(NOMINACIJA ZA NAGRADU AUREA 2018): MOTIMOVE - Uređaj za asistenciju pokreta osoba sa hendikepom

Mlado beogradsko preduzeće 3F-Fit Fabricando Faber razvilo je uređaj namenjen asistenciji pokreta osoba sa hendikepom, zasnovan na primeni funkcionalne električne stimulacije, koji u odnosu na postojeća rešenja na tržištu omogućava više funkcija, jednostavniji je i fleksibilniji za upotrebu.

Funkcionalna električna stimulacija (FES) generiše pokrete aktivacijom paralizovanih mišića, koristeći kratkotrajne strujne impulse malog intenziteta. Kao rehabilitaciona metoda, FES je uvedena pre približno 60 godina, ali nije ušla u masovnu primenu zbog nedovoljno razvijene tehnologije i znanja u oblasti neuronauka.

Novi sistem koji je razvilo beogradsko preduzeće (MOTIMOVE) prati ekspertizu i dugogodišnje iskustvo tima stručnjaka Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu, koji su u domenu razvoja i primene elektronskih stimulatora i wearable sistema za osobe sa hendikepom, prepoznati u svetu. Originalnost i prednost uređaja u odnosu na postojeća rešenja, ogleda se kako u hardveru - stimulatoru veće snage koji podržava nove funkcije, tako i softveru, pre svega korisničkom interfejsu i mogućnostima povezivanja sa najrazličitijim senzorima.

Za projektovanje MOTIMOVE uređaja je usvojen modularni pristup da bi se obezbedila proizvodnja tri tipa elektronskih stimulatora: 1) jednostavnog jeftinog uređaja namenjenog direktno osobama sa hendikepom, 2) uređaja srednje složenosti sa cenom koja je manja u odnosu na konkurenciju za kliničke primene u terapiji, i 3) uređaja visoke sofisticiranosti koji ne postoji na tržištu, a potreban je istraživačkim centrima koji razvijaju nove metode primene električne stimulacije.

Prethodno iskustvo tima beogradske kompanije u primeni elektronskih stimulatora rezultovalo je patentima koji su našli put do kompanija na evropskom tržištu, dok novi uređaj preduzeće sada razvija u saradnji sa fondacijom ANTS iz Liona, koja je ko-finansijer Fondu za inovacionu deltanost, koji je prihvatio ovaj projekat.

Prototipi sistema testiraju se na klinici u Lionu, kao i na Klinici za rehabilitaciju Dr Miroslav Zotović u Beogradu, a započeta je proizvodnja finalnog proizvoda. Očekuje se da prodaja prvih MOTIMOVE uređaja počne do kraja 2018. godine.

INOVATIVNOST

Električna stimulacija postala je značajan element u poboljšanju kvaliteta života: pacemaker koji generiše regularan ritam srca, defibrilator koji prekida fibrilacije i sprečava smrt ili kohlearna proteza koja daje auditornu funkciju gluvima, samo su neki od primera.

Na tržištu postoje i elektronski stimulatori koji omogućavaju korekciju padajućeg stopala kod osoba posle moždanog udara, vremenski i prostorno limitirano stajanje i hodanje osobama sa povredom kičmene moždine, pomeranje ruke i hvatanje osobama sa povredom centralnog nervnog sistema, te očuvanje i jačanje atrofiranog mišićnog sistema. Međutim, sistemi namenjeni asistenciji pokreta osoba sa motornim hendikepom nisu primenjeni u meri u kojoj bi trebalo - zbog tehnoloških ograničenja i složenosti stimulacije pokreta, budući da je svaki drugačiji. Uz to, složeni su za korišćenje i nedovoljno efikasni.

MOTIMOVE beogradskog preduzeća 3F-Fit Fabricando Faber je projekat koji uzima u obzir sve postojeće barijere koje sprečavaju masovnu upotrebu funkcionalne električne stimulacije kod osoba sa motornim hendikepom. Baziran je na elektronskom stimulatoru koji bežično komunicira sa pametnim telefonom, tabletom ili računarom putem intuitivnog grafičkog korisničkog interfejsa za izbor vrste funkcije i personalnih parametara stimulacije. Stimulator ima opciju korišćenja informacija sa minijaturnih senzora koji se postavljaju na telo korisnika ili predmete sa kojima korisnik interaguje. Posle inicijalizacije korišćenjem grafičkog interfejsa, stimulator postaje nezavisan od računara i obavlja programiranu funkciju do intervencije korisnika.

MOTIMOVE tako eliminiše niz problema koji ograničavaju primenu funkcionalne električne stimulacije za pomoć pokretima ljudi sa hendikepom, a inovativni elementi koje donosi su: 1) novi interfejs između uređaja i korisnika koji obezbeđuje selektivnost pri spoljašnjem delovanju električnih impulsa na nervno-mišićne sisteme i značajno smanjuje problem zamora nervno-mišičnog sistema; 2) novi metod interakcije korisnika sa asistivnim sistemom primenom smart tehnologije; 3) novi biomimetički upravljački algoritam koji sledi iz dugogodišnjeg istraživanja u oblasti neuronauka.

