Nors KTU Biomedicininės inžinerijos institutas (BMII) neseniai pažymėjo savo oficialios veiklos dešimtmetį, tos srities tyrimai šioje aukštojoje mokykloje pradėti žymiai anksčiau. Kaip prisimena instituto direktorius profesorius habilituotas daktaras ARŪNAS LUKOŠEVIČIUS, užuomazga buvo 1974–1976 metai, kai grupė KMU oftalmologų, bendradarbiaudami su KPI ultragarso laboratorijos specialistais, rengė disertacijas.

„Su sava Alma Mater esu susijęs nuo jaunystės – dar besimokydamas Radioelektronikos fakulteto trečiame kurse pradėjau dirbti prietaisų meistru KPI K. Baršausko ultragarso laboratorijoje (dabar institutas), kur ir likau dirbti 1969 m. baigęs tuometinį KPI Radioelektronikos fakultetą. Čia parengta daktaro disertacija, o vėliau, pradėjus taikyti naujus plačiajuosčius ultragarsinius keitiklius medicininei diagnostikai, apgintas ir habilitacinis darbas“, – prisiminė profesorius. Kompetentingas mokslininkas ketvertą metų buvo KTU Mokslo prorektoriumi. 1999 m. jam kartu su prof. habil. dr. Rymantu Kažiu suteikta Lietuvos mokslo premija. Puikus organizatorius subūrė bendraminčių būrį – jo iniciatyva įkurta Lietuvos biomedicininės inžinerijos draugija (LBID, jai profesorius vadovauja). „LBID yra Tarptautinės biomedicininės inžinerijos ir fizikos federacijos (IFBME), kuri ką tik atšventė 50-metį, narė. Apie tos tematikos svarbą iliustruoja toks faktas. Neseniai Miunchene vykusiame minėtos federacijos pasauliniame kongrese buvo perskaityta net 3000 pranešimų... Tad biomedicininė inžinerija yra sparčiai besivystanti įvairialypė, įvairių sričių specialistų kūrybinės minties sąveika. Siekiame integruoti ultragarso, elektronikos, informatikos, telekomunikacijų ir kitų technologinių mokslų pasiekimus su medicinos diagnostika, gydymo metodais, naujais biologijos ir medicinos mokslo pasiekimais“, – akcentavo BMII direktorius.

Dalį prof. A. Lukoševičiaus vadovaujamų mokslininkų darbų apžvelgsime išsamiau.

Kauniečių intelektas – tarptautiniams projektams

BMII tyrimų tikslas – aukštųjų technologijų dėka kurti ir tirti naujus metodus, technologijas bei intelektualias priemones medicininei diagnostikai ir stebėsenai. Per veiklos dešimtmetį išsikristalizavo pagrindinės kryptys. Tai Fiziologinės ir biomechaninės informacijos šaltinių ir sensorių, biosignalų apdorojimo metodų, fiziologinių modelių ir jais grįstų informacijos apdorojimo metodų, medicininių vaizdų apdorojimo metodų ir algoritmų tyrimai bei žinių išgavimas ir panaudojimas sprendimams palaikyti e. sveikatos sistemoje. Instituto specialistų aukšta kompetencija leidžia laimėti tarptautinius konkursus. Prof. A. Lukoševičius pirmiausia paminėjo darbus prie ES Bendrosios mokslinių tyrimų (Framework) penktos, šeštos ir septintos programų (BP5, BP6 ir BP7) projektų. Įsimintinas vienas pirmųjų BP5 programos projektų TELEMEDICARE, skirtas pacientų nuotolinės priežiūros technologijoms. Į jo darbus instituto kolektyvas įsiliejo kartu su Norvegijos, Švedijos, Graikijos kolegomis. Ypač glaudus ilgalaikis bendradarbiavimas užsimezgė su Švedijos institucijomis, apvainikuotas serija tarptautinių projektų, finansuojamų iš Baltijos informacinių technologijų fondo. Tai projektai „Litmed“, „Litmed-2“, „Medicare“. Tarptautinį bendradarbiavimą lengvino BMII kuriamos telemedicinos technologijos, kurios įdiegtos KMU įkurtame Telemedicinos centre. „Dar BMII veiklos pradžioje buvo suorganizuotas videotiltas tarp Kauno ir Kalmaro bei Lundo universitetų. Buvo keičiamasi konkrečiais signalais, vaizdais, informacija apie žmogaus klausos tyrimo metodus, transliuojamos chochlearinių implantų chirurginės operacijos (signalai iš Švedijos buvo apdorojami Kaune). Telemedicinos technologijos padėjo organizuoti daugelį kitų plataus masto daugiašalių videokonferencijų. Viena jų vyko dalyvaujant 12 partnerių visame pasaulyje, nuo Tokijo iki Briuselio ir Lietuvos. Pažymėtinas tos konferencijos bruožas: jai buvo kompleksiškai panaudotos palydovinės, interneto bei skaitmeninio telefono technologijos. Profesionalus bendravimas pažangių technologijų dėka skatino partnerystę, kuri toliau buvo plėtojama kituose projektuose. Profesionalus bendravimas suartino“, – pasakojo instituto vadovas.

