Jak podali twórcy ortezy z projektu MBrace (Multi-Matrix Composites for Fashionable, Customized and Evolvable Braces), co roku 22 miliony Europejczyków jest leczonych z powodu idiopatycznej skoliozy u nastolatków, czyli deformacji kręgosłupa rozwijającej się w wieku od dziesięciu do osiemnastu lat. Najskuteczniejszym sposobem leczenia skoliozy pozostaje terapia ortezą.

Jednak – jak wskazali - stosowane ortezy do leczenia skolioz ograniczają górną część ciała w sztywnej powłoce polietylenowej przez około 23 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, co często było powodem rezygnacji z leczenia. Dlatego badacze z projektu Mbrace, aby poprawić dobrostan młodych pacjentów, przekształcili ortezy na skoliozę z niewygodnego urządzenia stabilizującego - w gorset wspomagający o wysokim komforcie noszenia.

Badaniom poddano 500 pacjentów ze skoliozą, aby lepiej zrozumieć to schorzenie, opisać model biomechaniczny oraz poprawić wykrywanie skoliozy. Przeprowadzone badania dotyczyły również nowych materiałów oraz koncepcji konstrukcyjnych elastycznych elementów mających na celu zwiększenie zakresu ruchu ciała w ortezie.

Badacze z Collegium Medicum UJK w Kielcach odpowiadali w projekcie Mbrace za weryfikację kliniczną, nadzór nad efektywnością medyczną gorsetu. Czuwali również nad tym, aby nowatorski design i materiały opracowane przez partnerów z Belgii i Niemiec przekładały się na realne korzyści zdrowotne.

Ponad stu uczestników poddano badaniom w Laboratorium Posturologii UJK, które posiada światowej klasy sprzęt do kompleksowej diagnostyki wad postawy (m.in. systemy do analizy trójpłaszczyznowej kręgosłupa czy analizy chodu). Do oceny postawy i chodu w warunkach „brace/no brace” (w gorsecie i bez) polscy naukowcy wykorzystali nowoczesne technologie, takie jak DIERS formetric 4D, pedogait i pedobarografia.

- Bez badań przeprowadzonych w Kielcach, stworzenie bezpiecznego prototypu nie byłoby możliwe – podkreśliła uczelnia w komunikacie.

Wczesna część demonstracyjna została wyprodukowana i zaprezentowana szerokiej publiczności na wystawie naukowej COSMO od października 2024 do lutego 2025 w Dreźnie.

Polscy naukowcy w projekcie Mbrance stworzyli również bazy danych biomechanicznych, które posłużyły partnerom technologicznym do trenowania algorytmów uczenia maszynowego (ML). - Dzięki danym z Kielc, algorytmy te mogą precyzyjniej projektować ortezy – zaznaczono w komunikacie uczelni.

Prowadzili też nadzór nad komfortem ortezy: analizę ergonomii i ryzyka punktów nacisku.

Jak podała uczelnia, za nadzór nad badaniami klinicznymi, opracowanie protokołów oraz prezentację wyników na forum międzynarodowym (m.in. podczas spotkań w Dubrowniku, Dreźnie, czy Liege) odpowiadał dr Arkadiusz Żurawski z Collegium Medicum z Instytutu Nauk o Zdrowiu UJK. Za nadzór merytoryczny i ekspercki w zakresie rehabilitacji i fizjoterapii był odpowiedzialny prof. Wojciech Kiebzak. Swój udział mieli także: prof. Zbigniewem Śliwiński oraz jego doktorantka Żaneta Wypych. Udział w zbieraniu i analizie danych brali doktoranci i asystenci z Instytutu Nauk o Zdrowiu.

Projekt realizowany był w ramach sieci M-ERA.NET, łączącej najlepsze ośrodki badawcze i przedsiębiorstwa z Europy. Partnerami w projekcie oprócz polskiego partnera – UJK w Kielcach, byli partnerzy z Niemiec: Technische Universität Dresden (IBMT) (algorytymy AI do personalizacji ortezy), Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) – innowacyjny design ortezy. Za materiały kompozytowe odpowiadali partnerzy w Belgii: SIRRIS, Isomatex oraz w Niemczech: Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF). Zarządzaniem i koordynacją zajmował się TU Dresden z Niemiec.

Projekt finansowany był m.in. przez SAB Aufbaubank (Niemcy) oraz Service Public de Wallonie (Belgia). (PAP)

wl/ zan/