MOTIMOVE je namenjen asistenciji pokreta osoba sa hendikepom koje boluju od multiplaskleroze, cerebralne paralize, ili se oporavljaju posle moždanog udara (šloga) i povrede kičmene moždine.

Kako uređaj funkcioniše?

Funkcionalna električna stimulacija (FES) generiše pokrete aktivacijom paralizovanih mišića koristeći kratkotrajne strujne impulse malog intenziteta, a deluje na organizam preko elektroda na površini kože. Svi stimulatori koji postoje imaju identičan princip dejstva - proizvode seriju kratkih impulsa koji sa sobom nose definisanu količnu elektriciteta, a da bi proizveli određeni pokret moraju da deluju na tačno određenu tačku na telu da bi aktivirali atrofirani, odnosno paralizovani mišić.

Novina uređaja kompanije 3F-Fit Fabricando Faber je višekanalni modularni stimulator čiji su izlazi povezani sa matričnim elektrodama i omogućavaju distribuiranu asinhronu aktivaciju pojedinih neuro-mišićnih sistema u organizmu. Razvijen je, naime, automatski postupak koji omogućava primenu stimulacije na više mesta, te se tako bolje "pogađaju" tačke koje izazivaju pokret. Postupak je daleko bliži i fiziološkoj aktivaciji ćelija koje pokreću mišiće, budući da se mišićna vlakna tretiraju nižom frekvencijom, te se smanjuje njihov zamor.

MOTIMOVE, osim toga, ima i ulaze namenjene signalima sa senzora postavljenih na telo ili predmete sa kojima korisnik interaguje. Stimulator podržava primenu hibridnog upravljanja koje na višem nivou ima inteligentni sistem za prepoznavanje namere, na srednjem nivou koristi model konačnih stanja na bazi produkcionih pravila i na donjem kontrolnom nivou mogućnost integracije upravljanja na bazi modela. Ove karakteristike nema nijedan drugi stimulator na tržištu.

Osnovne motorne funkcije koje MOTIMOVE podržava su: vožnja stacionarnog i pokretnog tricikla, stajanje, senzorski upravljano hodanje, hvatanje, tretman bola i jačanje mišića radi prevencije atrofije i održavanja opsega pokreta u zglobovima. Nijedna od ovih aktivnosti nije moguća bez električne stimulacije i na tržištu ne postoje uređaji koji ovo omogućavaju na prihvatljiv način.

Inovacija beogradske kompanije ogleda se u celokupnom rešenju - hardveru, odnosno stimulatoru koji je u odnosu na slična rešenja na tržištu veće snage i podržava nove funkcije, mogućnosti korišćenja većeg dela senzornih ulaza (konkurencija ima jedan ulaz) i softveru, pre svega korisničkom interfejsu, te mogućnosti jednostavnog upravljanja bez potrebe za prethodnim znanjem.

Inicijalno, ideja za razvoj uređaja nastala je na Elektrotehničkom fakultetu gde je u prethodnim godinama razvijeno nekoliko sistema za stimulaciju, a iz dugogodišnjeg iskustva stečena su nova znanja, iz čega je nastao i novi uređaj modularne primene: kao visokosofisticirani naučni stimulator - namenjen istraživačkim laboratorijama da probaju nove stvari (1), za potrebe klinika koje rade nove metode (2) i jedan običan koji bi mogao da se kupi na tržištu, tzv. za kućnu upotrebu (3).

DRUŠTVENA KORISNOST

U Evropskoj uniji svake godine 700.000 ljudi doživi moždani udar (šlog) i oko 11.000 ima povredu kičmene moždine (PKM), dok se u Srbiji registruje 25.000 slučajeva šloga godišnje. Broj preživelih nakon moždanog udara u EU je trenutno oko 3,5 miliona, a nakon povrede kičmene moždine oko 360.000.

I šlog i PKM najčešće rezultuju motornim hendikepom koji sprečava učestvovanje obolele osobe u socijalnim i tipičnim dnevnim aktivnostima (samostalno stajanje i kretanje, ishrana, higijena i slično), dok su troškovi osnovne svakodnevne medicinske nege, kao i prevencije komplikacija, veoma veliki i predstavljaju teret za pojedince i za celo društvo (prema procenama u SAD godišnji troškovi da bi se jednom pacijentu obezbedila mogućnost učestvovanja u svakodnevnom životu je reda 1 mil USD) .

Funkcionalna električna stimulacija (FES) kao rehabilitaciona metoda, generiše pokrete aktivacijom paralizovanih mišića, a podaci u stručnoj literaturi pokazuju da je intenzivno vežbanje značajno za aktivaciju neuroplasticiteta i ubrzava razvoj ili oporavak motornih funkcija.

