Mechatronika és andrológia - korai tudományos találkozások

Az orvostudomány és a műszaki tudományok összekapcsolódására egy orvoskongresszus is remek alkalom lehet. Különösen akkor, ha egyúttal fiatal kutatók is bemutatkozhatnak.

Az orvostudomány és a műszaki tudományok kapcsolata manapság egyre szorosabbá válik. A modern képalkotó diagnosztikai eszközökhöz már hozzászoktunk, ám az még egyelőre szokatlan gondolat, hogy a nanotechnika az andrológiát - férfigyógyászatot - is elérte. A tudományágak találkozásának példájaként a Magyar Andrológiai Társaság (MAT) XV. Közgyűlésének „Fiatalok Fóruma” szekciójában az orvosok mellett előadást tartott Király Előd István, a BME Gépészmérnöki Kar (BME GPK) mechatronikai mérnök alapszakos hallgatója is. A fiataloknak nyújtott bemutatkozási lehetőségről Dr. Kopa Zsolt egyetemi docenst, a Semmelweis Egyetem Andrológiai Centrumának vezetőjét, a MAT elnökét kérdeztük.

A MAT kongresszusok programjában korábban is volt „Fiatalok Fóruma”? 

Dr. Kopa Zsolt:

Amikor 2016-ban átvettem a MAT elnöki tisztjét, sok újítást vezettünk be. A korábbi években már volt néhány hasonló előadás jogi, közgazdasági és orvosi egyetemen tanuló hallgatóktól. 2016 óta ez a kör kibővült és önálló szekcióként működik a TDK programunkban résztvevő diákokkal, rezidensekkel, szakorvos-jelöltekkel és fiatalabb szakorvosokkal, illetve más egyetemek hallgatóival. A jelenlegi formátum a saját ötletem. A rendezvényre a tervezett előadások absztraktjával lehet pályázni, ezeket a kongresszus szervezőbizottsága átnézi, értékeli, és dönt azok elfogadásáról. A „Fiatalok Fóruma” mindig is az egyik leglátogatottabb szekció a konferencián. Nagy örömünkre 2023-ban olyan sok ígéretes előadással (14) pályáztak a fiatalok, hogy 2 szekciót indítottunk a kongresszuson. 

Az orvostudomány és a műszaki tudományok kapcsolatáról, a fiatalok bemutatkozási lehetőségeiről Kiss Rita akadémikust, a BME Gépészmérnöki Kar (BME GPK) Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék (MOGI) tanszékvezető egyetemi tanárát kérdeztük.

Ön szerint jó ötlet előadói lehetőséget biztosítani orvoskongresszuson nem orvostanhallgató fiataloknak?

A biomechatronika, biomechanika képzés egyik fontos feladata az orvos-mérnök párbeszéd feltételeinek megteremtése, a mérnök-orvos kommunikáció tanítása. Hallgatóink folyamatosan részt vesznek olyan orvosi, egészségügyi témájú kongresszusokon, mint a Magyar Gerincgyógyászati Társaság vagy a Magyar Sportorvos Társaság rendezvényei. Ezeken a konferenciákon szakmai kapcsolatok, barátságok alakulnak ki, több hallgatói projekt, TDK kutatás ötlete is ezeken az eseményeken fogalmazódott meg. De más tanszékekről is ismerünk hasonló példákat. 

A MOGI Tanszéken, azon belül is a biomechatronika szakterületén folyó kutatások az orvostudomány mely részeihez kapcsolódnak?

Egyik fő kutatási területünk a mozgásvizsgálatok, amelyek segítik az ortopédia és a neurológia területén dolgozó orvoskollégákat, a sportorvoslást, de fontos szerepük van a rehabilitációs protokollok kialakításában, sőt, a sporttudományban is. Másik fő kutatási területünk a humán anyagtan, azaz a humán anyagok mechanikai és fizikai jellemzőinek meghatározása. Kisebb projektjeink az exoskeletonokhoz, orvosi robotokhoz kapcsolódnak. 

