Biuletyn Informacyjny Nr 3/2004

Komitet Redakcyjny w składzie: Andrzej Chwojnowski, Ludomira Granicka, Piotr Ładyżyński, Ewa Łukowska i Aleksander Sobieszek

Sprawy organizacyjne

Wśród spraw organizacyjnych omawianych podczas posiedzenia Zarządu Głównego, które odbyło się w dniu 9 listopada b.r. głównym tematem było podsumowanie działalności Zarządu w okresie trzyletniej kadencji i organizacja Walnego Zebrania Członków PTIB. Ustalono, że zebranie odbędzie się w dniu 13 grudnia 2004 r. w Warszawie w siedzibie Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN, przy ul. Trojdena 4. Zebranie rozpocznie się o godzinie 13.00 w pierwszym terminie i w przypadku braku kworum o godzinie 13.30 w drugim terminie. W przypadku braku kworum, w okresie oczekiwania na początek zebrania odbędzie się wykład dr inż. A. Lieberta (IBIB PAN) pt. "Metody optyczne w diagnostyce medycznej".

Przewidywany jest następujący porządek dzienny zebrania:

  1. Wybór Przewodniczącego Zebrania.
  2. Zatwierdzenie porządku dziennego.
  3. Wybór Komisji Wnioskowej i Komisji Wyborczej.
  4. Sprawozdanie z działalności Zarządu Głównego.
  5. Sprawozdanie Komisji Rewizyjnej.
  6. Dyskusja i głosowanie dotyczące przyjęcia sprawozdań.
  7. Uchwalenie absolutorium ustępującemu Zarządowi.
  8. Wybory Prezesa, Zarządu Głównego i Komisji Rewizyjnej.
  9. Nadawanie członkostwa honorowego PTIB.
  10. Dyskusja programowa i odczytanie protokołu Komisji Wnioskowej.
  11. Wolne wnioski.

Omawiana była również sprawa organizacji kolejnej, XIV Krajowej Konferencji Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej, która zgodnie z przyjętą tradycją powinna odbyć się w przyszłym roku. Przewodniczący zebrania, prof. Maniewski poinformował zebranych, że w wyniku wstępnych dyskusji przewiduje się zorganizowanie XIV Konferencji BiIB we wrześniu 2005 r w Częstochowie. Organizatorami będą: Komitet Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN, PTIB i Politechnika Częstochowska. Przewodniczącym lokalnego komitetu organizacyjnego będzie prof. L.Rutkowski.

W uzupełnieniu postępowania w sprawie członkostwa zagranicznego prof. J. Vander Slottena (Biuletyn 2/2004) prof. R. Maniewski przedstawił dokumentację dotyczącą tego wniosku. Prof. dr Jos Vander Slotten ukończył studia na Wydziale Mechaniki Katolickiego Uniwersytetu w Leuven w Belgii w 1985 r. W roku 1990 uzyskał stopień doktora, a w 1999 roku został profesorem na wspomnianym Uniwersytecie. Swoją działalność naukową poświęcił inżynierii biomedycznej, a w szczególności biomechanice i biomateriałom. W ostatnim czasie zajmuje się również badaniami w zakresie wspomagania komputerowego w chirurgii. Prof. J. Vander Slotem jest autorem lub współautorem ponad 200 publikacji naukowych. Prowadzi on również bardzo aktywną działalność dydaktyczną w zakresie biomechaniki i inżynierii biomedycznej. Od wielu lat działa na polu współpracy międzynarodowej w zakresie inżynierii biomedycznej pełniąc odpowiedzialne funkcje w europejskich organizacjach i stowarzyszeniach naukowych. Był m.in. sekretarzem generalnym Europejskiego Towarzystwa Inżynierii Biomedycznej (ESEM), członkiem zarządu Europejskiego Towarzystwa Biomechaniki (ESB), a obecnie jest organizatorem i sekretarzem generalnym nowej organizacji europejskiej - European Alliance on Medical and Biological Engineering and Science (EAMBES). Prof. Vander Sloten współpracuje z wieloma placówkami inżynierii biomedycznej w Polsce. Wniosek o przyznanie członkostwa zagranicznego PTIB prof. J. Vander Slotenowi zgłosili prof. R.Maniewski i prof. J.M.Wójcicki. Kandydatura została ostatecznie zaakceptowana jednomyślnie przez uczestników zebrania.

Zarząd Główny rozpatrzył wnioski o przyjęcie w poczet członków PTIB przesłane pod adresem Zarządu przez cztery osoby. Były to wnioski dr n. o kult. fiz. Ewy Boemer (AWF, Wrocław), dr inż. Romana Kępskiego (Instytut Kardiologii, Warszawa), prof. dr hab.med. Leszka Królickiego (Centralny Szpital Kliniczny AM w Warszawie) i dr inż. Aleksandra Owczarka (Instytut Techniki i Aparatury Medycznej, Zabrze). Wszystkie kandydatury zostały przyjęte pozytywnie i zaakceptowane jednomyślnie. Witamy w gronie członków Polskiego Towarzystwa Inżynierii Biomedycznej.

Sekretarz Zarządu Głównego PTIB
Doc. dr Aleksander Sobieszek

FORESIGHT w Polsce

W październiku bieżącego roku w Ministerstwie Nauki i Informatyzacji rozpoczęły się prace dot. uruchomienia w Polsce programu pilotażowego FORESIGHT "Zdrowie i Życie", który ma być realizowany w latach 2005-2013. Obejmuje on następujące obszary i podobszary.

  1. Technologie w medycynie:
    1. Prewencja pierwotna i wtórna,
    2. Diagnostyka i terapia ważnych społecznie chorób
    3. Metody i technologie wspomagające intensywne terapie
    4. Diagnostyka i profilaktyka weterynaryjna
    5. Rehabilitacja medyczna i psychologiczna
    6. Bioinformatyka i inżynieria biomedyczna
    7. Nowe bio- i nanotechnologie w medycynie i ochronie zdrowia
  2. Jakość życia:
    1. Uwarunkowania jakości życia
    2. Żywność, bezpieczeństwo i zdrowie
    3. Produkcja żywności a środowisko lub ochrona środowiska w aspekcie zdrowia
  3. Farmaceutyki:
    1. Nowe sposoby farmakoterapii
    2. Farmacja społeczna

Po co, dlaczego, w jaki sposób i w jakim celu prowadzić taki program?