Iako je kao rehabilitaciona metoda uvedena pre približno 60 godina, FES nije ušla u masovnu primenu zbog nedovoljno razvijene tehnologije i znanja u oblasti neuronauka. MOTIMOVE sada eliminiše ograničenje u primenljivosti koja postoje kod postojećih sistema. Opšta korist usled primene MOTIMOVE stimulacije su: poboljšana cirkulacija i stanje mišića i kože, usporavanje ili sprečavanje gubitka koštane mase, smanjenje spasticiteta, umanjenje incidence urinarnih infekcija, poboljšana funkcija bešike i opšte unapređenje stanja organizma uz postepeno uspostavljanje nekih od izgubljenih motornih funkcija.

MOTIMOVE su u potpunosti razvili inženjeri 3F-Fit Fabricando Faber (srpski "know-how"), čime se Srbija postavlja na mapu vodećih zemalja u razvoju ove oblasti. Osim toga, sistem je rešenje mladih doktoranata Elektrotehničkog fakulteta, čime se mlad, obrazovni kadar zadržava u zemlji. Na razvoju uređaja angažovano je 5 lica.

Zaposleni i konsultanti u 3F-Fit Fabricando Faber imaju dugoročnu međunarodnu saradnju sa partnerima širom Evrope (Španija, Francuska, Danska, Austrija, Mađarska, Nemačka, Švedska, Hrvatska, Slovenija), kao i u Kanadi i SAD, a pored ovog projektnog angažovanja postoji i izuzetna prepoznatljivost istraživača na osnovu naučnih radova, monografija i patenata.

FINANSIJSKI POTENCIJAL

Razvoj MOTIMOVE je zasnovan pre svega na ličnom iskustvu zaposlenih i konsultanata preduzeća 3F-Fit Fabricando Faber stečenom u razvoju i primenama elektronskih stimulatora i wearable sistema za osobe sa hendikepom na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, sa iskustvom u radu i rukovođenju projektima koje je finansirala Evropska zajednica (FP6, FP7, H2020), Ministarstvo za prosvetu, nauku i tehnološki razvoj Srbije.

Ranije aktivnosti rezultovale su patentima koji su preneti jednom od najvećih distributera opreme za rehabilitaciju Otto Bock Medical Systems (Nemačka), te fondaciji Tecnalia (San Sebastian, Španija), čime su našli svoje kupce na evropskom tržištu.

Kompanija 3F-Fit Fabricando Faber formirana je neposredno pred prijavljivanje na Konkurs Fonda za inovacionu delatnost za finansiranje inovativnih projekata u okviru Programa ranog razvoja, a razvoj MOTIMOVE biznisa baziran je i na saradnji sa inostranim partnerima koji su ključni za distribuciju.

Francuska fondacija ANTS iz Liona je sa 20% ko-finansijer projekta koji finansira Fond za inovacionu delatnost. Za razvoj novog uređaja, od Inovacionog fonda je dobijeno 80.000 EUR, a od francuske asocijacije 16.000 EUR.

Novodobijena sredstva iskoristiće se za proizvodnju, dok je u razvoj u proteklih godinu i po dana, kao nadogradnju ranijih patenata, uloženo još oko 100.000 EUR. Preduzeće je već započelo razvoj finalnog proizvoda (budući da je uređaj na nivou prototipa) i očekuju da do kraja 2018. godine počne prodaja science mod-a, u manjim količinama. U toku je i njegov postupak sertifikacije za CE znak.

Slične sisteme na tržištu proizvode nemački Hasomed i švedski CEFAR, ali je reč o višekanalnim stimulatorima gde se uređaji koriste uglavnom za vežbanje sportista, koji imaju unapred pripremljene funkcije za vežbanje određene grupe mišića, a osim unapređenih funkcija, inteligentnog upravljanja i veće fleksibilnosti, uređaj beogradskog tima biće i cenovno konkurentan. Stimulatori u najvišem modu (namenjeni istraživačkim institucijama, takozvani science mode) koštaće oko 2.000 EUR, a oni za kućnu upotrebu između 250 i 500 EUR, što je i dvostruko jefinije u odnosu na druga rešenja na tržištu.

Prototipi MOTIMOVE sistema sada se testiraju u kliničkom okruženju u saradnji sa medicinskim ekspertima u skladu sa pravilima "evidence based medicine", a potpuno u skladu sa Helsinškom deklaracijom. Ovo je moguće zahvaljujući dugogodišnjoj uspešnoj saradnji sa beogradskom Klinikom za rehabilitaciju Dr. Miroslav Zotović, gde su postavljena 2 prototipa, dok se uređaj testira i u saradnji sa kliničarima u Francuskoj i Danskoj.

Beogradsko preduzeće ugovorilo je i saradnju sa holandskom kompanijom MOTEK Force & DIH, koja je najveći svetski distributer rehabilitacionih robota namenjenih osobama sa hendikepom, na zajedničkom razvoju hibridnog sistema koji paralelno koristi egzoskelet i električnu stimulaciju sa ciljem optimizacije funkcije.

Ukoliko je MOTIMOVE uređaj za asistenciju pokreta osoba sa hendikepom Vaš favorit za investiciju godine, glasanje možete obaviti na zvaničnom sajtu nagrade Aurea.