Mérnöki szemmel az egészségügyben
Milyen céllal jött létre a kutatóközpont?
– Az egészségügyi mérnöki (biomedical engineering) tudományterület legfőbb célja, hogy hatékonyan segítse az orvosi tudományterület előrehaladását a mérnöki és informatikai tudományok aktuális ismereteivel. Számos betegség esetében, ahol az emberi szervezet nem képes megteremteni vagy fenntartani az egészséges állapotot, külső szabályozó jelentheti a megoldást. Azonban bármilyen jellegű műszert, algoritmust, képfeldolgozási módszert vagy biomechanikai eszközt alkot az ember, előtte le kell tudnia modellezni a folyamatot. A számítógépes modellezés előszobájaként egy matematikai modellt alkotunk, azaz leképezzük azokat a folyamatokat, melyek az emberi szervezetben lejátszódnak. Ezt követően kezdjük vizsgálni és módosítani a modellt a különböző bemenetek figyelembevételével, ami elengedhetetlen lépés a későbbi gyakorlati alkalmazáshoz.
Milyen tématerületekkel foglalkoztak az elmúlt években?
– Négy kutatási területen vagyunk jelen: elsőként a mesterséges hasnyálmirigy, a cukorbetegek optimális kezelését elősegítő általános (robusztus) szabályozási algoritmusok kidolgozásával foglalkoztunk, de emellett komoly szerepet kap a daganatos betegségek kezelését elősegítő modellalapú optimális szabályozási módszerek kidolgozása, a népegészségügyi problémák biostatisztikai elemzése, továbbá a hemodialízis készülékekben perisztaltikus pumpák szabályozása is.
Mi a közös ezekben a kutatási területekben?
– A Magyar Diabétesz Társasággal egy általános szabályozási algoritmus alapjait teremtettük meg, mely az egyénre szabott algoritmusokat képes kiegészíteni és ezek korlátait kiterjeszteni. Jelenleg úgynevezett in silico környezetben folytatott szimulációkat végzünk, melynek lényege, hogy a páciens valós CGMS (folyamatos glükózmonitorozó rendszer) adatsorait felhasználva virtuális páciensmodelleket hozunk létre, és ezeken teszteljük algoritmusaink hatékonyságát. Ugyanezt az automatizálási elvet használtuk fel másik témakörünkben, a rákkutatásban is, ahol modellalapú szabályozást alkottunk, mellyel célzott érképződésgátló (antiangiogén) terápia hatására a tumor erezettségét (és így tápanyagellátását) csökkentjük, egyúttal optimalizálva az adagolást is. Kutatócsoportunk erre 2015-ben ERC StG pályázatot nyert el, mely az Európai Unió legkompetitívebb innovációs pályázata. Kutatási területeinket a szabályozások mellett a bizonyítékon alapuló orvoslás köti össze, melynek alapvető módszertana a biostatisztika. Bár kutatócsoportunk alapkutatásokkal foglalkozik, ami látszólag távol van az alkalmazott kutatásoktól, azonban az ipari megkereséseink száma azt mutatja, meg lehet találni az egyensúlyt a két terület között.•