„A kutatásfejlesztés sajátossága, hogy többféle tevékenység ötvöződik benne”

„A kutatásfejlesztés sajátossága, hogy többféle tevékenység ötvöződik benne”

Cikkünk második részében a 3D Központ néhány munkatársát, Dr. Maróti Pétert, mutatjuk be.


Ünnepélyes keretek között adták át március 21-én a Pécsi Tudományegyetemen a legújabb 3D nyomtatókkal, valamint a speciális kutató-és mérőberendezésekkel rendelkező 3D Központot, ami kiemelt szerepet játszik majd az oktatásban és a kutatásban is. A Pécsi Tudományegyetem célja, hogy a 3D projekten keresztül több területen, így az orvosi ellátásban, a csúcstechnológiák széleskörű alkalmazásában, valamint a kutatás-fejlesztés-innováció területén is forradalmasítsa a régió fejlődését. A centrum a Műszaki és Informatikai Kar épületkomplexumában, a korábban kari könyvtárnak otthont adó részben kapott helyet. Korábbi írásunkban dr. Nyitrai Miklós professzor, a 3D Központ vezetője kalauzolt a létesítményben, most annak néhány munkatársát mutatjuk be.

2.rész

Schweier Rita írása


Maroti Peter

Dr. Maróti Péter a 3D Központ innovációs vezetőjeként azzal foglalkozik, hogy a központba érkező kutatásfejlesztési igényeket begyűjti, előzetesen értékeli, átbeszéli a szakértői csoportokkal, és döntéselőkészítésre alkalmassá teszi. Az ő feladata továbbá a befogadott projektek koordinációja, követése és ellenőrzése is.

-Időigényesnek és sokrétűnek tűnik a feladatköre.

-Valóban az, sok utánjárást igényel, de kreatív és izgalmas munka, kihívásnak gondolom. 

-Jelenleg milyen jellegű projektjeik vannak?

-Vannak nagyobb, ún. fix projektek - jelenleg négy ilyen van -, amik hosszabb időtávot ölelnek fel, fél-egy évet, és ezek jórészt eszközfejlesztésekről szólnak. Ide sorolom még azt a két elképzelést, amiknek a megvalósításában a Sebészeti Oktató és Kutatóintézettel, illetve a Mikrobiológiai Intézettel dolgozunk együtt. Ezek jelenleg inkább elméleti jellegű munkák, melyek gyakorlati megvalósítása a következő hónapokban várható. Mellettük számos kisebb, néhány hetes, amolyan „ad hoc” projektünk is van, ilyenek a klinikai megrendelések, amikor egy-egy műtétnek a megtervezésében kérik a közreműködésünket.

-A megkereséstől indulóan milyen etápokban zajlik az együttműködés a megrendelőkkel?

-A megkeresés történhet telefonon, e-mailben, vagy személyesen is, akár egy szakmai rendezvény keretében. Ezt követi egy személyes, informális megbeszélés az igények felmérésére, amin megjelenik az adott projekt gazdája, valamint jómagam, és az adott témában jártas kollégáim. Aztán szélesebb körben is megvitatjuk, hogy miként valósítható meg az elképzelés, van-e rá kapacitásunk, mit kellene az egyetemen belülről, avagy külső segítségként mozgósítanunk hozzá, és ennek alapján készítünk egy előzetes értékelést. Ezután a megkereső féllel ismételten leülünk, és elmondjuk neki, hogy mit, milyen kondíciókkal tudunk vállalni. Ha ez mindkét fél számára kielégítő, akkor a megfelelő döntéshozókat is bevonjuk a folyamatba - Nyitrai professzor urat, illetve az általa javasolt további szakembereket -, továbbá a Kancellária Kutatáshasznosítási és Technológia-Transzfer Osztályát, akik a jogi és a szabadalmi szempontokat vizsgálják. Ha a jogi-szakmai döntés megszületett a projekt elindításához, akkor indulhatnak el a rendszeres meetingek. Eleinte heti egyszer beszéljük át az ügymenetet, aztán ahogyan önállóbbá válnak a munkafolyamatok, a találkozók ritkulnak. 

-Hol van ebben a folyamatban a kreativitás?

-A problémáknak az elhárításában, legyen szó akár szakmai, akár infrastrukturális vagy szervezeti kérdésekről, a partnerkeresésről vagy a menedzsmentről. Mindennek az összehangolása is komoly feladatot jelent és „up to date” jelenlétet igényel, ahogyan a többi nagy projekttel való harmonizáció is, gondolok itt a Skills Labor projektre, a neurorehabilitációs vagy az oktatásfejlesztési projektekre. 