Polski przemysł funkcjonuje w konkurencyjnym otoczeniu, w którym przedsiębiorstwa powinny posiadać bardziej skuteczną zdolność analizy i identyfikacji ograniczeń swojej konkurencyjności. Prognozowanie zapewnia przedsiębiorstwom użyteczne narzędzia analizy swoich przyszłych uwarunkowań społeczno-ekonomicznych. Prognozowanie może być wykorzystywane do bardzo różnorodnych celów, dzięki swojej zdolności wspomagania decyzji na poziomie kraju, regionu, branży lub pojedynczej firmy. W dziedzinie prognozowania opracowano kilka różnych metod i sposobów podejścia, wspomagających firmy i inne podmioty w organizowaniu swojej przyszłości. Metody ilościowe tracą na znaczeniu z uwagi na swoje powiązanie z danymi z przeszłości, które nie zawsze stanowią wystarczająco wyczerpującą podstawę analizy przyszłych tendencji. Z uwagi na wysoką nieprzewidywalność przyszłych trendów, znaczącą popularność zyskały natomiast rozmaite metody oparte na scenariuszach, analizach Delphi, jak również projekty prognostyczne oparte na pracy zespołów eksperckich i grup roboczych.

Polski przemysł zmaga się z wielkimi wyzwaniami i trudnościami. W ostatnich latach przeszedł znaczące transformację, zresztą jeszcze nieukończoną. Te właśnie czynniki, wraz z przystąpieniem do UE w maju 2004 roku, stworzą niezwykle konkurencyjne i zróżnicowane środowisko. (źródło: Foresight in Europe).

Myślenie o przyszłości - Przewidywania, oceny technologii, analizy przyszłości i inne formy prognozowania stanowią próby określenia długoterminowych tendencji i dostosowania, w zależności od nich, procesu decyzyjnego. Projekty prognostyczne opracowane w ostatnich latach w Europie mają na celu określenie bieżących priorytetów badawczych i innowacyjnych na podstawie scenariuszy przyszłego rozwoju nauki, technologii, społeczeństwa i gospodarki.

Dyskusja nad przyszłością - Prognozowanie jest procesem angażującym różnych uczestników. Mogą to być instytucje rządowe, przemysł, jednostki badawcze, organizacje pozarządowe, itp. Należy zachęcać do otwartych dyskusji pomiędzy uczestnikami procesu, np. w formie grup eksperckich.

Kształtowanie przyszłości - Prognozowanie ma na celu określenie możliwego rozwoju sytuacji w przyszłości, zdefiniowanie jej pożądanego kształtu oraz opracowanie strategii. Wyniki są zazwyczaj wykorzystywane w procesach decyzyjnych o charakterze publicznym (tj. do określania, które projekty badawcze wymagają finansowania publicznego), ale pomagają również samym uczestnikom w opracowaniu i dopasowaniu swojej strategii. Rozpatrywanie, omawianie i kształtowanie przyszłości jest uważane dziś za tym bardziej niezbędne, że złożoność powiązań naukowych, technologicznych i społecznych, ograniczenie źródeł finansowania oraz rosnące tempo zmian w nauce i technologiach, narzucają administracjom państwowym i innym podmiotom konieczność podejmowania decyzji w zakresie badań i systemów innowacji.

Prognozowanie i inne powiązane z nim działania mobilizują szeroką rzeszę uczestników (indywidualnych i instytucjonalnych) do systematycznego zajmowania się i wspólnego myślenia nad możliwościami stawianymi przez przyszłość. Przygotowuje zatem platformę, na bazie której możliwe będzie optymalne współdziałanie konieczne do osiągnięcia rozwoju i dobrobytu. Prognozy wskazują możliwości oferowane przez technologię, wymogi społeczne, a jednocześnie potrafią zidentyfikować potencjalne środki do ich realizacji. Innymi słowy wykraczają daleko poza czysto technologiczne podejście, uwzględniając szeroką gamę czynników społeczno-ekonomicznych (źródło: Katalońskie Centrum Studiów nad Przyszłością).

Polskie Towarzystwo Inżynierii Biomedycznej reprezentowane jest w strukturach Programu FORESIGHT przez prof. dr hab. Władysława Torbicza (panel główny), doc. dr hab. Andrzeja Chojnowskiego, dr inż. Adama Gacka, inż. Sławomira Latosa, prof. dr hab. Tadeusza Pałkę (członkowie paneli tematycznych).

Andrzej Chwojnowski

Informacje ze zjazdów

XXXI Kongres ESAO

W dniach 8-11 września 2004 r. w Warszawie odbył się XXXI. Kongres Europejskiego Towarzystwa Sztucznych Narządów - ESAO 2004. Honorowy patronat nad kongresem objęli: Minister Nauki i Informatyzacji Profesor Michał Kleiber, Prezes Polskiej Akademii Nauk Profesor Andrzej B. Legocki oraz Prezydent Miasta Stołecznego Warszawy Profesor Lech Kaczyński. Motto kongresu brzmiało "Towards Medical Technology of the Future". Prezydentem kongresu był Profesor Jan. M. Wójcicki, Prezydentem Honorowym - Profesor Maciej Nałęcz, Przewodniczącymi Komitetu Naukowego - Profesorowie Andrzej Weryński i Jan M. Wójcicki a członkami Międzynarodowego Komitetu Naukowego - 62 naukowców z Europy, USA i Japonii. Przewodniczącym Lokalnego Komitetu Organizacyjnego był autor niniejszego sprawozdania.

Uroczyste otwarcia kongresu nastąpiło w dniu 8 września w Muzeum - Kolekcji im. Jana Pawła II w Galerii Porczyńskich. W trakcie ceremonii otwarcia uczestnicy kongresu wysłuchali krótkich przemówień powitalnych Prezydenta Kongresu i przedstawicieli Prezydenta Warszawy i Prezesa Polskiej Akademii Nauk. Odczytano również list Ministra Nauki i Informatyzacji.

Po powitaniach, Profesor Tomasz Siminiak z Akademii Medycznej w Poznaniu wygłosił wykład plenarny inaugurujący obrady kongresu zatytułowany "Cell transplantation as possible future technology in regenerative medicine".