Vykdant BP6 programos projektą SpidEra „Bendradarbiavimo gyvybės moksluose ir sveikatos srityje spartinimas Europos mokslo erdvėje ir už jos“, kartu su Vakarų šalių partneriais (panaudojant realaus laiko kompiuterinio tinklo technologijas, automatizuotą tekste esančios informacijos paiešką ir socialinių tinklų analizę) sukurtas interaktyvus tinklas bei projekto portalas. Pasak BMII vadovo, kito – BP7 projekto SM-BIO-POWER naudą pajuto biomedicininės ir bioinžinerijos tematikos šalies mažosios įmonės. Tai skatino sąveikos ryšių tarp mokslininkų ir verslo plėtrą siekiant panaudoti tyrimų rezultatus bei kartu su mokslinio tyrimo institucijomis dalyvauti ES bendrų programų projektuose. Prisimintinas ir ES EUROSTARS programos projektas „Neinvazinė ekspertinė sistema akies auglių diagnostikai“. Sistema sudaryta iš naujo neinvazinio ultragarsinio audinių apibūdinimo prietaiso ultragarsiniams radijo dažnio (RD) signalams gauti ir programinei įrangai analizuoti, taip pat skaitmeninio oftalmoskopo vaizdams gauti. Tikslas – sukurti ir įdiegti į rinką naują ekspertinę sistemą onkologiniams augliams analizuoti ir diagnozuoti. „Jau išbandyta ligonių akių pirminių ultragarsinių duomenų rinkimo sistema, sukurtas oftalmologo ekspertinės sistemos-programos algoritmas, kuriame numatyta kompleksinė ultragarsinių bei optinių duomenų ir vaizdų analizė, specifiniai analizės įrankiai ir kita“, – supažindino darbo vadovas. Be to, šio KTU instituto mokslininkai ES Baltijos jūros regiono projekto „ICT for Health“ rėmuose rengia pasiūlymus, kaip pagerinti sveikatos paslaugų kokybę naudojantis tarpregioniniu įvairių šalių – Vokietijos, Švedijos, Suomijos, Danijos, Norvegijos, Lenkijos, Lietuvos (iš viso 19 organizacijų partnerių) – bendradarbiavimu. Čia BMII vadovauja kuriamam originaliam daugiakalbiui sveikatos informacijos portalui, kuris bus naudojamas po įvairias šalis keliaujančių piliečių sveikatos priežiūrai. Plačiai naudotos informacinės ir komunikacijų technologijos, grįstos efektyvesniu sveikatos priežiūrai skiriamų lėšų panaudojimu, efektyvesne paslaugų vadyba ir aukštesne paslaugų teikimo pacientams kokybe.




