-Mit kell tudni ahhoz, hogy valaki egy ilyen pozícióban dolgozhasson?

-Általános orvosi végzettségem van, azonban harmadéves koromban már tudtam, hogy nem a betegellátással, hanem sokkal inkább az orvostechnológiai fejlesztésekkel szeretnék foglalkozni. Így indult el a Skills Labor projekt is a kollégáimmal, egy nagyon jó csapattal. A végzésem után a dékáni vezetés egyre több kezdeményezésbe bevont, és megtalált egyre több lehetőség, aminek nagyon örültem. Ma már félig orvosi, félig műszaki szemlélettel segédkezem ezekben, igyekszem megérteni és közelíteni egymáshoz a mérnöki, az orvosi vagy akár a művészi szempontokat is. Talán ebben tudok a legtöbbet segíteni, célom, hogy a különböző felek megértsék egymást, és közösen tudjunk gondolkodni. 

-Van azért ideje kutatni is?

-Szeretném, ha több időm jutna erre, de szerencsére elmondhatom, hogy most is vannak jó eredményeink a kutatócsoportunkkal. Elsősorban a 3D nyomtatási technológiák és anyagok orvosi felhasználását, ezen belül is a protetikai és ortetikai felhasználást kutatom, az ezekkel kapcsolatos vizsgálatainkat hamarosan publikálni is szeretnénk, a későbbiekben pedig a gyakorlatba is átültetni.


Barcza Szilvia

A központ „lelkében”, a mérnökök, kutatók szobájában 2017 novembere óta dolgozik dr. Barcza Szilvia orvos-egészségügyi mérnök. Kutatási projektekben mérnöki konzultációt végez, maga is kutat, és CT-, illetve MR-adatok alapján a 3D rekonstrukció-modellezés is a feladata, ami a személyre szabott orvostechnikai eszközök tervezéséhez elengedhetetlen.

-Mit talál érdekesnek a munkájában?

-A műszaki tervezést igénylő projekteket nagyon szeretem, ezek főként az egyetemi kutatásokra jellemzőek, de kihívásnak tartom a rekonstrukciós munkákat is, mert ezek képezik a személyre szabott eszközfejlesztés alapjait, és általuk folyamatosan frissíthetem anatómiai ismereteimet is. A tervezett eszközök, implantátumok gyártásának koordinációja külön örömet jelent, akár a 3D nyomtatás kivitelezéséről, akár a szabad kézzel készült eszközök – például szilikon öntőformák – összeállításáról legyen szó. A kutatásfejlesztés sajátossága, hogy többféle tevékenység ötvöződik benne. Mindig új ötletekkel, gondolatokkal kell előállni, ami inspiráló, és folyamatos tanulásra készteti az embert. 

-Most éppen min dolgozik a számítógépnél? 

-Végeztünk egy állatkísérletet malacszíveken, dr. Gasz Balázs szívsebész kollégám vezetésével, aki a bal kamra aneurysma kezelésében alkalmazott műtéttel analóg beavatkozást végzett az állatok szívén a kamra izomzatát megnyitva, majd a keletkezett hézagot folttal pótolva. A CT-felvételek alapján készítek erről 3D rekonstrukciót, amiből információt kaphatunk a foltok viselkedéséről és formájáról a különböző nyomások mellett. Az orvostechnikai kutatások során ez az ún. preklinikai, állatkísérletes fázis a szokványos első lépése az orvostechnikai eszköz-és gyógyszerfejlesztéseknek. 

-A fehér foltok a CT-felvételen mire utalnak?

-A CT-felvételek készítésekor ún. pozitív kontrasztanyagot juttattunk a kamrába, ami a felvételeken világos színnel jelenik meg. A vizsgálatot különböző kamrai nyomásértékeken végeztük el, így szemléltethető a nyomás kamrára kifejtett hatása, illetve figyelhető a folt alakjának változása is, ami a későbbi klinikai-kutatási fázisban a műtéti tervezés során lesz fontos. 