Następnym punktem programu było ogłoszenie laureata przyznawanej corocznie Nagrody ESAO-Membrana dla najlepszej zgłoszonej do konkursu pracy dotyczącej inżynierii biomedycznej opublikowanej bądź zaakceptowanej do druku w ciągu minionych 12-u miesięcy. Laureatem tego prestiżowego wyróżnienia w roku 2004 został dr Vincenzo d'Intini (Vincenza, Wochy) za pracę pt. "Blood purification modalities. Plasma apoptotic capacity" autorstwa V. D'Intini, V. Bordoni i C. Ronco. Laureat, po odebraniu gratulacji od przedstawicieli firmy Membrana i Towarzystwa, dyplomu i czeku na 5000,- Euro, wygłosił krótki referat wprowadzający zebranych w tematykę nagrodzonej pracy.

Część oficjalną ceremonii otwarcia zakończył, nagrodzony oklaskami na stojąco, występ światowej sławy pianisty - Waldemara Malickiego, który wykonał "Piano Classic Show" otwierając przed słuchaczami drzwi do świata muzyki fortepianowej i wprowadzając ich w zawiłości polskiej kultury i historii. Pierwszy dzień kongresu zakończył się poczęstunkiem powitalnym we wnętrzach Galerii Porczyńskich.

Obrady kongresu odbywały się w gmachach Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN oraz Międzynarodowego Centrum Biocybernetyki PAN.

Na program naukowy kongresu złożyły się: 4 referaty plenarne, 21 sesji ustnych, 14 sesji plakatowych oraz 10 sympozjów. Referaty plenarne, prócz wspomnianego już Profesora Siminiaka, wygłosili:

  • B. Lindholm (Szwecja): "Genotyping for prediction and understanding of outcomes of the patients with renal diseases",
  • B. Meyns (Niemcy): "Clinical needs for heart support",
  • D. Klonoff (USA) "Current status of the artificial pancreas".

Członkowie Międzynarodowego Komitetu Naukowego zakwalifikowali 289 prac pochodzących z 25 państw do prezentacji w trakcie kongresu, w tym 124 prace do prezentacji podczas sesji ustnych oraz 165 prac do prezentacji w trakcie sesji plakatowych. Najwięcej prac pochodziło z Polski (62), Japonii (39), Niemiec (37), Włoch (33) i Korei Południowej (22). Duża liczba prac pochodzących z Japonii jest wynikiem bardzo dobrych kontaktów naukowych w dziedzinie inżynierii biomedycznej pomiędzy Polską i Japonią podtrzymywanych i rozwijanych w trakcie corocznych seminariów polsko-japońskich.

Obrady kongresu odbywały się w trzech równoległych sesjach tematycznych obejmujących:

  1. Sztuczną nerkę i dializę (aspekty kliniczne, doświadczalne i techniczne oraz dializę otrzewnową), modelowanie i symulacje oraz aferezę.
  2. Sztuczne serce i zastawki serca, wspomaganie układu krążenia, inżynierię tkankową, terapie komórkowe oraz medycynę regeneracyjną.
  3. Biomateriały, antykoagulację, dynamikę płynów, wymianę gazową i systemy sztucznej wentylacji płuc, sztuczne narządy zmysłów, systemy wspomagania wątroby, sztuczną trzustkę leczenie cukrzycy oraz inną tematykę.

Autorzy 165 plakatów pochodzący z 21 krajów prezentowali swoje prace przewodniczącym sesji i innym uczestnikom kongresu w trakcie 14 sesji plakatowych, których tematyka obejmowała: techniczne i doświadczalne aspekty sztucznej nerki i dializy, kliniczne aspekty hemodializy i dializy otrzewnowej, sztuczne serce i wspomaganie układu krążenia, biomateriały, dynamikę płynów, terapie komórkowe, modelowanie i symulacje, inżynierię tkankową i immunomodulację oraz sztuczną wentylację płuc, wymianę gazową i inne zagadnienia.

Program naukowy kongresu uzupełniało 10 sympozjów, w tym:

  • Sympozjum Członków Korporacyjnych ESAO pt. "New Therapeutic Tools with a Potential for Clinical Benefits".
  • Sześć sympozjów sponsorowanych: "How to Prevent and Treat Fluid and Sodium Sodium Overload in Peritoneal Dialysis Patients", "Cardiac Assist Devices: From Development to Clinical Application", "Cardiac Assist Devices: Towards Destination Therapy", "Anticoagulation", "Liver Support" oraz "How to Prevent Hyperglycemia in Diabetes Treatment".
  • Cztery Sympozja Grup Roboczych ESAO: "Heart Support", "Uremic Toxins I" i "Uremic Toxins II" oraz "Apheresis".

Obradom towarzyszyła wystawa firm, w której udział wzięły: Arrow International, Foundation for Cardiac Surgery Development (Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii), Gambro, Intra-Vasc, Samba Sensors oraz International Center for Artificial Organs, Kolff Foundation i Wichtig Editore (wydawca the International Journal of Artificial Organs).

Na zakończenie drugiego dnia obrad odbyło się Walne Zgromadzenie Członków ESAO, po którym uczestnicy kongresu mieli możliwość wzięcia udziału w Wieczorze Biesiadnym, który zorganizowano w Domu Polonii w Pułtusku. Sygnałem do rozpoczęcia części artystycznej imprezy były potężne wystrzały z armaty pamiętającej czasy opisywane w "Trylogii". Na program artystyczny złożyły się występy taneczne i wokalne zespołu ludowego, dzięki którym uczestnicy poznali wycinek polskiej kultury regionalnej. Występy te uświetniły miłą uroczystość wręczenia Profesorowi Danielowi Loisance prestiżowej Nagrody im. Bucherl'a, która miała miejsce w krużgankach Zamku w Pułtusku. Wieczór zakończył się w tawernie nad brzegiem Narwi, gdzie uczestnicy mogli najeść się do syta i zrelaksować się przy muzyce, kuflu piwa i płonącym obok ognisku.

W ostatnim dniu kongresu, podczas prowadzonej przez profesorów Rakhorsta i Wójcickiego uroczystości zakończenia kongresu ogłoszono nazwiska autorów i tytuły prac, które zostały nagrodzone Nagrodą ESAO za Innowacyjność (ESAO Innovation Award) oraz trzema Nagrodami za Najlepszy Plakat (ESAO Poster Awards).

