Stépán Gábor, a BME Műszaki Mechanika Tanszék vezetője a COSMOSYS mozgásterepiás rendszer legújabb fejlesztéseit mutatta be egy szingapúri konferencián.

A nemzetközi kutatócsoportot, amelyben a BME két gépészkari tanszéke is részt vesz (Műszaki Mechanikai Tanszék, Gyártástudomány és -technológia Tanszék) a szingapúri és a magyar nemzeti kutatási-fejlesztési szervezetek hívták életre a sikeres REHAROB európai uniós projektet követően. A két tanszék évek óta együttműködik a robotikában, ipari robotok alkalmazásában és munkatársai nagy gyakorlatra tettek szert nemzetközi projektek szakmai és adminisztratív menedzselésében is (külön kiemelhető Tóth András szerepe a Gyártástudomány Tanszékről). Korábbi kutatásaik eredményeképpen kezdtek robotokat használni a gyógytornásztatásban, a projektben 2003-tól kezdődően partner az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet (OORI) Dr. Fazekas Gábor osztályvezető főorvos vezetésével.

A stroke-betegek rehabilitációjában fontos szerepet játszik a féloldali bénulás intenzív mozgásterápiás kezelése, ám egyre kevesebb gyógytornász jut egyre több betegre – számolt be a közvetlen tapasztalatokat összegezve Stépán Gábor. A lassan 12 éves munka legújabb eredményeit is vázolva elmondta, a korábban kifejlesztett ipari robot használatakor kiderült, hogy az – sokak meglepetésére – hatékonyan egészítette ki a hagyományos kézi gyógytornáztatást. A robotok hallatlanul türelmesek és lassan ismételgetik a mozdulatokat, míg a gyógytornászok számára az ilyen munka fizikailag is igen megterhelő. Maguk a klinikai vizsgálatban résztvevő gyógytornászok vallották: a robotok hallatlanul tágítják a terápiás lehetőségeket azzal, hogy hosszabb úton, lassabban, kitartóbban és azonosan ismételik a gyakorlatokat. Persze a robottal azért minden egy kicsit másképp zajlik – tette hozzá a tanszékvezető. A gyógytornászoknak és a betegeknek is le kell küzdeniük a géptől való természetes félelmüket. Első ezért a biztonság! Többkörös biztonsági rendszert fejlesztettünk ki a gyógyításban használatos robotokhoz – szögezte le a professzor. A klinikai vizsgálatok során nemkívánatos esemény nem történt. Egy-két beteg kezelés közben annyira ellazul, hogy elalszik. Ilyenkor pedig a szerkezet rögtön leáll, mert érzékeli a beteg megváltozott állapotát.

A projekt keretében történő legújabb fejlesztés a kezet mozgató robot számára készült két új modul. A kutatócsoport tagjai most már robotujjakat is programoznak olyan mindennapi mozdulatok támogatására, mint a telefonálás vagy egy pohár víz kézbevétele és felemelése. Stépán Gábor elmesélte, milyen érdekes koncepcióváltásokat követően jutottak el oda, hogy először az unalmas és sikerélmény nélküli monoton mozdulatok, majd a vonzó, ám kevésbé hatékony, kézzel irányítható számítógépes játékok után megalkották a mindennapi élethez tartozó legfontosabb cselekvésekre programozható robotot. Mindebben a magyar és a szingapúri orvosok, gyógytornászok is segítséget nyújtottak. Nagyon érdekes tapasztalat volt az ázsiai és az európai testalkat különbözőségeiből eredő problémák megoldása. A folyamatos fejlesztőmunka során vált világossá, hogy gyökeresen át kell alakítani a korábban alkalmazott robot és a beteg kapcsolódását. A robotok ma már nem az alkart és a felkart fogják munkájuk közben, hanem a könyököt és a kézfejet, ahogy a gyógytornászok.

