Boreas zwycięzcą tegorocznej edycji Konkursu Nagroda Jamesa Dysona w Polsce

Nagroda Jamesa Dysona – co to takiego?

Nagroda Jamesa Dysona zachęca młodych inżynierów do tego, by wykorzystywali swoją wiedzę w praktyce i wynajdowali nowe sposoby na poprawianie jakości naszego życia dzięki technologii. W tym roku to innowacyjny system do rehabilitacji pulmonologicznej, Boreas, autorstwa nieformalnego startupu pd meds jest  zwycięzcą w krajowym etapie Konkursu. Projekt może znacznie podnieść jakość funkcjonowania chorych oraz ułatwić pracę specjalistom. Jak zrodził się pomysł na niego? Podczas pandemii COVID-19. Wirus ten nie ominął również bliskiej osoby jednego z członków zespołu pd meds. Borykała się ona z konsekwencjami przebytej choroby. Przebywający w tym czasie na targach medycznych team wpadł na pomysł stworzenia nowoczesnego i skutecznego urządzenia, które pomoże osobom zmagającym się z problemami płucnymi.

Zwycięstwo w krajowym etapie Konkursu Nagroda Jamesa Dysona zapewniło inicjatorom projektu Boreas 26 500 zł na potrzeby dalszego rozwoju inicjatywy. Pozyskane środki posłużą do zbudowania konstrukcji urządzenia oraz opracowania algorytmu umożliwiającego terapię pacjentów o różnych potrzebach. Udoskonalona zostanie również gra dla użytkowników. Członkowie zwycięskiego zespołu planują także sprawdzić skuteczność urządzenia na grupie pacjentów, a po sześciu miesiącach rozpocząć certyfikacje urządzenia.  

– Po raz pierwszy mam przyjemność zasiadać w jury etapu krajowego Konkursu Nagroda Jamesa Dysona. Bardzo się z tego cieszę. Jestem przekonany, że tego rodzaju inicjatywy dają szansę młodym, zdolnym ludziom, którzy potrafią wykorzystać nowoczesną technologię w słusznej sprawie. Taki jest właśnie zwycięski projekt tegorocznej edycji, Boreas. Pomysł, który mam nadzieję już wkrótce będzie mógł przynieść ulgę chorym nie tylko w Polsce, ale i na świecie. Sam z wielką satysfakcją włączę się w promocję zwycięskiego projektu – zauważa dr Maciej Kawecki.

Oprócz dr Macieja Kaweckiego, wybitnego specjalisty, dziennikarza i popularyzatora nauki, w jury polskiej odsłony Konkursu Nagroda Jamesa Dysona zasiadał m.in. Julian Bond, inżynier marki Dyson.

– Boreas ma realną szansę pomóc wielu osobom. Odpowiada na współczesne potrzeby, jest nowoczesny i jednocześnie intuicyjny. Jestem dumny, że dzięki Konkursowi Nagroda Jamesa Dysona takie wynalazki mogą zostać docenione i mają większą szansę na urzeczywistnienie, a zespół zyska środki na dalszy rozwój swojego pomysłu. Skład sędziowski z przyjemnością wyróżnił Boreas, spośród innych znakomitych projektów. Życzymy wszystkim powodzenia we wprowadzaniu swoich innowacji na rynek – dodaje inżynier marki Dyson, Julian Bond.

Jak i dlaczego Boreas ma szansę odmienić życie chorych?

Niewydolność oddechowa jest stanem zagrożenia życia i towarzyszy wielu schorzeniom. W wyniku przebiegu różnego rodzaju infekcji, stanów pooperacyjnych, nowotworów, czy przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), pacjenci mają często problemy ze złapaniem oddechu, co może doprowadzić do niedotlenienia tkanek a nawet do zgonu.