Nagrodę ESAO za Innowacyjność otrzymał W. Kerkhoffs z Aachen (Niemcy) za pracę zbiorową pt. "MicroVAD: ultra-small axial pump for long term cardiac assist", której autorami są W. Kerkhoffs , O. Schumacher, B. Meyns, H. Reul.

Spośród autorów 30 prac, nominowanych do nagród za najlepszy plakat, nagrody zdobyli:

  1. O. Toporowa z Kijowa (Ukraina) - Pierwsza Nagroda za pracę pt. "Human preproinsulin gene delivery into mammalian liver cells in vivo" (O. Toporova, T. Titok, T. Ruban, O. Suhorada, D. Irodov, V. Kordyum).
  2. M. Tanihara z komy (Japonia) - Druga Nagroda za pracę pt. "Engineered collagen-like polypeptide scaffolds controlling proliferation and differentiation of bone marrow stromal cells" (M. Tanihara, K. Kajiwara, M. Osanai, M. Namekata, S. Ogata).
  3. A. Henseler z Aachen (Niemcy) - Trzecia Nagroda za pracę pt. "Non equilibrium O2-dissociation curves (ODC): a new approach" (A. Henseler, K. Mottaghy).

Wypada jedynie pogratulować nagrodzonym i żałować, że w ich gronie zabrakło przedstawicieli inżynierii biomedycznej z naszego kraju.

Kongres zakończył się Pożegnalnym Lunchem, który zorganizowano w Sali Wystawowej IBIB PAN.

W kongresie wzięło udział 328 uczestników z 25 krajów w tym najwięcej z Polski, Niemiec, Włoch i Japonii. Głównym Sponsorem Kongresu była firma Fresenius Medical Care. Kongres sponsorowały również następujące firmy: Arrow International, Baxter, Berlin-Heart, MicroMed Tech., VentraCor, Thoratec, World-Heart, Novo Nordisk i Medtronic MiniMed.


Piotr Ładyżyński

Prezentacje zespołów badawczych

Instytut Techniki i Aparatury Medycznej (ITAM)
Dyrektor - Dr inż. Adam Gacek
ul.Roosevelta 118
41-800 Zabrze
Tel.: +48 (32) 271 23 12 wew. 111, e-mail: Adam.gacek@itam.zabrze.pl

Tematyka badawcza: Zaawansowane technologie dla ochrony zdrowia

Osiągnięcia współczesnej medycyny w dużej mierze są rezultatem szerokiego stosowania zaawansowanych technologii w procesie diagnostyki i terapii. Medycyna i technika tworzą zintegrowany układ wzajemnie stymulujący rozwój obu tych dziedzin. Znajduje to bezpośrednie odbicie zarówno w poziomie ochrony zdrowia jak i gospodarki w danym kraju.

Istotnym ogniwem łańcucha powiązań medycyny i techniki w Polsce, jest Instytut Techniki i Aparatury Medycznej (ITAM) w Zabrzu. Historia działalności Instytutu sięga lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku, kiedy to zapoczątkowany został rozwój techniki medycznej w Polsce. Działalność Instytutu jest ukierunkowana na prowadzenie prac naukowych i badawczo-rozwojowych w dziedzinie techniki i aparatury medycznej oraz przystosowywanie wyników prac do wdrażania w praktyce gospodarczej. Działalność ta oparta jest o szerokie wykorzystanie zaawansowanych technologii, a jej zakres i forma są zgodne z preferowanymi w kraju kierunkami badań naukowych dla zwiększenia efektywności polskiej gospodarki.

Kierunki badań w zakresie techniki medycznej rozwinięte od podstaw przez Instytut i reprezentujące najwyższy poziom światowy to:

  • nieinwazyjne elektrostymulacyjne metody diagnostyki i terapii chorób serca,
  • komputerowe systemy intensywnego monitorowania zagrożeń życia i zdrowia rodzącej matki i dziecka,
  • systemy kontroli i nadzoru pacjentów poddawanych elektroterapii serca.

ITAM stanowi ogólnokrajowe zaplecze badawczo-rozwojowe dla całego sektora przemysłu sprzętu medycznego w Polsce. Jest jedynym instytutem w kraju działającym w obszarze techniki medycznej, który obejmuje wszystkie fazy procesu innowacyjnego.

W Instytucie został wdrożony System Zarządzania Jakością potwierdzony certyfikatem EN ISO 9001 i EN ISO 13485 wydanym przez RW TÜV Essen. W strukturze Instytutu funkcjonują działy badawczo-rozwojowe, wdrożeniowe oraz działy wydzielone:

  • Laboratorium Badawcze LAB-ITAM,
  • Jednostka Certyfikująca Cert-ITAM,
  • Centrum Doskonałości STIMCARD.

Laboratorium Badawcze LAB-ITAM oraz Jednostka Certyfikująca Cert-ITAM posiadają akredytację Polskiego Centrum Akredytacji i wspólnie tworzą w Instytucie Ośrodek Badań i Certyfikacji, który w swej działalności statutowej wykorzystuje ponad 30 letnie doświadczenia całego Instytutu w dziedzinie projektowania i badania wyrobów medycznych.

Instytut Techniki i Aparatury Medycznej ITAM w Zabrzu jest jednostką autoryzowaną przez Ministerstwo Zdrowia do prowadzenia oceny zgodności wyrobów medycznych z dyrektywą 93/42/EWG. W dniu 30 lipca 2004 roku Instytut został notyfikowany przez Komisję Europejską i otrzymał numer identyfikacyjny 1530 jako jednostka notyfikowana.