Radiodažninius ultragarsinius skenavimo signalus akies audinių diferencinei diagnostikai su kompiuterizuota ultragarsine diagnostine sistema registruoja dr. Rytis Jurkonis (dešinėje) kartu su KMU profesoriumi habil. dr. Alvydu Paunksniu

ES projekto COST B21 „Fiziologinis magnetinio rezonanso vaizdų sandaros modeliavimas“ naudą pajuto ne tik Lietuvos, bet ir užsienio šalių partneriai – išleista monografija apie vaizdo tekstūrinę analizę. Dar vienas ES projektas – „Europos biomedicininės inžinerijos virtuali mokymo erdvė“, kuriame išanalizuotos priemonės, lemiančios veiksnių efektyvumą virtualioje mokymosi aplinkoje. Pateikti žinių modelių, garso ir vaizdo paskaitų bei testų kūrimo įrankiai, virtualių bei nuotolinių laboratorinių darbų sukūrimo technologijos. Tai be kita ko pasitarnavo ir KTU biomedicininės inžinerijos magistratūros bei kuriamos biomedicininės elektronikos bakalauro programoms. Direktorius prisiminė dar vieną projektą – NetLit (Integruotas Lietuvos e. sveikatos tinklas klinikinei praktikai, mokymui ir moksliniams tyrimams). Jis buvo parengtas jungtinėmis BMII ir KMU pajėgomis. Jis gerai įvertintas Europos e. sveikatos konferencijoje ir pateiktas parodai „Informacinės ir komunikacijos technologijos sveikatai“. Svarbu tai, kad šis jungtinis darbas buvo pristatytas Europos geriausio projekto prizų konkursui. Projektas iš 150 pretendentų atrinktas į finalą, dalyvavo finalinių projektų parodoje Briuselyje ir vienintelis iš Baltijos šalių pelnė diplomą.

Puikūs pagalbininkai medikams, sportininkams...

Prof. A. Lukoševičius dar pažymėjo fenomenologinių modelių, aprašančių biologinių signalų šaltinius, aspektus. „Biomedicininės inžinerijos specialistai kiekvienai problemai spręsti bando sukurti tos aplinkos, to objekto ar organo, fiziologinio proceso, kuris skleidžia signalą (užfiksuojamą ultragarsu, elektrokardiogramų, elektroencefalogramų, doplerinės diagnostikos ar kitais metodais), modelį signalų apdorojimui. Nuo biosignalo analizės prie paties reiškinio modeliavimo – tai kelias, kuriuo reikia pasukti atskleidžiant reiškinio esmę, ieškant diagnostikai ir gydymui reikšmingų parametrų“, – apibendrinęs pagrindinę mintį sakė BMII vadovas. Pavyzdžiui, projekte „Informacinės technologijos žmogaus sveikatai – klinikinių sprendimų palaikymas“ KTU mokslininkai pritaikė savo patyrimą vaizdų (akies dugno) ir signalų apdorojimo (ultragarsinių), atpažinimo ir interpretacijos srityje, taip pat internetinių paslaugų taikymo e. sveikatos sistemose. Naudojant biosignalus, vaizdus ir jų kiekybines charakteristikas sukurta klinikinių sprendimų palaikymo sistema, padedanti gydytojui priimti teisingus klinikinius diagnostinius ir terapinius sprendimus. Šios sistemos efektyvumas išbandytas atliekant kompleksinius tyrimus kardiologijos ir oftalmologijos srityse.

Šalies aukštųjų technologijų plėtros programos projekte Info sveikata vykdomi darbai padeda spręsti efektyvaus medicininės informacijos panaudojimo problemas. Tai informatyvių medicininių signalų, vaizdų ir kitų duomenų požymių išskyrimas, jų kiekybinis įvertinimas; teisingų sudėtingus sinerginius ir semantinius ryšius atspindinčių informacinių modelių suformavimas širdies ir kraujagyslių sistemos pavyzdžiu; struktūrizuotų duomenų ir modelių įgyvendinimas; bandomojo e. sveikatos paslaugų tinklo klinikinių sprendimų palaikymui sukūrimas. Kito projekto VitaActive tikslas – sukurti bevielių jutiklių sistemą, kuri leistų įvertinti asmeninę sportuojančio žmogaus ar kelių žmonių funkcinę (fizinę) būklę prieš treniruotę, stebėti ją treniruotės metu ir vertinti treniruotės efektyvumą. Projektas skiriamas naujiems inovatyviems aukštųjų technologijų produktams – asmeniniam bevieliui širdies ritmo ir biomechaninių parametrų analizatoriui, skirtam sveikų asmenų funkcinei būklei įvertinti ir fizinės mankštos ir pulso parametrams parinkti bei kompleksinių tarpasmeninių biomechaninių ir fiziologinių parametrų registravimo ir sąveikos vertinimo sistemai sukurti. Čia greta asmeninio analizatoriaus buvo sukurta tarpasmeninių funkcinių sąsajų vertinimo sistema (bevielė įranga ir metodai), skirta sportui bei reabilitacijai ir veikianti hibridinių (vaizdo, fiziologinių ir biomechaninių) duomenų stebėsenos ir analizės pagrindu. Mokslininkų sukurta įranga ir metodai naudojami ligonių reabilitacijai, moksliniams tyrimams sporto kineziologijos ir kitų mokslų srityse, o taip pat sportiniam meistriškumui ugdyti.