• W obliczu starzenia się społeczeństwa oraz rozwoju medycyny, można spodziewać się wzrostu liczby zabiegów, w tym operacji płuc. Pacjenci im poddawani wymagają na dalszych etapach leczenia rehabilitacji pulmonologicznej i pomocy w powrocie do pełni zdrowia. 
• Pandemia COVID-19 wiele osób pozbawiła życia i zdrowia. Znaczna część tzw. ozdrowieńców przez wiele miesięcy po zakażeniu zmagała się z licznymi problemami zdrowotnymi, w tym z trudnościami w oddychaniu. Występujące kolejno fale koronowirusa w brutalny sposób uzmysłowiły wszystkim jak bardzo potrzebny jest sprzęt ratujący życie i służący późniejszej rehabilitacji. Zwłaszcza taki, który może odciążyć pracę personelu medycznego. 
• Rak płuca jest jednym z najczęściej występujących nowotworów. W Polsce co roku diagnozuje się go u ponad 22 tys. osób, a eksperci prognozują, że wartości te mogą być coraz wyższe. 
• Szacuje się, że przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) występuje u około 10% populacji powyżej 40. roku życia. Narażeni są na nią nie tylko palacze tytoniu, ale wszystkie osoby żyjące w zanieczyszczonym środowisku. Można się zatem spodziewać, że wraz ze starzeniem się społeczeństwa oraz coraz większym zanieczyszczeniem środowiska, liczba chorych dotkniętych POChP będzie wzrastać.

Boreas wyposażony jest w mikrokomputer, który kontroluje trudność wykonywanych ćwiczeń, zbiera dane oraz wizualizuje choremu jak należy prawidłowo wykonywać ćwiczenia oddechowe. Posiada także wymienne części – sterylny filtr i rurkę wlotową, dzięki czemu może być stosowane przez wielu chorych. Podczas ćwiczeń z wykorzystaniem Boreasa zadaniem pacjenta jest wytworzenie takiego ciśnienia, aby otworzyć specjalny wewnętrzny kanał oddechowy, a następnie podążać za naturalnym rytmem oddychania przy zmieniających się ograniczeniach przepływu. Po skończonej sesji, dane przesyłane są automatycznie do lekarza prowadzącego, który może porównać dane z poprzednimi wynikami danego pacjenta. Następna sesja ćwiczeń generowana jest przez urządzenie automatycznie.

Takie rozwiązanie nie tylko znacznie ułatwia lekarzowi ocenę stanu pacjenta i jego postępów, ale również jest niezwykle pomocne dla chorego. Dzięki Boreasowi ćwiczenia można wykonywać także w domu, pod okiem wirtualnego trenera. Aby uczynić projekt jeszcze bardziej atrakcyjnym dla pacjenta, a tym samym zwiększyć jego motywację i systematyczność ćwiczeń, twórcy systemu postanowili wykorzystać motyw gry połączonej z aplikacją. Możliwość wykonywania ćwiczeń indywidualnych bez udziału fizjoterapeuty pulmonologicznego, pozwoli na skuteczną rehabilitację pacjenta nawet w obliczu trudności w dostępie do tego rodzaju specjalistów. 

Twórcy Boreas

Pd meds, startup będący inicjatorem zwycięskiego projektu Boreas tworzą: lider zespołu Piotr Falkowski z Politechniki Warszawskiej oraz  Maciej Pikuliński, Bazyli Leczkowski, i Anna Pastor.

Piotr Falkowski (28 l.) – doktorant Politechniki Warszawskiej i lider zespołu pd meds oraz ekspert w obszarze automatyzacji w rehabilitacji;

Maciej Pikuliński (28 l.) - doktorant Politechniki Warszawskiej i ekspert w obszarze algorytmów sterowania – w projekcie Boreas odpowiada za software;

Bazyli Leczkowski (24 l.) – student drugiego stopnia na Politechnice Warszawskiej i ekspert w obszarze szybkiego prototypowania – w projekcie Boreas odpowiada za hardware;

Anna Pastor (29 l.) – absolwentka Politechniki Wrocławskiej i ekspertka w obszarze projektowania zorientowanego na użytkownika – w projekcie Boreas odpowiada za kontakty z potencjalnymi użytkownikami.

– Ponad 70 000 000 ludzi na całym świecie zmaga się z różnego rodzajami schorzeń układu oddechowego. Codziennie walczą o normalne funkcjonowanie, spokojny oddech. Potrzebne są rozwiązania, które poprawią jakość życia tych osób. Niestety dostęp do fizjoterapeutów pulmonologicznych jest z wielu względów ograniczony, a to właśnie systematyczne ćwiczenia mogłyby przynieść ulgę tej grupie pacjentów. Wraz z całym zespołem cieszymy się zatem bardzo, że projekt został nagrodzony w Konkursie Nagroda Jamesa Dysona. Wierzymy głęboko, że zebrane w ten sposób środki przyczynią się do rozwoju pomysłu, a tym samym jego wdrożenia i popularyzacji zarówno wśród pacjentów indywidualnych, jak i w ośrodkach zdrowia – mówi Piotr Falkowski, lider zespołu Boreas.