W ITAM działa Centrum Doskonałości Dla Rozwoju Technologii Kardiostymulacyjnej STIMCARD. Misją Centrum jest rozwój, wypracowanej w ITAM, technologii nieinwazyjnej kardiostymulacji przezprzełykowej i przezskórnej, a także stymulacji inwazyjnej przezżylnej na skalę krajową i europejską oraz kompleksowe objęcie nadzorem pacjentów, którzy zostali poddani zabiegowi elektroterapii, czy to przez wszczepienie stymulatora czy miniaturowego kardiowertera-defibrylatora, czy też mieli przeprowadzony zabieg ablacji. Głównymi celami stosowania nowych metod kardiostymulacji nieinwazyjnej są: wzrost bezpieczeństwa i komfortu pacjentów oraz zmniejszenie kosztu odpowiednich procedur medycznych. Centrum Doskonałości STIMCARD zapewnia dalszy rozwój i rozpowszechnianie technologii kardiostymulacyjnej w oparciu o doświadczenia i infrastrukturę Instytutu Techniki i Aparatury Medycznej w Zabrzu oraz blisko współpracujące krajowe i zagraniczne ośrodki kardiologiczne.

W 2003 roku ITAM zainicjował utworzenie Centrum Zaawansowanych Technologii dla Ochrony i Promocji Zdrowia, które w 2004 roku uzyskało status Polskiego Centrum Zaawansowanych Technologii POLTEM, a ITAM został jednostką koordynującą działalność tego Centrum. Centrum POLTEM skupia wiodące w kraju jednostki naukowe, medyczne i techniczne oraz znaczących producentów sprzętu medycznego.

W Instytucie wykonano wiele oryginalnych opracowań wdrożonych do użytku w służbie zdrowia, do najbardziej istotnych należą:

  • System IMPULS do monitorowania i nadzoru pacjentów z wszczepionymi rozrusznikami serca;
  • Systemy KOMPOR, MONAKO czy KOMPOREL do intensywnego monitorowania zagrożeń życia i zdrowia dziecka nienarodzonego oraz jego matki;
  • Systemy VITACARD, PELETON do nadzoru próby wysiłkowej i rehabilitacji kardiologicznej;
  • Pierwszy polski inkubator dla noworodków IN-01 wdrożony do produkcji w Żywieckiej Fabryce Sprzętu Szpitalnego FAMED S.A.;
  • Seria kardiostymulatorów dla różnorodnych zastosowań;
  • Elektrokardiografy oraz rejestratory różnego typu.

Większość opracowań Instytutu zostało nagrodzonych i wyróżnionych na prestiżowych wystawach i targach międzynarodowych konfrontujących innowacje naukowo-techniczne. Wśród wielu wyróżnień najbardziej prestiżowe miejsce zajmuje Nagroda Gospodarcza Prezydenta Rzeczypospolitej w kategorii: "WYNALAZEK W DZIEDZINIE PRODUKTU LUB TECHNOLOGII" - przyznana dla Kardiostymulatora zewnętrznego MIP 801 do czasowej stymulacji komór i przedsionków serca.

Dział Informatyki Biomedycznej
Kierownik - dr inż. Janusz Jeżewski
Tel.: +48 (32) 271 60 13 wew. 119, e-mail: jezewski@itam.zabrze.pl

Zespół badawczy: Dr inż. Janusz Jeżewski, dr inż. Janusz Wróbel, dr inż. Krzysztof Horoba, dr inż. Adam Gacek, mgr inż. Adam Matonia, mgr inż. Tomasz Kupka, mgr inż. Michał Widera, mgr inż. Marek Bernyś

Dział Informatyki Biomedycznej powstał na początku lat dziewięćdziesiątych. Główne kierunki badań działu to: aparatura rejestrująca i metody analizy sygnałów biomedycznych pochodzących od dziecka nienarodzonego, ciężarnej matki czy noworodka, a także systemy informatyczne wspomagające diagnostykę dla potrzeb medycyny perinatalnej.

W ramach Działu Informatyki Biomedycznej prowadzone są w sposób ciągły następujące prace badawczo-rozwojowe:

Komputerowe systemy do diagnostyki perinatalnej

Systemy takie współpracują z przyłóżkową aparaturą rejestrująca sygnały biofizyczne pochodzące od płodu, ciężarnej lub rodzącej matki a także od noworodka. Inteligentny, samoadaptacyjny układ pośredniczący umożliwia stosowanie aparatury przyłóżkowej wytwarzanej w Instytucie, a także dowolnej innej w ramach zasobów szpitala. Systemy pobierają sygnały z wielu aparatów równocześnie, prezentują je dynamicznie na ekranie i co najistotniejsze dokonują bieżącej analizy danych dla potrzeb diagnostyki. Automatyczna analiza zastępuje klasyczną, wzrokową interpretację zapisów zapewniając powtarzalność i obiektywność ocen. Wyznaczone parametry pozwalają na wczesne wykrycie stanu niedotlenienia płodu a w rezultacie odpowiednią interwencję położniczą.

Zastosowanie ultradźwięków do monitorowania płodu

W oparciu o wielokryształowy, ultradźwiękowy przetwornik dopplerowski oraz zaawansowane metody cyfrowego przetwarzania sygnałów rejestrowany jest sygnał dostarczający informacji o czynności serca i aktywności ruchowej płodu. Konieczność dynamicznej regulacji głębokości penetracji w celu ogniskowania wiązki ultradźwiękowej na ruchu zastawek, a także zakłócenia sygnałami matki stanowią wciąż aktualne wyzwanie badawcze.

Elektrohysterografia

Rejestrację elektrycznej aktywności mięśnia macicy cechuje większa czułość wykrywania skurczów niż obserwacja czynności mechanicznej, co stanowi podstawę do rozpoznania zagrożenia porodem przedwczesnym. Do akwizycji sygnału stosuje się elektrody do rejestracji EKG płodu z powierzchni brzucha matki. Z punktu widzenia automatycznej analizy istotne predykcyjnie parametry to: chwilowa intensywność i moc skurczów.

Elektrokardiografia płodowa

Opracowana w 2001 roku przez nasz dział metoda rejestracji oraz algorytm przetwarzania sygnału elektrycznego rejestrowanego z powierzchni brzucha ciężarnej matki umożliwia analizę elektrycznej aktywności serca płodu, a także czynności skurczowej mięśnia macicy. Pozwoliło to opracować aparaturę, która zapewnia skuteczną diagnostykę wczesnych objawów stanu zagrożenia dziecka nienarodzonego w ciąży wysokiego ryzyka.

