Diagnosticul și tratamentul cancerului mai ușor de realizat cu ajutorul unei platforme robotizate dezvoltate de România și Norvegia

Cu acest scop a pornit și inițiativa IDEAR – Improving Cancer Diagnostics in Flexible Endoscopy Using Artificial Intelligence and Medical Robotics (Îmbunătățirea diagnosticului în cancer pentru endoscopia flexibilă prin utilizarea roboticii medicale și a inteligenței artificiale) condusă de către Universitatea din Craiova.

IDEAR este o platformă medicală robotizată, realizată printr-o combinație de tehnologii de ultimă generație, precum inteligența artificială, robotica, navigația electromagnetică și optică.

Proiectul IDEAR a fost dezvoltat de un consorțiu format din șase parteneri (trei din România și trei din Norvegia) care și-au unit expertiza și experiența cu scopul îmbunătățirii diagnosticării cancerului prin proceduri de endoscopie flexibilă.

Calitatea de coordonator al proiectului IDEAR a revenit Universității din Craiova care împreună cu Universitatea Politehnică din București, Delta Health Care SRL (Spitalul Universitar Ponderas) din România și Institutul SINTEF, Spitalul St. Olavs și CEETRON AS din Norvegia au dezvoltat un prototip de sistem medical avansat, care include un software și o platformă robotică.

Alte articole

Doliu în televiziune. Prezentatoarea s-a stins din viaţă la 52 de ani. Fusese diagnosticată cu cancer la sân

Un nou tratament pentru cancerul de sân reduce cu 44% riscul de deces

“Proiectul IDEAR a preluat și continuat în mod firesc dezvoltarea primilor algoritmi și a instrumentelor speciale pentru proceduri de bronhoscopie dezvoltate în cadrul unui proiect anterior realizat tot împreună cu partenerii norvegieni.

IDEAR a dus aceste prime idei aproape de un produs de excepție prin dezvoltarea unui robot medical, dezvoltarea software-ului pentru controlul acestuia și orientarea lui prin căile respiratorii sau căile biliare”, a explicat Prof. Dr. Ing. Lucian Gruionu, Universitatea din Craiova, conducător al Laboratorului de Microtehnologii și Inginerie Medicală din cadrul INCESA.

Sistemul IDEAR construit îmbunătățeste diagnosticarea cancerului în cadrul procedurilor de endoscopie prin introducerea de noi tehnologii de imagistică hibridă, navigație electromagnetică și robotică medicală

Inițiativa și-a setat ca numitor comun obținerea unui sistem robotic medical care să aducă un impact major în lupta pentru viață a celor diagnosticați cu cancer. Cu o echipă multidisciplinară de cercetători, s-a obținut o simbioză între inteligența artificială și robotica medicală care vizează creșterea ratei de succes a procedurilor de endoscopie, reducerea expunerii pacienților la radiații, a costurilor procedurilor pentru detectarea și tratarea precoce a cancerului și nu în ultimul rând, dezvoltarea de noi tehnologii cu aplicație în domeniul medical.

Diagnostic și tratament în timpul aceleași proceduri

Multifuncțională, platforma permite vizualizarea concomitentă a țintei (țintelor) anatomice, a anatomiei învecinate și a imaginii CT/ MRI, găsește calea optimă către țintă și ghidează concomitent, cu precizie, bronhoscopul/endoscopul și instrumentul de biopsie.

Dar cea mai inovatoare caracteristică a sistemului IDEAR este posibilitatea realizării atât a diagnosticului, cât și a tratamentului în timpul aceleași proceduri, utilizând un sistem robotic inteligent avansat și instrumente inovatoare cu dublă modalitate de identificare a poziției, electromagnetică și optică.

„IDEAR folosește și tehnologii de ultimă oră: navigația electromagnetică și senzori de formă utilizând fibre optice cu efect Bragg, care combinate cu inteligența artificială permit localizarea cu precizie, în timp real, a țintele anatomice”, a dezvăluit profesorul Lucian Gruionu.

Echipele de cercetare și dezvoltare a proiectului IDEAR în timpul testării sistemului

Cu ajutorul sistemelor de Inteligență Artificială Avansată precum algoritmi de învățare automată și a tehnologiilor de recunoaștere a imaginilor, se pot detecta și analiza semnele precoce ale cancerului în imagini endoscopice cu precizie și eficiență remarcabile.

