen: A Z generáció maga fejlesztheti ki a jövő terápiáját

A fiatalok azonban nem passzív szemlélői a folyamatnak, hanem aktív megoldáskeresők. Ezt bizonyítja, hogy a Megoldások a holnapért kihívás legjobb 50 csapata közül 21-en az Egészség jövője kategóriában jutottak tovább, olyan diákok, akiket láthatóan mélyen foglalkoztat saját és kortársaik jólléte. Az idei évben a pályamunkák fókuszában a mentális jóllét és a diákok érzelmi biztonsága állt. A versenyzők olyan égető problémákra kerestek válaszokat, mint a középiskolásokat érő folyamatos teljesítménykényszer, a társas nyomás vagy az elszigeteltség érzése. A koncepciók közös vonása, hogy a mesterséges intelligenciát és az innovatív eszközöket hívják segítségül, hogy a tanulók számára azonnali, diszkrét támogatást nyújtsanak a stresszkezelésben és a motiváció fenntartásában az iskola falai között és azon kívül is.

Pető Dorina a Mélylevegő Projekt társalapító pszichológusa, a Roche Magyarország egészségpolitikai partnere hangsúlyozza:

„Elképesztő látni, hogy amíg a szakterületek szabályozásokon dolgoznak, a diákok már aktívan alakítják azt, amit majd a jövő mentális egészségügyének hívunk. Amikor egy fiatal saját belső feszültségéből merítve mások számára is hasznos eszközt alkot, akkor egy olyan közpolitikát előlegez meg, ami érzékeny, gyors és a célcsoporthoz a saját nyelven szól. Méghozzá az általuk fejlesztett megoldások sokszor későbbi zavarok megelőzésére szolgálnak, így a prevenciós szemlélet is az első pillanattól kezdve érvényesül.”

Technológiai mankó a mindennapokhoz

A Samsung Electronics ebben a küzdelemben módszertani és technológiai segítséget is nyújt. A Samsung Health alkalmazás és a különböző viselhető eszközök – mint a Galaxy Watch – mindenki számára elérhetővé teszik a stresszszint monitorozását és a vezetett légzőgyakorlatokat. A Megoldások a holnapért program azonban nemcsak az eszközökről szól: a fiatalok ezen keresztül egy támogató közösséghez csatlakozhatnak és új, értékes kapcsolatokat építhetnek.

A program a részt vevő diákok számára olyan fejlesztő foglalkozásokat biztosít – például az iskolai zaklatás megelőzésének (anti-bullying) témakörében –, amelyek célja a „mindennapi hősök” szerepének megismerése. Így a fiatalok megtanulhatják felismerni a segítségnyújtás fontosságát, és elsajátíthatják azokat a készségeket, amelyekkel hatékonyan támogathatják társaikat és környezetüket. Emellett a tanárok is külön képzéseken vehetnek részt, amely segít nekik utat találni és könnyebben kapcsolódni a diákokhoz, ami hosszú távon szintén a tanulók mentális jóllétét támogatja.

Samu Zsófia, a Samsung Electronics kommunikációs vezetője elmondta:

„Hiszünk abban, hogy a mentális egészség megőrzése elengedhetetlen egy jól működő társadalom és egy élhetőbb jövő szempontjából. A Samsung Electronics célja, hogy technológiáival a mindennapokat ne csak egyszerűbbé, de nyugodtabbá, kiegyensúlyozottabbá is tegye – olyan platformokat teremtve, ahol a fiatalok valódi hatást gyakorolhatnak saját életükre”.

„A mentális jóllét nem extra, hanem alapfeltétele annak, hogy a gyerekek élni tudjanak a technológia adta lehetőségekkel

– mondta Borsos Dorottya, az Edisonplatform és az EdisonKids programvezetője.

– Programjainkban azt látjuk, hogy a fiatalok nemcsak használni akarják a digitális eszközöket, hanem felelősen alakítani is a világukat. Ha megkapják a szükséges szuperkompetenciákat és a támogató közeget, a technológia valóban a jóllétet erősítő eszközzé válhat a kezükben.”

A Gyermek Lelki Egészség Hetének üzenete egyértelmű: a jövő megoldásaihoz kiegyensúlyozott, motivált és lelkileg is erős fiatalokra van szükség. A Megoldások a holnapért program célja éppen ezért az, hogy a technológiai tudás mellé olyan mentális eszköztárat is adjon a diákok kezébe, amellyel nemcsak magabiztosan kezelik a 21. század kihívásait, hanem aktív és tudatos formálóivá válnak annak.

A diákok január 31-én már személyesen is találkozhattak a szakértőkkel és egymással is, így első kézből tapasztalhatták meg, milyen megtartó ereje lehet egy ilyen közösségnek. A jelenlegi forduló február 13-ig tart: addig a csapatok folyamatosan fejleszthetik megoldási javaslataikat, amelyeket a szakmai zsűri értékel majd, hogy március 4-én kiderüljön: kik kerültek be a legjobb 8 közé.

[1] UNICEF: The State of world’s Children 2021 – On My Mind: promoting, protecting and caring for children’s mental health

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

A harapási rendellenesség napjainkra az egyik leginkább alulértékelt civilizációs népbetegséggé vált: a gyermekek és fiatalok közel háromnegyedét érinti valamilyen formában.