Biomedicinos klasteris mokslo, verslo ir technologijų slėnyje „Santaka“

Prieš aštuonetą metų prof. A. Lukoševičiui su kitais žymiais mokslininkais buvo patikėta, remiantis užsienio šalių patirtimi, parengti Lietuvos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros iki 2015 m. viziją – „Lietuvos mokslo ir technologijų baltąją knygą“. Ji buvo naudojama planuojant mūsų ūkio plėtrą, 2003 m. parengta Baltosios knygos nuostatų įgyvendinimo programa. Ir toliau dirbama šioje srityje. Daug laiko profesoriui kartu su kitais šalies specialistais teko skirti Ūkio ministerijos užsakytam svarbiam darbui – valstybės ilgalaikės raidos strategijos atnaujinimo ir strateginių dokumentų poreikio studijai. „Šalyje atskiros žinybos yra parengusios apie keturis šimtus nepakankamai suderintų įvairių strategijų bei strateginių dokumentų, o Lietuvai reikia vienos ilgalaikės strategijos, į kurią būtų orientuojami kiti dokumentai. Tam ir skirta naujoji studija, kurią ką tik išleido Vadybos ir ekonomikos universitetas“, – rodydamas 2010 m. leidinį kalbėjo pašnekovas. Beje, Sveikatos ministro pavedimu prof. A. Lukoševičius dirba e. sveikatos plėtros koordinacinėje taryboje prie Sveikatos apsaugos ministerijos. Čia jis vadovavo 2007 m. patvirtintos e. sveikatos strategijos parengimui.

Prof. A. Lukoševičius užsiminė ir apie artimos perspektyvos sumanymus. Ilgametis technologų ir medikų bendradarbiavimas pastaruoju metu plečiasi ir įgauna naują klasterių, jungtinių tyrimų programų, technologinių platformų pavidalą. Vienas perspektyvių junginių yra aktyviai besiformuojantis biomedicininės inžinerijos ir biomedicininių technologijų klasteris, kuriame dalyvauja KTU, KMU ir LKKA technologijų bei medicinos ir sporto mokslininkai, taip pat šios srities įmonės (ELINTA, BCT ir kt.) bei KMU universitetinės klinikos – technologijų diegėjos ir vartotojos. Pradėtame kurti Kauno mokslo, verslo ir technologijų slėnyje „Santaka“, kuriame dirbs BMII, bus sutelktas brandus intelektinis potencialas bei sukurtas vienas didžiausių Lietuvoje taikomųjų mokslinių tyrimų ir inovacijų parkas, susidarys naujos sąlygos ir minėto klasterio plėtrai.