A tanszékvezető 2013. februárjában Szingapúrban tartott nemzetközi rehabilitációs konferencián bemutatta az egész rendszer felépítését és azt az érzékelő rendszert is, amely például az ujjmozgásról ad pontosabb információt, illetve a kar térbeli mozgását továbbítja a számítógépnek. A két robotujj önmagában is nagyon érdekes, hiszen nagyon kevés ujjtornáztató rendszer van a világon, így nagyon elöl járunk – emelte ki Stépán Gábor. A mi robotunk be is tudja hajlítani az ujjakat, sőt, a hüvelykujjat is, azaz segítségével a beteg gyakorolni tudja egy pohár megfogását és felemelését – érzékeltette a különbséget.

Ezekben a hetekben a munka legnehezebb része folyik, az erőmérési vizsgálatok. Most alakítják ki, hogy a beteg milyen erővel fogja meg a poharat, „rásegítsen-e” a robot vagy éppen „lazítson” a mozdulaton. Ehhez több erőmérőt is kellett fejleszteniük, és ha ezek beüzemelése befejeződik, végre kezdődhetnek a klinikai kísérletek az OORI-ban.

Arra a kérdésre, hogy mikor lehet a fejlesztést a gyógyításban is alkalmazni, Stépán Gábor kifejtette, hogy a prototípusok és sikeres klinikai tesztek után a robotgyártó cégeket kell megnyerni, hiszen ezek a fejlesztések jelenleg nagyon drágák, az ő közreműködésük nélkül ezek árát nem lehet csökkenteni. Véleménye szerint érdekeltté lehet tenni őket azzal, hogy elsők között lehetnek a világon, akik ebben tapasztalatot szereznek, piacra lépnek. Visszaidézte, hogy a szingapúri konferencia után számos orvos ment oda hozzá a régióból. Mindegyikük azt mondta, hogy idegenkedik a többi, már kapható, „olcsó”, de csak egy mozgássort gyakoroltató rendszertől. A magyar fejlesztés nagyon tetszett nekik, mert sok mindent lehet vele csinálni, és rengeteg mozgásprogramot lehet írni rá.

Piaca tehát biztosan lesz a jövőben a COSMOSYS-nak. Abban biztos vagyok, hogy ezt konferenciákon, cikkekben sikerrel publikáljuk. Sok tanulnivalónk van azonban a prototípus gyártásig való eljuttatásában, nem is beszélve az árképzés és a kereskedelmi forgalmazás kérdéseiről, ami már messze túlmutat a mi kompetenciánkon – fogalmazta meg kételyeit a tanszékvezető, aki ma még nem látja, hogyan lesz ebből olyan termék, amiből egyszer több százat gyártanak majd a világon, a kórházak pedig elkezdik megvenni. De a cél biztos, hogy ez.

Egy lépéssel közelebb visz az álmok megvalósításához, hogy szabadalmuk is van a projekt eredményeiből. A szingapúri kutatócsoport rendelkezik olyan jelzőrendszerrel, amely a mobiltelefonokéhoz hasonló rezgéssel utal a helytelen mozdulatra. Ám eddig problémát jelentett, hogy nem tudták külön szabályozni a rezgés frekvenciáját és amplitúdóját. A Műegyetemen doktori dolgozat is készül a témában: Miklós Ákos, a Műszaki Mechanikai Tanszék doktorandusza az első szerzője annak a már beadott szabadalomnak, amely egy különleges megoldással tudja szabályozni és stabilan működtetni a rezgetőket. A projektmunka következő lépése – a hazai klinikai teszteket követően – ennek az eredménynek a felhasználása lehet. A fejlesztést máris türelmetlenül várják az orvosok és a betegek.

Stépán Gábor az interjú végén saját élettapasztalatának átadásával búcsúzott: hangsúlyozta, hogy a következő generációt már úgy próbálják nevelni, hogy ne csak elméleti kutatást végezzen, de kísérletezzen is, építsen prototípust, azt próbálja ki, tesztelje, majd jelentsen be szabadalmat, ami felkeltheti a felhasználók érdeklődését, ami az innováció piaci bevezetését akadálymentessé teszi. Végül a kutatás eredménye hasznosulhat a gyakorlatban. Hosszú távon olyan „otthoni” robotoké a jövő, amelyek sokoldalúan könnyítik meg a mindennapi életünket – summázta a jövő műszaki értelmiségéről alkotott képet Stépán Gábor.