Moduł pomiarowy, charakteryzujący się ultra niskim poziomem szumów (<1mV), rejestruje sygnały z powierzchni brzucha matki w oparciu o standardowe elektrody. Elektrokardiogram płodu, który można rejestrować zarówno w czasie ciąży jak i podczas porodu, służy do oceny zmienności rytmu pracy serca płodu. Kompleksowa ocena zmian w morfologii elektrokardiogramu płodu obejmuje między innymi rozpoznawanie długotrwałych lub epizodycznych wahań amplitudy załamka T w stosunku do zespołu QRS. Ponadto analizowane są zmiany kształtu odcinka ST charakterystyczne dla zagrożeń życia w wyniku stresu i trudów porodu.

Strumieniowa baza danych biomedycznych

Monitorowanie procesów biofizycznych wymaga systemu informatycznego gromadzącego i przetwarzającego strumienie danych w czasie rzeczywistym. Opracowano koncepcję stworzenia takiego systemu z zastosowaniem strumieniowego systemu zarządzania danymi w postaci strumieni. Koncepcja ta zakłada wydzielenie modułu, który kontroluje proces gromadzenia i wstępnego przetwarzania danych. Moduł ten interpretuje dedykowany, deklaratywny język zapytań oraz zawiera mechanizmy zapewniające kontrolę wykorzystania zasobów i integralność zbioru danych. Unikalne cechy zastosowanego języka zapytań umożliwiają prosty zapis cyfrowych filtrów sygnałowych w dziedzinie czasu, co przyspiesza proces testowania i wdrażania systemów monitorujących nowe procesy biofizyczne.

Wdrożenia

Wieloletnia współpraca działu z wiodącymi ośrodkami klinicznymi zaowocowała opracowaniem i wdrożeniem do produkcji:

  • Systemu KOMPOR do kardiotokografii wspomaganej komputerowo
  • Wielostanowiskowego systemu nadzoru zagrożeń rodzącej matki i dziecka - MONAKO
  • Systemu KOMPOREL do monitorowania dziecka w łonie matki w oparciu o elektrokardiografię płodową.

Systemy te zostały wielokrotnie wyróżnione i nagrodzone na międzynarodowych targach innowacji i wynalazczości w Brukseli, Londynie, Osace i Casablance w latach 1995-2003. Dwukrotnie został im przyznany tytuł "Złotego Eskulapa" Międzynarodowych Targów Poznańskich SALMED: w 2004 za System KOMPOREL i w 1999 za System MONAKO.

  1. Widera M., Wróbel J., Widera A., Gacek A.: System zarządzania danymi dla potrzeb medycznych systemów monitorujących w "Współczesne Problemy Systemów Czasu Rzeczywistego" Red. Andrzej Kwiecień, Piotr Gaj, Wydawnictwo Naukowo - Techniczne, Warszawa, 2004, 447-454.
  2. Widera M., Wróbel J., Horoba K. i in.: Filtracja zakłóceń w strumieniowym systemie przetwarzania sygnałów w "Współczesne Problemy Sieci Komputerowych" red. S. Węgrzyn, B. Pochopień i T. Czachórski, Wydawnictwo Naukowo - Techniczne, Warszawa, 2004, 367-377.
  3. Kupka T., Jeżewski J., Matonia A. i in.: Evaluation of fetal movement activity recorded via ultrasound FHR transducer, Archives of Perinatal Medicine, Poznań, 2004, Vol. 10, 21-27.
  4. Kupka T., Jeżewski J., Wrobel J. i in.: The influence of maternal electrocardiogram suppresion algorithm on signal loss in fetal heart rate records, IFMBE Proceedings, Vol. 5, 1211-1214.
  5. Wrobel J., Widera M., Horoba K. i in.: Declarative algebra and continuous query languagefor biomedical stream processing in fetal monitoring system, 26th IEEE/EMBS Proceedings, 2004, 3175-3178.
  6. Jeżewski J., Wróbel J., Horoba K. i in.: Efficient interfacing fetal monitoring instrumentation in computerized surveillance system, IFMBE Proceedings, 2004, Vol. 6, 484-487.
  7. Matonia A., Jeżewski J., Kupka T. i in.: Combined analysis of fetal electrocardiogram and systolic time intervals, Journal of Medical Informatics and Technologies, 2003, Vol. 6, 27-34.
  8. Jeżewski J., Horoba K., Matonia A. i in.: A new approach to cardiotocographic fetal monitoring based on analysis of bioelectrical signals. 25th IEEE/EMBS Proceedings, 2003, 3145-3149.
  9. Jeżewski J., Horoba K., Gacek A., Wróbel J.: Visual signal interpretation for evaluation of computerized recognition of fetal heart rate patterns. IFMBE Proceedings, 2003, Vol. 4, 210-211.
  10. Horoba K., Gacek A., Jeżewski J., Wróbel J.: Comparison of information on uterine activity obtained from mechanical and electrical biosignals. IFMBE Proceedings, 2003, Vol. 4, 155-156.
  11. Jeżewski J., Horoba K., Gacek A. i in.: Analysis of nonstationarities in fetal heart rate signal: Inconsistency measures of baselines using acceleration/deceleration patterns. 7th IEEE/ISSPA Proceedings, 2003, 34-38.
  12. Jeżewski J., Cholewa D., Kaminski K. i in.: Progress in fetal monitoring -direct or indirect electrocardiography. Archives of Perinatal Medicine, 2003, Vol. 9, 15-19.
  13. Jeżewski J., Wróbel J., Horoba K.: Monitorowanie zagrożeń płodu wspomagane komputerem w "Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 - Tom 7. Systemy komputerowe i teleinformatyczne w służbie zdrowia", red. M. Nałęcz, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2002, 97-119.
  14. Jeżewski J., Horoba K., Wróbel J., Gacek A.: Inconsistency in evaluation of clinical patterns in fetal heart rate waveforms. Journal of Medical Informatics and Technologies, 2002, Vol.4, 27-35.
  15. Jeżewski J., Wrobel J., Horoba K. i in.: Estimation of beat-to-beat accuracy of fetal heart rate data obtained via Doppler ultrasound. IFMBE Proceedings, 2002, Vol. 3, 1536-1537.
  16. Jeżewski J., Wrobel J., Horoba K. i in.: Fetal heart rate variability: clinical experts versus computerized system interpretation. 24th IEEE/EMBS Proceedings, 2002, 1617-1618.
  17. Jeżewski J., Wróbel J., Horoba K. i in.: Monitoring of mechanical and electrical activity of fetal heart: The nature of signals. Archives of Perinatal Medicine, 2002, Vol.8(1), 40-46.
  18. Jeżewski J., Horoba K., Wróbel J. i in.: Monitoring of mechanical and electrical activity of fetal heart: Determination of the FHR. Archives of Perinatal Medicine, 2002, Vol.8(1), 33-39.
  19. Jeżewski J., Matonia A., Kupka T. i in.: Suppression of maternal ECG interference in abdominal fetal electrocardiogram. IFMBE Proceedings, 2002, Vol. 2, 162-163.
  20. Horoba K., Jeżewski J., Wrobel J., Graczyk S.: Algorithm for detection of uterine contractions from electrohysterogram. 23rd IEEE/EMBS Proceedings, 2001, 461-464.
  21. Horoba K., Jeżewski J., Graczyk S., Wróbel J.: Electrohysterography - an alternative method of uterine activity monitoring. IFMBE Proceedings, 2001, Vol. 1, 320-323.
  22. Jeżewski J., Wróbel J., Moczko J.: Ultradźwiękowa rejestracja czynności serca płodu dla potrzeb kardiotokografii w "Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 - Tom2. Biopomiary", red. M. Nałęcz, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001, 217-237.
  23. Kupka T., Jeżewski J., Matonia A. i in.: Generation of artificial signal of fetal heart rate using the autoregressive model, Journal of Medical Informatics and Technologies, 2000, Vol.5, 121-130.