Zespół opracował przez 1,5 roku ponad 10 prototypów – coraz bardziej modułowych – tak aby weryfikować działanie poszczególnych mechanizmów do treningu oddechowego, które w połączeniu stanowią trzon urządzenia Boreas. Jak dotąd prace finansowane były wyłącznie ze środków własnych członków zespołu. Teraz stoi przed nimi duże wyzwanie w postaci certyfikacji medycznej – tu koszty trzeba liczyć w milionach, a sam proces trwa ponad rok.
Boreas przechodzi do międzynarodowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona, natomiast pd meds w składzie: Piotr Falkowski, Maciej Pikuliński, Bazyli Leczkowski i Anna Pastor zamierzają kontynuować pracę nad swoim projektem i zbadać zainteresowanie rynku podczas targów Medica 2023.

Międzynarodowa krótka lista 20 wynalazków zostanie ogłoszona 18 października, natomiast zwycięzców międzynarodowego etapu konkursu poznamy 15 listopada.

Wyróżnione projekty

Piotr Tłuszcz, The Life Chariot

Problem: Działania ratunkowe na froncie, związane z Rosyjską agresją na Ukrainę w 2022 roku, wymagają użycia terenowych samochodów cywilnych, w celu szybkiego dotarcia do poszkodowanych w miejscach niedostępnych dla ambulansów. Medycy pola walki potrzebują wsparcia w zakresie sprzętu o wysokiej wytrzymałości umożliwiającego bezpieczny i szybki transport rannych w trudnym terenie.
Rozwiązanie: The Life Chariot to innowacyjny projekt przyczepy ewakuacyjnej na wysokiej klasy zawieszeniu terenowym zdolnym do szybkiego przewozu poszkodowanego na noszach, w warunkach bezpieczniejszych niż bagażnik samochodu terenowego. Dodatkowo pojazd został wyposażony w dwa fotele dla lżej rannych i ratowników oraz skrzynie na sprzęt medyczny. Klatka konstrukcji ochraniająca pasażerów została powleczona ognioodporną plandeką osłaniającą od błota i kamieni. "Rydwan Życia" jest naprawialny prostymi metodami frontowymi i może być ciągnięty przez każdy pojazd z hakiem. Do polskich i ukraińskich medyków trafiły dwie przyczepy MEDEVAC, które uzupełniają konwoje ewakuacyjne. Dalszy rozwój projektu opiera się na wzmocnieniu ochrony przeciwodłamkowej osłonami kevlarowymi.
Piotr z Krzysztofem w zespole Da Orffo Automotive na co dzień tworzą przyczepy do cywilnych zastosowań wyprawowych.

Julia Radwan-Pragłowska, Łukasz Janus, Aleksandra Sierakowska, Julita Śmietana - autorzy projektu Innowacyjne materiały do regeneracji kości

Problem: Kwestia regeneracji tkanek kostnych w medycynie, w tym w stomatologii wciąż stanowi wyzwanie zarówno dla ekspertów, jak i pacjentów. Potrzebne są nowe rozwiązania, stanowiące odpowiedź na ten problem. Szczególnie w obliczu zmian społecznych, takich jak starzenie się, oraz coraz większej świadomości i wymagań względem jakości prowadzonego życia. 
Rozwiązanie: Innowacyjne, bioaktywne materiały do regeneracji kości z wykorzystaniem nowatorskich membran mogą mieć szerokie zastosowanie w stomatologii. Rozwiązanie to pozwoli na uzupełnienie ubytków kostnych u pacjenta, ale to nie jego jedyna zaleta. Zaproponowana przez pomysłodawców technologia zakłada wykorzystanie materiałów biodegradowalnych oraz pozwalających na mniejsze zużycie wody i energii podczas implementacji. Jest to zatem projekt przyjazny zarówno pacjentowi, jak i środowisku.