Online szakmai tanácskozást tartottak a BME VIK és a BME FIEK szervezésében arról, hogy melyek a legújabb kutató-fejlesztő munkák a járványügyi védekezés szolgálatában.

„A VIK-en dolgozó kutatók felkészültsége meghatározza azt, hogy sikeres digitális megoldásokat hozzunk létre a pandémia ellen” – hívta fel a figyelmet a COVID-19 és Digitális Technológiák című virtuális rendezvényt megnyitó beszédében Charaf Hassan, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) dékánja, ismertetve: a nemzetközi szinten is versenyképes lélegeztetőgép fejlesztésével és az orvosi maszkok minősítő vizsgálatával a BME kivette a részét a járványügyi felkészülésből. Ezután Horváth Gábor, a VIK tudományos dékánhelyettese a közös eseményre vonatkozó kezdeményezést és a BME COVID-19 Digitális KFI Platform szakmai együttműködéshez vezető lépéseket vázolta fel.

Horváth Klára, a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) H2020 K+F keretprogram nemzeti kapcsolattartója áttekintést adott arról, hogy az Európai Unió milyen K+F kezdeményezéseket és projekteket indított el a járvány kitörése után, és milyen kutatási feladatok várhatók a jövőben ezen a területen, különösen a 2021-ben kezdődő Horizon Europe KFI programban.

(Forrás: MTA)

A járványok terjedésének modellezésében és lefolyásának előrejelzésében, a védelmi intézkedések kiválasztásában fontos szerepe van a matematikai és statisztikai modellezésnek, a sztochasztikus módszereknek, a játékelméletnek és a komplex hálózati leírásoknak. Ennek hátteréről beszélt előadásában Biczók Gergely, a Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék adjunktusa, aki a pandémia során felmerülő egyéni döntési szituációk (pl. maszk viselése) játékelméleti modellezésének lehetőségét is felvázolta. A járványterjedés klasszikus elgondolásában a populációk leírására hálózati modelleket használnak, amelyek akkor adnak pontos közelítést, ha abban figyelembe veszik a hálózat szerkezetét és a terjedési folyamat speciális jellemzőit – mutatott rá a továbbiakban szintén a Tanszék részéről Horváth Illés óraadó és Telek Miklós egyetemi tanár.

A mesterséges intelligencia technológiák és módszerek hasznossága a járvány kezdetén megmutatkozott az ázsiai országokban, különösen Kínában. Gyires-Tóth Bálint, a Távközlési és Médiainformatikai Tanszék (TMIT) adjunktusa ehhez kapcsolódva arról adott tájékoztatást, hogy a mélytanulás és a gépi tanulás (deep/machine learning), valamint a mesterséges intelligencia alapú modellezés és elemzés miként tudja támogatni a védekezést, pl. a távolságtartás drónnal történő megfigyelésével, valamint a helyes maszkviselés videóanalízissel való ellenőrzésével. A beszédtechnológia lehetővé teszi a széles körű információgyűjtést a fertőzéssel összefüggésben a lakosságtól vagy a betegség által érintett közösségektől (pl. orvosok). A beszédtechnológia arra is alkalmas, hogy mesterséges intelligenciával kiegészítve olyan távdiagnosztikai rendszert építsünk, amely segíti az orvosokat a fertőzés azonosításában, a gyors diagnosztikai döntések meghozatalában. Ilyen irányú fejlesztési projektjavaslatot mutatott be Sztahó Dávid, a TMIT Beszédakusztikai Laboratóriumának tudományos munkatársa a beszédet és hangképzést érintő rendellenességek, betegségek mesterséges intelligenciával történő elemzésében.

A járvány kezdetén gondot jelentett a fertőzés diagnosztizálása radiológiai felvételek (röntgen, CT) alapján. Az új koronavírus okozta tüdőgyulladás kimutatásában hasznos segítséget nyújthat a röntgenképek vizsgálata mesterséges intelligencia (MI) módszerekkel. Ilyen eljárások használatára specializálódott programok támogatják a gyors és szakszerű kiértékelést, ami nagyon fontos tömeges megbetegedések esetén. Szűcs Gábor, a TMIT egyetemi docense által ismertetett K+F projekt az orvosi képfeldolgozás hatékonyságának növelését célzó MI-technológia kidolgozására irányul.