Dział Kardiostymulatorów, Pracownia Elektrostymulacji Tkanek Pobudliwych
Kierownik - mgr inż. Jerzy Gałecka
Tel.: +48 (32) 271 60 13 wew. 123, e-mail: jerzy.galecka@itam.zabrze.pl

Zespół badawczy: Prof. dr hab. F. Prochaczek, dr inż. A. Gacek, dr inż A. Owczarek, mgr inż. J. Gałecka, mgr inż. J. Żmudziński, mgr inż. A. Skowronek, mgr inż. L. Drewniok, mgr inż. T. Konopka, inż. R. Maniura, techn. M. Kozieł.

Dział Kardiostymulatorów powstał w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Elektronicznej Aparatury Medycznej w Zabrzu (obecnie ITAM) w połowie lat siedemdziesiątych. Główne kierunki badań działu to: kardiostymulacja czasowa terapeutyczna inwazyjna i nieinwazyjna, kardiostymulacja diagnostyczna nieinwazyjna przezprzełykowa i przezskórna, systemy pomiarowe kardiostymulatorów wszczepionych i zewnętrznych, systemy informatyczne wspomagające elektrokardioterapię.

W ramach Pracowni Elektrostymulacji Tkanek Pobudliwych prowadzone są badania dotyczące stymulacji elektrycznej mięśni, nerwów i kości.

Kardiostymulacja terapeutyczna i diagnostyczna przezprzełykowa

Od początku lat osiemdziesiątych realizowane są w Dziale prace badawczo-rozwojowe związane z optymalizacją warunków stymulacji przezprzełykowej i wdrażaniem nowych metod terapeutycznych i diagnostycznych do praktyki klinicznej. Opracowano metody generowania impulsów stymulujących o optymalnych parametrach, metody odbioru sygnału EKG z przełyku dla celów synchronizacji i rejestracji, wielobiegunowe elektrody przełykowe kierunkowe o niskich progach stymulacji oraz sposoby eliminacji zakłóceń od impulsów w sygnale EKG odbieranym z przełyku w czasie stymulacji. W późniejszym okresie opracowano metody tłumienia artefaktów w 12 odprowadzeniach powierzchniowych EKG, co umożliwiło uzyskanie wysokiej jakości zapisów nieinwazyjnego badania elektrofizjologicznego przy współpracy z wszystkimi typami elektrokardiografów. Kontynuowane są prace badawcze nad zastosowaniem stymulacji przezprzełykowej dla wspomagania hemodynamiki w trakcie zabiegów operacyjnych w warunkach anestezji ogólnej, zabezpieczających operowanego pacjenta przed następstwami śródoperacyjnego niedokrwienia istotnych dla życia narządów.

Kardiostymulacja terapeutyczna i diagnostyczna przezskórna

W połowie lat osiemdziesiątych podjęto w Dziale prace badawczo-rozwojowe nad kardiostymulacją nieinwazyjną przezskórną w zastosowaniach terapeutycznych i diagnostycznych. Opracowano między innymi optymalne kształty impulsów stymulujących dla różnych obszarów zastosowań, metody eliminacji artefaktów impulsów z rejestrowanego sygnału EKG oraz układ trójelektrodowy, radykalnie poprawiający komfort stymulacji. Kontynuowane są prace badawcze nad zastosowaniem stymulacji przezskórnej dla wspomagania hemodynamiki w trakcie zabiegów operacyjnych w warunkach anestezji ogólnej, zabezpieczających operowanego pacjenta przed następstwami śródoperacyjnego niedokrwienia istotnych dla życia narządów.

Systemy pomiarowe i informatyczne wspomagające elektroterapię serca

Prace badawczo-rozwojowe nad aparaturą wspomagającą kontrole okresowe chorych z wszczepionymi rozrusznikami serca prowadzone od początku lat osiemdziesiątych były kontynuacją prac nad testerami produkcyjnymi dla kardiostymulatorów wszczepianych i zewnętrznych inwazyjnych. Rozwiązano szereg problemów dotyczących automatyzacji pomiarów parametrów kardiostymulatorów mierzonych bezpośrednio jak i w sygnale EKG odbieranym z pacjenta. Od połowy lat dziewięćdziesiątych prowadzone są w Dziale prace badawczo-rozwojowe nad nowoczesnym, komputerowym systemem pomiarowym zintegrowanym z bazą danych, wspomagającym prowadzenie pacjentów poddawanych elektroterapii serca. Najnowsza wersja Systemu - IMPULS-BIS, obejmuje swoimi możliwościami pomiarowymi również kardiostymulatory 3 i 4-jamowe (resynchronizujące), a baza danych uwzględnia wszystkie metody elektrokardioterapii (w tym kardiowertery-defibrylatory wszczepiane i procedury ablacji).