Vannak nanorobotokkal kapcsolatos kutatások a Gépészmérnöki Karon vagy a MOGI Tanszéken?

Tanszékünkön a nanorobotok eddig még csak hallgatói projektekben, szakdolgozatokban és TDK pályamunkákban jelentek meg.  Még mi is tanuljuk ezt az új, fantasztikus területet. A mesterséges intelligencia témájában elért eredményeinket, megszerzett tudásunkat is próbáljuk ebben a kérdéskörben kamatoztatni. 

Király Előd István, a BME GPK mechatronikai mérnök BSc-szakos hallgatója előadásáért közönségdíjat kapott a MAT XV. Kongresszusának „Fiatalok Fóruma” szekciójában.

Mi volt az előadás témája?

Az előadásom címe „Nanotechnológia az andrológiában”. A modern orvostudomány egyre inkább a noninvazív metódusok felé fordul. Az egyik ilyen rohamosan fejlődő tudományterület a nanotechnológia, amelyre az Amerikai Egyesült Államok csak 2001 és 2016 között 22 milliárd dollárt költött. Mi is a nanotechnológia és hol tart most? Hogyan alkalmazhatóak a nanotechnika vívmányai az andrológiában? Hogyan működnek ezek a gépek, és milyen eredményeket értek el velük? Hol a helye a nanotechnológiának a jövő orvoslásában? Előadásomban ezekre a kérdésekre kerestem a válaszokat. Sokan meglepődtek azon, hogy a tudomány már ilyen szinten tart, és a robotok az emberek intimszférájába is bekerülnek. Az orvostudomány és a mérnöki tudományok közötti a kapcsolat még tovább fog erősödni. Ezt mutatják az egyre több területen alkalmazott műtőrobotok is (Da Vinci, vagy a mobilisabb, kompaktabb, szintén világszerte teret nyerő Versius műtőrobot). Úgy vélem, az orvosok szerepe sosem lesz helyettesíthető, ám a munkájuk könnyebbé és hatékonyabbá tehető a technológia vívmányaival.

Mennyiben más felkészülni egy nem szakértő közönségnek tartott előadásra?

A háttéranyagok kutatása közben végig szem előtt tartottam, hogy a közönség nem szakértőkből áll majd, ez azonban nem változtatott nagy mértékben a felkészülésen. Rengeteg cikket olvastam és igyekeztem több tudományos forrásból, szakmai cikkből inspirálódni. A prezentáció összerakásánál törekedtem a megismert anyag lényegi, orvosok számára megfogható részét átadni, az elmondottakat szemléltetni és illusztrálni. Egy olyan témánál, amiről valószínűleg sokan még nem hallottak, rendkívül nagy szerepe van a különféle animációknak, amelyekkel, ha a mély hátteret nem is, a mozgatórugókat megértethetjük.

Hogy tetszett Király Előd István, BME-s hallgató közönségdíjas előadása?

Dr. Hajdú-Tóth Erzsébet szakorvos, a szekció egyik előadója

Nagy várakozással fogadtam az előadást, amelynek már a címe is felkeltette az érdeklődésemet. Olyan, számomra eddig ismeretlen újdonságokat mutatott be az ifjú előadó, amelyek a jövőben nagyon hasznosnak bizonyulhatnak. Egy szép prezentációt hallhattunk, mely nagyon inspiráló volt.

Dr. Kopa Zsolt: Nagy sikere volt, nemcsak nálam, hanem a teljes hallgatóság és a szakmai zsűri körében is. Látványos volt, felvillantotta közös együttműködés lehetőségeit, betekintést engedett a tudomány azon ágába, ami számunkra szinte ismeretlen, ám a jövőben rendkívül hasznos lehet.

Mit gondol az orvostudomány és a műszaki tudományok jövőjéről, mennyire fog erősödni ez a kapcsolat például az andrológiában?