A szívsebészeti kutatás mellett jelenleg egy másik, hosszabb távú projekten is dolgozom a lencse nélküli képalkotás témakörében, ami egy kollaboráció a Mikrobiológiai Intézettel. Időszakosan felmerülő, rövidebb kifutású munkaként konkrét klinikai eseteknél szükséges műtéti tervezéssel, és személyre szabott implantátum készítéssel is foglalkozom, kollégáimmal szoros együttműködésben. Egyszerre több tervezés is fut, prioritást a sürgősebb, határidős munkák élveznek. Ezekre jó példa az Idegsebészeti Klinikával közösen folytatott munka, melynek során koponyacsont hiánnyal küzdő betegek számára terveztünk személyre szabott pótlásokat. Nagy örömünkre ezek közül egy már sikeresen beépítésre is került valós műtéti körülmények között. 

-Ez a valódi siker, amikor emberben is alkalmazni lehet a mérnöki elgondolást?

-Ez a siker egyik fajtája, ami számomra kétségkívül a legkedvesebb, azonban a tevékenység kutatásfejlesztés jellegéhez igazodva igyekszem szem előtt tartani az egyéb célok megvalósítását is, azaz az oktatást és a tudományos publikációk megjelentetését. A korábban említett állatkísérletről, valamint a lencse nélküli képalkotásról is tervezünk írni a jövőben, és mindkét téma reményt keltő. 


Gelanyi Laszlo

A mérnöki szobában foglal helyet Gelányi László is, aki a Phoenix Project ortopédtechnikai startup egyik tulajdonosa. Korábban a világ legnagyobb ortopédtechnikai segédeszköz gyártójánál dolgozott, azelőtt pedig agyvérzett embereknek a felső végtagi rehabilitációjával foglalkozott gyógytornászként. Mostani munkája a 3D laboratóriumban megvalósuló, első orvosi segédeszköz fejlesztés, ami magyar befektetők támogatásával történik. Az egyetemmel az együttműködési szerződés a prototipizálásra és a gyártói előkészítésre vonatkozik. A sikeres közös munkálkodás reményében tervben van a termék további típusainak a fejlesztése is.

-Pontosan milyen terméket fejlesztenek?

-Világszinten nő az elsősorban agyvérzésből eredő, görcsösen bénult emberek száma, és egyre alacsonyabb az életkor, akiket ez a probléma érint, ugyanakkor minél fejlettebb egy ország, annál több agyvérzésen átesett embert tudnak megmenteni. Van egy harmadolós szabály ezzel kapcsolatosan: egyharmaduk a betegeknek rövid időn belül meghal, egyharmaduk tartós rehabilitációra szorul – ezek a betegek azok, akik elsődlegesen görcsös bénulástól szenvednek mind az alsó, mind a felső végtagjukon -, és egyharmaduk hat hónapon belül szinte nyom nélkül meggyógyul, ám ez attól is függ, milyen gyorsan kapnak ellátást, azaz a kialakult agyi oxigénhiányos állapotot mennyire gyorsan sikerül mérsékelni, megszüntetni. Ennek következtében a legtöbb esetben hipertónusos lesz a test érintett izomzata, azaz tónusfokozódás jön létre, legtöbbször az egyik testfélen. Mivel manapság a munkakörök nagy részét a karunkkal és a kezünkkel végezzük, ezért a kétkezes lét elengedhetetlen. Ennek segítésére különféle terápiák léteznek, ezekhez a mi fejlesztésünk is idomul, amit jelenleg már szabadalom véd. Ez azért is lehet, mert nincs bejelentett konkurenciánk a világon. 

Az agyvérzésen átesett páciensek az esetek többségében fogni tudnak, csak elengedni nem, mert felborul az egyensúly az ujjhajlító és az ujjfeszítő izmok vezérlése között. A mi fejlesztésünk lényege, hogy egyedi módon rásegítünk az elengedésre. Ezt régebben különböző rugókkal, motorokkal oldották meg, jelenleg pedig robotikus eszközökkel, hidraulikával, pneumatikával. Mi a termékünkben elrejtünk olyan speciális anyagokat, amelyek megfelelő jel esetén a megfelelő erővel segítik az ujjak nyitását. A fejlesztés arra vonatkozik, hogy milyen módon integráljuk ezeket a speciális anyagokat és azok vezérlését. Ezt úgy kell elképzelni, hogy az anyagot lehet deformálni, de ha kap egy jelet, akkor visszaáll egy általunk beállított formára. Ez a forma az ún. funkcionális fogóhelyzet, ami egy reflexes, tudattalan mozdulat egészséges állapot esetén. Ebbe akkor áll be a kezünk, ha valamit meg akarunk fogni. Ezt felejtik el ezek a páciensek, és ezt szeretnénk visszaadni nekik. A fejlesztés során először csak részfogás típusokkal tudjuk őket segíteni, ám a későbbiekben már  egyre szofisztikáltabb fogástípusokkal is. Ez nem csupán passzív segítés, hanem a páciens a maga akaratával, intuíciójával tudja vezérelni. A jövőben beépítünk majd egy elektrostimulációs rásegítést is, rehabilitációs segédeszközként is funkcionál majd a termékünk. Egy portfóliót álmodtunk tehát meg, amit levédettünk, és ennek első elemét valósítjuk itt meg. 