Precizia procedurilor endoscopice a crescut foarte mult

Prototipul IDEAR a fost testat în condiții de laborator, pe modele artificiale care reproduc cu fidelitate anatomia umană și urmează să fie testat pe pacienți, după obținerea aprobărilor necesare. Din punct de vedere medical, precizia procedurilor endoscopice a crescut semnificativ ca urmare a tehnologiei neinvazive propusă de IDEAR.

„Rezultatele proiectului IDEAR au fost publicate în 18 articole din jurnale internaționale, au fost prezentate la peste 18 conferințe internaționale, și sunt protejate în cadrul a două cereri de brevet de invenție. IDEAR a creat și contextul pentru crearea a două startup-uri care urmează să licențieze și să dezvolte în continuare tehnologiile și prototipurile din cadrul proiectului cu scopul transformării acestora în produse”, a accentuat directorul proiectului, profesorul Lucian Gruionu, de la Universitatea din Craiova.

Inițiativa a pus un accent deosebit pe formarea și educația profesională a personalului medical în utilizarea noilor tehnologii, asigurând astfel o implementare corespunzătoare și o utilizare optimă a acestora în practica clinică.

Sistemul robotic a fost creat pentru a acorda asistență medicilor în timpul procedurilor care includ folosirea unor instrumente flexibile, cum ar fi endoscop, catetere sau forceps/ac de biopsie

Consorțiul proiectului a produs, pentru controlul sistemului robotic, un software avansat de ghidare electromagnetică și optică cu înregistrarea automată, în timp real, pentru proceduri de endoscopie/bronhpscopie sau chirurgicale, integrând o metodă nouă de detectare a formei cateterului cu ajutorul unei fibre optice cu tehnologie Bragg.

Nodulii periferici suspecți, detectați automat

Totodată, unicitatea prototipului IDEAR este dată de dezvoltarea și integrarea unui nou algoritm de învățare automată (ML) și a unui modul de realitate augmentată pentru detectarea automată și prezentarea în timpul procedurii a unor tipuri de țesuturi necesare medicului pentru orientare: imaginile virtuale ale nodulilor periferici suspecți din plămân, pancreas și ficat, vase de sânge, căi aeriene, căi biliare sau pancreatice obținute din datele imagistice pre-operatorii ale pacientului (CT, RMN) sunt suprapuse în timp real peste imaginea ultrasonografică sau endoscopică.

„Sistemul IDEAR are o complexitate aparte, include diverse tehnologii, existente sau dezvoltate în premieră: robotică, orientare electromagnetică, multipli algoritmi de inteligență artificială, realitate augmentată și nu numai. Această multitudine de tehnologii realizate și utilizate în proiect, generează idei pentru noi produse medicale, de la instrumente până la sisteme complete, pentru alte proceduri medicale neabordate de proiect, ce pot fi dezvoltate de startup-uri de cercetare/ dezvoltare interesate”, a punctat profesorul Lucian Gruionu, de la Universitatea din Craiova.

Granturile Norvegiene au susținut financiar proiectul

Granturile Norvegiene, oferite în cadrul Programului RO-Cercetare, au fost fundamentale pentru realizarea acestui proiect revoluționar, alături de contribuția statului, valoarea investiției totale fiind de peste 5,9 milioane lei.

În plus, Granturile au facilitat colaborarea între instituții de cercetare, două spitale din România și Norvegia, două universități din România, cel mai prestigios Institut de Cercetare și o firmă specializată în imagistică medicală din Norvegia, oferind resursele financiare necesare pentru dezvoltarea și implementarea proiectului.

Granturile SEE și Norvegiene reprezintă contribuția Islandei, Principatului Liechtenstein și Regatului Norvegiei la reducerea disparităților economice și sociale în Spațiul Economic European și la consolidarea relațiilor bilaterale cu cele 15 state beneficiare din estul și sudul Europei și statele baltice. Aceste mecanisme de finanțare sunt stabilite în baza Acordului privind Spațiul Economic European, ce reunește statele membre UE și Islanda, Liechtenstein și Norvegia ca parteneri egali pe piața internă. În total, cele trei state au contribuit cu 3,3 miliarde de euro între 1994 și 2014 și 2,8 miliarde de euro pentru perioada de finanțare 2014 – 2021.

Mai multe detalii despre aceste fonduri și proiectele sprijinite, aici: www.eeagrants.ro și www.eeagrants.org.