KTU BMII taip pat dalyvauja Biomedicinos ir biotechnologijos jungtinės tyrimų programos, įgyvendinamos 2010–2018 m. veikloje. Programoje dalyvauja geriausios jungtinės šios srities pajėgos – Vilniaus universitetas, Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Kauno medicinos universitetas, Kauno technologijos universitetas, Vytauto Didžiojo universitetas, 10 tyrimo institutų, klinikos bei centrai, daugiau kaip 10 įmonių ir asociacijų, verslo centras „Santara“ bei slėnis „Santaka“. Tai atveria naujas galimybes panaudoti organizacijų bendrą veiklą daugiadisciplininių uždavinių sprendimui.
Nacionalinėje nanomedicinos technologinėje platformoje kartu su pagrindiniais universitetais, mokslo ir verslo partneriais BMII plėtoja naujas tikslinio vaistų pernešimo technologijas. Prof. A. Lukoševičius įsitikinimu, profesionalus bendradarbiavimas, dalyvavimas tyrimų ir technologinės plėtros projektuose padės įgyvendinti šios aukštosios mokyklos Senato iššūkį – KTU turi tapti mokslo ir inovacijų universitetu.

Instituto personalo branduolys – profesoriaus mokiniai

Keturiolika prof. A. Lukoševičiaus auklėtinių jau parengė ir apgynė mokslų daktaro disertacijas. Jo mokiniai sudaro dabartinio KTU Biomedicinos instituto branduolį. Profesorius daug gražių žodžių pasakė apie mokslų daktarus docentus Vaidotą Marozą ir Darių Jegelevičių. Pirmasis yra geras adaptyvių biosignalų apdorojimo specialistas. Ta tematika jau yra parašęs ir išleidęs vadovėlį, vadovauja magistrantams ir doktorantui. Biomedicinos vaizdų apdorojimo srityje labai vertinama D. Jegelevičiaus kompetencija. Šis docentas sukauptą patirtį taip pat perduoda jaunimui – vadovauja magistrų ir doktoranto darbams. „Vyresnysis mokslo darbuotojas dr. Rytis Jurkonis yra lyg ryšininkas tarp mokslo ir praktikos. KTU atlikęs tyrimus ir apgynęs daktaratą dabar vadovauja KMU inžinerinės tarnybos padaliniams. Kartu mūsų universitete skaito klinikinės inžinerijos paskaitas, vadovauja studentų darbams“, – kalbėjo BMII vadovas. Jis taip pat puikiai atsiliepė apie signalų ir bevielių technologijų specialistą dr. Darių Kybartą, taip pat intelektualių medicininės stebėsenos prietaisų kūrėją ir tyrinėtoją doktorantą Saulių Daukantą. Jis pažymėjo ir pagalbą Šiaulių universitetui, iš kurio į KTU BMII doktorantūrą atvyko Raimundas Zemblys. „KTU organizuojamose tarptautinėse biomedicininės inžinerijos konferencijose (jų jau įvyko 13) kasmet apdovanojame kūrybingiausius jaunuosius mokslininkus. Vienu laureatų buvo šis gabus šiaulietis“, – atkreipė dėmesį BMII direktorius. Nepamirštos ir kūrybingiausios doktorantės. Vita Špečkauskienė su kolegomis sukaupė gausų ligonių akių duomenų archyvą (daugiau kaip 2000 įrašų, įskaitant vaizdus), sukūrė oftalmologo ekspertinės sistemos–programos algoritmą, kuriame numatyta kompleksinė ultragarsinių ir optinių duomenų ir vaizdų analizė. Doktorantė Kristina Berškienė jau baigė daktarinę disertaciją, netrukus laukia viešas gynimas. Jos tematika – širdies kaip kompleksinės fiziologinės sistemos veiklos diagnostika panaudojant elektrokardiogramos parametrų dinaminių kitimų analizės metodus.

Profesorius informavo, kad dideli konkursai yra į KTU biomedicininės inžinerijos magistratūrą – jau išleistos keturios laidos. Gabiausi ir darbščiausi magistrai toliau tęsia tyrimus doktorantūroje. „Kadangi šalies medicinos įstaigose vis daugiau naudojama modernių prietaisų ir įrengimų, taikomos sparčiai besivystančios technologijos, Lietuvoje prireikė rengti biomedicininės elektronikos bakalaurus. Nuo ateinančio rudens KTU Telekomunikacijų ir elektronikos fakultete numatyta ši studijų programa. Tad mūsų universitete turėsime visų lygių biomedicinos inžinerijos – bakalaurų, magistrų ir doktorantų – studijas“, – pasidžiaugė pašnekovas.