Miközben a probléma sokáig láthatatlan maradt, a mesterséges intelligencia csendben, de alapjaiban alakítja át az egészségügy egyik legösszetettebb területét, a fogszabályozást. Míg korábban a fogak helyzetének korrekciója sokak számára a tinédzserkor kellemetlen, fém készülékekkel terhelt velejárója volt, ma már precíz, adatvezérelt és személyre szabott kezelésre van lehetőség, amely során a mosoly megtervezése már jóval a készülékek felhelyezése előtt elkezdődik – hívja fel a figyelmet Dr. Kovács Sarolta fogszabályozó szakorvos.

Adatokból diagnózis: új korszak a fogszabályozásban

A modern fogszabályozás ma már digitális térben indul. A nagy felbontású 3D-s szkennelés, a képalkotó eljárások és a röntgenfelvételek együtt olyan részletességű képet adnak az állkapocsról és a fogazatról, amely korábban elképzelhetetlen volt. A mesterséges intelligencia ezekből az összetett adathalmazokból képes feltérképezni az anatómiai összefüggéseket, miközben kiküszöböli a szubjektív értelmezésekből fakadó bizonytalanságokat.

Ez nemcsak gyorsabb és pontosabb diagnózist jelent, hanem azt is, hogy a kezelés valóban a páciens egyedi adottságaira épülhet – ez az a pont, ahol az AI átvezeti a fogszabályozást a személyre szabott orvoslás világába.

Előre tervezhető fogmozgás, személyre szabott kezelés

A pontos diagnózisra épül a mesterséges intelligencia egyik legnagyobb előnye: a fogmozgások előrejelzése. Több tízezer korábbi kezelés adatain tanított algoritmusok képesek megmutatni, hogyan reagálnak az egyes fogak az erőhatásokra, milyen ütemben mozdulnak el, és hol lehet szükség finomhangolásra. Ez a tudás lehetővé teszi, hogy a kezelési terv ne sablonokra, hanem valós biológiai válaszokra épüljön.

Az AI nemcsak a tervezésnél, hanem a kezelés teljes időtartama alatt jelen van. Okoseszközökkel és mobilalkalmazásokkal a páciensek otthonról is követhetik a változásokat: az algoritmusok elemzik a feltöltött képeket, összevetik azokat az eredeti tervvel, és jelzik, ha eltérés mutatkozik.

„Ez a folyamatos visszacsatolás egyszerre növeli a biztonságot és a kényelmet. Kevesebb felesleges kontrollvizit, gyorsabb beavatkozás, ha szükséges – miközben a páciens aktív részesévé válik saját kezelési folyamatának. A 3D-s szimulációk pedig már az első konzultáción kézzelfoghatóvá teszik a jövő mosolyát, ami különösen a fiatalabb korosztály számára jelent erős motivációt”

– emeli ki Dr. Kovács Sarolta, a KS Fogszabályozó Stúdió alapító szakorvosa.

Technológia, amely az orvost támogatja – nem helyettesíti

Bár a mesterséges intelligencia egyre hangsúlyosabb szerepet kap, a szakértők egyetértenek abban, hogy az AI nem önálló döntéshozó. A fogszabályozó szakorvos tapasztalata, klinikai érzékenysége és emberi megértése továbbra is kulcsszerepet játszik – az algoritmusok pedig ezt a tudást egészítik ki precíz számításokkal és előrejelzésekkel.

Magyarországon jogilag ugyan fogorvosok is végezhetnek fogszabályozást, a kompetenciák között azonban óriási különbségek vannak. A gyártócégek szoftverei gyakran automatikus terveket generálnak, amelyeket egy tapasztalatlan kezelőorvos változtatás nélkül elfogadva visszafordíthatatlan károkat okozhat – például ínyvisszahúzódást vagy gyökérfelszívódást. Ez az úgynevezett „Fekete Doboz” probléma, amikor a technológia láthatatlan folyamatai kritikus döntéseket vesznek át az orvostól.

A közhiedelemmel ellentétben a láthatatlan sínek ma már súlyos, akár műtéttel kombinált eseteket – nyitott harapást, keresztharapást – is kezelhetnek, de csak akkor, ha a szakorvos speciális kiegészítőket, például mini-implantátumokat (TAD-okat) alkalmaz. Ezt egy automata rendszer vagy egy „postai úton rendelt” fogszabályozás sosem tudja megoldani.

„Az új eszközök szakértő kezekben aranyat érnek, de a technológia önmagában nem helyettesíti a biológiai összefüggések ismeretét. A mosoly tervezése orvosi felelősség, nem szoftveres beállítás kérdése”

– figyelmeztet Dr. Kovács Sarolta, aki a láthatatlan fogszabályozó kapcsán a közel jövőben ingyenes webináriumot is tart az érdeklődőknek.

Több mint esztétika: befektetés a hosszú életbe

Kevesen tudják, de a fogszabályozás az egyik legjobb befektetés az élethosszig tartó egészségbe. Japán kutatók vezették be az „oral frailty” – szájüregi elgyengülés – fogalmát, és bizonyították, hogy a rágófunkció romlása és a fogak elvesztése közvetlen hatással van a várható élettartamra.

A 65 éves korban fennálló rágási nehézségek átlagosan másfél évvel csökkentik a várható egészséges élettartamot. A rossz harapás miatt a táplálékot nem tudjuk megfelelően megőrölni, ami emésztési zavarokhoz és a tápanyag-felszívódás romlásához vezet. Ráadásul a torlódott fogak tisztíthatatlan zugai krónikus ínygyulladást okoznak, ami növeli a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát.

A szabályos fogsor tehát nem hiúsági kérdés, hanem a test biológiai egyensúlyának egyik tartópillére.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!