-Látom is a munkaasztalon a speciálisan kiképzett terméket.

-Akkor működik jól egy ilyen eszköz, és csak abban az esetben válhat sikeressé a világpiacon is, ha minél jobban megbújik a ruha alatt, azaz minél kevésbé látható, szembetűnő, ha hangtalan, ellenálló és vízálló. Fontos szempont az is, hogy a segédeszköznek nem szabad limitálnia a páciens mozdulatait, éppen ellenkezőleg, a betegnek minél nagyobb szabadságot kell biztosítani, és azt, hogy kihasználhassa az eszköz adta lehetőségeket. A cél az, hogy bizonyos idő után a segédeszköz nélkül is tudjon élni. Ha ilyen aspektusból fejlesztjük, akkor az valószínűséggel sikeres lesz, és mi erre törekszünk. 

-Ezt tehát rászerelik a beteg kezére.

-Igen, minden esetben a páciens egyedi alkar- és kézegységének a formáját vesszük alapul. Ennek megvannak a speciális mintavételezési lehetőségei az ortopéd technikában. Abból aztán tudunk egy pozitív mintát készíteni, amit az itteni fejlesztő kollégákkal digitalizált formában be tudunk állítani, és arra a formára rá tudjuk illeszteni az általunk fejlesztett segédeszközt. Ezután indulhat el a nyomtatás. 

Az ötlet egyébként már hat-hét éve megszületett, az alaptézisek is megfogalmazódtak, ám a 3D nyomtatás kellett ahhoz, hogy gyorsan és piacképes áron el lehessen a terméket készíteni. A normál ortopédtechnológiai módszerekkel sok időt vett volna igénybe a gyártása, és nagyon drága lett volna. A speciális lézertechnológiás nyomtatással azt is el tudjuk érni, hogy egyszerre legyen a megadott helyeken rigid, máshol pedig flexibilis a termék alapanyaga, emellett gyorsan elő lehet állítani, és nem utolsósorban biokompatibilis is. 

-Mikor várható a termék - a Phoenix Orthosis - piaci megjelenése?

-Egy öt fős magyar konzorcium áll mögöttünk a PTE-vel egyetemben, a befektetőink az üzleti életben és az egészségügyben is tapasztalt szakemberek. A termék első típusát egy hónap múlva már a betegeken fogjuk tesztelni, és év végére piacképesnek is kell lennie. A határidők számunkra nagyon fontosak, mivel a piaci alapokon történő fejlesztésnek ez az alapja.

A termék tesztelését Pécsett és Szegeden, a klinikákon kezdjük – mindkét egyetemmel együttműködési szerződést kötöttünk -, majd a nyugat-európai klinikákon folytatjuk. Ez a fejlesztés a részévé válhat egy jövőbeni, teljes test köré tervezett vázrendszernek is, főként azért, mert a motor esetünkben egy anyag, nem pedig egy mechnika, és ez a jövő. Jelenleg azt tanuljuk, hogy ezt az anyagot hogyan programozzuk úgy, hogy gyorsan, megfelelő ritmusban, ugyanakkor a betegség által megkövetelt módon reagáljon. Célunk az, hogy az eszközt az emberek az ébrenlétük állapotában, egész nap tudják használni. Ezzel a termékkel első lépésben csak egy 30-40 százalékos kezet tudunk varázsolni pácienseinknek, ám ha az ilyen típusú szolgáltatást használják – a nagy egyetemi kutatások által publikált eredmények is mutatják -, akkor elkezd oldódni a görcs, és amint ez bekövetkezik, a termék működését is tudjuk változtatni, azaz módosítjuk a rásegítés mértékét, követve a beteg gyógyulását.