Hajdú-Tóth Erzsébet: Úgy vélem, hogy a tudományok fejlődésével az interdiszciplinaritás egyre inkább előtérbe kerül, ezek a kapcsolatok csak erősödni fognak az évek múlásával. Gondoljunk csak arra, hogy a mesterséges intelligencia (AI) már most jelen van az orvostudományok, a kutatások területén. Meglátásom szerint a műszaki tudományok fejlődésével egyre több technika válhat majd az orvostudományban is hasznossá, és új diagnosztikus, illetve terápiás lehetőségek valósulhatnak meg. 

Dr. Kopa Zsolt: Egyre nagyobb szerepet kapnak majd a műszaki tudományok, és meggyőződésem, hogy a közeli jövőben sok helyütt fogjuk alkalmazni az itt született eredményeket. Centrumunkban jelenleg is zajlik prospektív kutatás az MTA SZTAKI-val közösen: mesterséges intelligenciát alkalmazunk a mikrosebészeti spermiumnyerések eredményeinek predikciójában, valamint már spermavizsgálatra is használunk ilyen alapú készülékeket.   

Kiss Ritát az interdiszciplináris oktatásról és arról kérdeztük, szerinte mely területeken fog erősödni az orvostudomány és a műszaki tudományok kapcsolata.

A Műegyetem bölcsője és fellegvára az interdiszciplináris kutatásoknak, amit az egyetem kari struktúrája is megkönnyít. A BME-nek hagyományosan jó oktatási és kutatási kapcsolata van más egyetemekkel is, amely szintén segíti az interdiszciplináris oktatást és tudományos munkát, gondoljunk Semmelweis Egyetem (SE) és a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (BME VIK) egészségügyi mérnöki szakjára. A mechatronika képzés szintén egy interdiszciplináris szak, a szaktárgyak oktatásában a Gépészmérnöki Kar és a Villamosmérnöki és Informatikai Kar is részt vesz. A biomechatronika specializáció ehhez képest még ráadás azzal, hogy vendégoktatóként orvosok, sporttudományi szakemberek is részt vesznek a képzésben. Számomra kiemelten fontos az inter- és multidiszciplináris oktatás, kutatás. Lassan 25 éve ez határozza meg a mindennapjaimat. Jó példa erre, hogy építőmérnökként az MTA Orvosi Tudományok Osztályán biomechanika témakörben szereztem MTA doktora címet, most a BME GPK Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszéken oktatok, kutatok, vezetem a tanszéket és a Biomechanikai Kooperációs Kutatóközpontot. Bízom benne, hogy a biomechanika, biomechatronika az interdiszciplináris oktatás és kutatás gyöngyszeme nemcsak számomra, hanem a hallgatóink számára is.

Ami az együttműködés irányait, területeit illeti: a hagyományos mozgásvizsgálatok egyre szélesebb körben elterjednek, azaz a laboratóriumokból „kilépve” találkozunk ezekkel az orvosi rendelőkben, a rehabilitációs tornatermekben, a sportpályákon és az edzőtermekben. Ennek alapkutatása jelenleg egy OTKA program témája. Mindez megköveteli a különböző méréstechnikai eszközök fejlesztését, hitelesítését, és fontos szerepe lesz a képfeldolgozásnak is. De olyan speciális módszerek is elterjednek majd, mint a hangalapú mérések, amely szintén egy OTKA kutatás tárgya. Fontos kutatási terület az anyagtan, amely egyrészt humán anyagok mechanikai és fizikai tulajdonságainak mérését jelenti, másrészt az eredmények alapján az adatbankok létrehozása is kiemelt feladat. Az orvosokat numerikus adatokkal tudjuk segíteni abban, hogy egyes beavatkozások hogyan változtatják meg a szövet tulajdonságait. Ezzel segítjük a szövetbankok helyes működését is (sterilizációs módszerek, tárolási idő megválasztása), valamint a megfelelő donorszövet kiválasztását is. Erre jó példa az elülső keresztszalag (ACL) pótlása donor íngrafttal. Az anyagtulajdonságok ismerete ugyanis segíti a szimulációs módszer pontosságának javítását. Ezen információk fontosak az orvosi alkalmazásra gyártott mesterséges anyagok tervezésénél is. 

 

 

KJ - TZS

Fotók: Magyar Andrológiai Társaság