Elektrostymulacja innych tkanek pobudliwych

Od 2000 roku działa w ramach Działu Kardiostymulatorów Pracownia Elektrostymulacji Tkanek Pobudliwych, która rozwija tematykę elektrostymulacji mięśni, nerwów i kości. Prace badawczo-rozwojowe obejmują elektryczną stymulację mięśni w trakcie operacji plastyki, stymulację nerwów dla oceny stanu zwiotczenia mięśni w trakcie zabiegu operacyjnego oraz elektrostymulację zrostu kostnego przyspieszające osteosyntezę.

Centrum Doskonałości

W 2002 roku decyzją Ministra Nauki i Informatyzacji powołane zostało w ITAM Centrum Doskonałości dla Rozwoju Technologii i Kardiostymulacji Nieinwazyjnej NELCARD, w którym Dział realizowanymi przedsięwzięciami badawczo-rozwojowymi aktywnie uczestniczy. W 2004 roku w miejsce istniejącego powołane zostało Centrum Doskonałości dla Rozwoju Technologii Kardiostymulacyjnej STIMCARD o poszerzonym polu zainteresowań badawczych.

Wdrożenia

W wyniku prowadzonych prac badawczo-rozwojowych i wieloletniej współpracy Działu z ośrodkami kardiologicznymi w Polsce i za granicą wdrożone zostały do produkcji seryjnej:

  • Kardiostymulatory diagnostyczno-terapeutyczne przezprzełykowe:
    • SP-3 - pierwszy produkowany seryjnie na świecie, synchronizowany sygnałem z elektrody
    • SP-5 i SP-5Plus - posiadające układ tłumienia artefaktów w torze EKG przełykowego i (w wersji Plus) w 12 odprowadzeniach EKG powierzchniowego
    • Kardiostymulatory diagnostyczne uniwersalne SP-3E i SP-5E - umożliwiające diagnostykę zarówno inwazyjną jak i przezprzełykową
  • Kardiostymulatory terapeutyczne przezskórne:
    • NP-4D - z tachometrem i układem tłumienia artefaktów w torze EKG powierzchniowego
    • NAP-601 - z monitorem EKG, generujący impulsy o różnych zaprogramowanych kształtach
    • Automatyczne Mierniki Kardiostymulatorów wszczepianych AMPK-4331 - jednojamowych oraz AMPK-4332AV - jedno i dwujamowych
    • Kardiostymulator do stymulacji czasowej inwazyjnej MIP-801 - charakteryzujący się wieloma nowatorskimi rozwiązaniami i dodatkowymi funkcjami pomiarowymi
    • Stanowiska Systemu IMPULS i IMPULS-BIS - wspomagające prowadzenie chorych z wszczepionymi stymulatorami lub kardiowerterami-defibrylatorami oraz poddawanych zabiegom ablacji

Opracowania Działu uzyskały 14 nagród i wyróżnień na międzynarodowych targach innowacji i wynalazczości w Brukseli, Londynie, Pitsburgu, Casablance i Paryżu w latach 1990-2003. Otrzymały także 2-krotnie tytuł "Złotego Esculapa" Międzynarodowych Targów Poznańskich SALMED: kardiostymulator NP-4D w 1992 r. i kardiostymulator MIP-801 w 1997 r.

Kardiostymulator MIP-801 został wyróżniony w 1999 roku Nagrodą Gospodarczą Prezydenta RP w kategorii "Wynalazek w dziedzinie produktu lub technologii".

  1. Prochaczek F., Ramsey M., Gałecka J.: Niskoenergetyczna przezprzełykowa kardiowersja migotania przedsionków. Cz. I: Założenia teoretyczne. Folia Cardiologica 1999, 6, 1, 12-20.
  2. Prochaczek F., Ramsey M., Gałecka J.: Niskoenergetyczna przezprzełykowa kardiowersja migotania przedsionków. Cz. II: Zagadnienia praktyczne. Folia Cardiologica 1999, 6, 2, 129-136.
  3. Gałecka, J., Jarocki B., Żmudziński J., Kosiński W., Badura G..: Measurement station with database IMPULS supporting the management of patients with implanted pacemaker. Prace Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej Nr 86-1999r. Seria: Konferencje Nr 24, 133-137.
  4. Prochaczek F., Gałecka J., Skowronek A., Machalski M.: Przydatność nowego analogowego systemu eliminacji zakłóceń od impulsów z zapisu EKG w czasie nieinwazyjnej stymulacji serca. Folia Cardiologica 1999, 6, 4, 409-416.
  5. Gałecka J., Prochaczek F., Gacek A., Kargul L., Wojciechowski D.: Diagnostyczna i terapeutyczna elektrostymulacja oraz defibrylacja serca w "Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 - Tom 2. Biopomiary", red. M. Nałęcz, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001, 403-441.
  6. Prochaczek F., Gałecka J. Gibiński P., Skowronek A.: The meaning of ECG-signal filtration for correct interpretation of recordings performed during diagnostic and therapeutic cardiostimulation. Journal on Medical Informatics and Technologies, University of Silesia, 2001, Vol. 2, Part II, MT-41-47.
  7. Prochaczek F.: Stymulacyjne wspomaganie hemodynamiki w warunkach anestezji ogólnej. Chirurgia Polska, 2002, 4, 1, 1-18.
  8. Drewniok L., Żmudziński J., Gałecka J., Gacek A.: Application of programmable logic devices for acquisition of ECG signal with pacemaker pulse. Journal of Medical Informatics & Technologies, University of Silesia, November 2002, Vol. 4, Part II, MT-73-82.
  9. Prochaczek F.: Sposoby i skuteczność stymulacyjnego wspomagania hemodynamiki w warunkach anestezji ogólnej, Folia Cardiologica, 2003, 10, 1, 9-22.
  10. Prochaczek F., Jędrszczak K., Gałecka J., Kunsdorf-Wnuk A.: Ventricles excitation threshold and operating field movements during NTCP, Clinical Cardiac Pacing and Electrophysiology, edited by Hung-Fat Tse, Kathy LF Lee and Chu-Pak Lau. Monduzzi Editore 2003, 375-379.

Wykaz konferencji naukowych związanych z biocybernetyką i inżynierią biomedyczną można znaleźć na stronie PTIB.