Egy korai stádiumban lévő fejlesztés szerint virtuális orvosként képes diagnosztizálni a mesterséges intelligencia (MI) az új koronavírus-fertőzés okozta Covid-19 betegséget a tüdőben (Fotó: Nathan Laine/AFP/Hans Lucas)

Áttörést hozna a COVID-19 elleni védekezésben, ha fel lehetni gyorsítani a diagnózist, a fertőzöttek azonosítását. Ebben segíthet a bioérzékelők használata, amelyek jelentősége túlmutat a jelenlegi pandémián. A VIK Elektronikai Technológia Tanszéke az elmúlt 15 évben nagy tapasztalatot szerzett elektrokémiai és optikai elvű immunérzékelők és nukleotid érzékelők szenzortechnológiájának, valamint a mikrofluidikai rendszerek fejlesztése terén. A részletekről Bonyár Attila egyetemi docens beszélt, míg Géczy Attila egyetemi docens egy innovatív, hordozható beltéri- és kültéri levegőminőség-vizsgáló okoseszköz és platform fejlesztésére vonatkozó kutatási kezdeményezésről számolt be azzal összefüggésben, hogy a pandémia kezdete óta a világban több helyen tapasztalták, különösen indiai nagyvárosokban a légszennyezettség kedvezőtlen hatását a fertőzés helyzetére és a betegek állapotára.

Elektrokémiai impedancia spektroszkópia kézi mérőberendezése (Fotó: Bonyár Attila)

Az új koronavírus elleni vakcina és gyógyszerek kifejlesztéséig az egyéni védőeszközök és viselkedési szabályok betartása jelentik az elsődleges védelmet a fertőzéstől. Azonban a maszkok hamis biztonságérzetet adnak, ha nem megfelelő anyagból és technológiával készültek. Ezért szűrőhatásuk és minőségellenőrzésük fontos feladat. Ilyen K+F tevékenység a VIK-en több tanszékén is zajlik.

A MaskGrade projektben a Villamos Energetika Tanszék kutatói, Cselkó Richárd adjunktus és Németh Bálint egyetemi docens célja olyan elektrospinning eszköz kifejlesztése, amely alkalmas a maszkok szűrőhatását növelő nanoszálak gyártására. Környezetvédelmi szempontból is fontos, hogy minél több maszk újra felhasználható legyen, ehhez viszont az lényeges a vírusoktól való mentesítés. Erre vonatkozóan több megoldás is felmerült, például a mikrohullámú sugárzással történő fertőtlenítés, amelyről Nagy Lajos, a Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék tanszékvezető egyetemi docense szólt.

Az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM) felkérésére a VIK Elektronikai Technológia Tanszéke már a járvány elején bekapcsolódott az EU-típusvizsgálatai tanúsítvánnyal nem rendelkező egyéni légzésvédő eszközök, valamint a használat után fertőtlenített légzésvédő eszközök bevizsgálásába, és megkezdte egy speciális mérési eljárás kidolgozását a maszkok szűrőanyaga szűrési hatékonyságának ellenőrzésére. Ennek alapján, a Tanszéket a kormány kijelölt minősítő hellyé nyilvánította. Az lllés Balázs tanszékvezető helyettes, egyetemi docens által bemutatott projekt célja egy új típusú, lézeres részecskeszámlálás elvén működő mérési eljárás kidolgozása, amely pontosabban, gyorsabban és olcsóbban képes a maszkok fő szűrési paramétereinek meghatározására. A projekt megvalósulása esetén egy olyan komplett mérőrendszer jön létre, amely képes az EN 149 szabvány által definiált maszk szűrési paramétereinek a mérésére, de támogatja új szűrőanyagok fejlesztését is.

Az világban terjedő összeesküvés-elméletekkel szemben a legújabb mobilkommunikációs technológiának, az 5G-nek semmi köze nincs a COVID-19 járvány kialakulásához. Ezzel szemben az 5G technológia számos olyan képességgel rendelkezik (pl. óriási adatátviteli sebesség, alacsony késleltetés, sűrű rádiós lefedettség), amelyek lehetővé teszik korszerű digitális alkalmazások és megoldások kifejlesztését. Az 5G technológia felhasználásának a fertőzéssel szembeni védekezési lehetőségeit (pl. 5G telemedicina, diagnosztikai képek továbbítása szélessávú mobilhálózaton, 5G-n keresztül felügyelt robotok stb.) előadásában Németh Vilmos, a BME FIEK 5G és innovációs szakértője térképezte föl.

Új, intelligens mentőautó állt szolgálatba 2020-ban Thaiföldön, amely az 5G-t használja a sürgősségi ellátásra szoruló betegek diagnosztikájához, kezeléséhez  (Fotó: Emergency Live)

Az online tanácskozás zárásaként, a szakmai rendezvény szervezői részéről Forstner Bertalan, az Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék egyetemi docense megköszönte a résztvevők számos hasznos felvetését, és jelezte, hogy a BME COVID-19 Digitális KFI Platform szakmai kooperáció további célja a kutatási területek fókuszálása az egyes témák közötti szinergiák megtalálása. Ennek érdekében a Platform szervezői hamarosan szűkebb körben szakmai konzultációt folytatnak az érintett tudományos témákban érdekelt VIK-es kutatócsoportokkal.

– GI –