Zaalarmuje, gdy dziecko przestanie oddychać lub będzie miało nieprawidłowe napięcie mięśniowe, zmierzy temperaturę ciała i pomoże w rehabilitacji niemowlaków – ubranko biomedyczne Elephant to wyjątkowy projekt studentów Wojskowej Akademii Technicznej. Pod koniec lipca młodzi wynalazcy powalczą o nagrodę w finale konkursu Imagine Cup Microsoft w Stanach Zjednoczonych.

Innowacyjne śpioszki dla niemowląt to pomysł studentów z Koła Zainteresowań Cybernetycznych Wojskowej Akademii Technicznej. Młodzi konstruktorzy od 2010 roku startują w prestiżowym, technologicznym konkursie wynalazków Imagine Cup organizowanym przez Microsoft. Zgłaszali już m.in. projekt systemu do bezinwazyjnego nadzoru cukrzycy, aplikacji rozpoznającej napady epilepsji i wzywającej pomoc w wypadku zagrożenia życia chorego oraz projekt programu wspomagającego badania kliniczne leków na chorobę Parkinsona. – W tym roku studenci chcieli wystartować z kolejnym pomysłem. Zasugerowałem, by było to coś, co wspomoże opiekę nad najmłodszymi dziećmi – mówi ppłk Mariusz Chmielewski, adiunkt Wydziału Cybernetyki WAT. Oficer zawodowo zajmuje się budową metod analitycznych i systemów wspomagania dowodzenia na polu walki, ale jego zainteresowania związane są także z zastosowaniem technologii mobilnych i biosensoryką.

– Gdy zgłosiłam projekt „inteligentnej” koszulki, ppłk Chmielewski zaproponował biomedyczne ubranko dziecięce. Chciałam, aby nasz produkt był wyjątkowy i rzeczywiście wspomagał rodziców – mówi Magdalena Lebiedziewicz, która po wakacjach rozpocznie IV rok studiów na kierunku informatyka w medycynie na Wydziale Cybernetyki.

Studentka przyznaje, że wielokrotnie spotkała się z problemem nieprawidłowego napięcia mięśniowego, które utrudnia prawidłowy rozwój ruchowy dziecka, a także z występowaniem bezdechu sennego, przyczyną tzw. śmierci łóżeczkowej. – To częste schorzenia, będące wynikiem m.in. przedwczesnego porodu, cesarskiego cięcia, niskiej masy urodzeniowej noworodka. Co więcej, nierehabilitowane prowadzą do poważnych zaburzeń w rozwoju, w tym trudności z chodzeniem, siadaniem, a w późniejszych latach także z koncentracją. Szukałam informacji na ten temat i zastanawiałam się, jak można takie problemy rozwiązać – opowiada Magdalena Lebiedziewicz. Ostatecznie studenci postanowili opracować ubranko, które będzie monitorowało napięcie mięśniowe u najmłodszych.

Śpioszki, które badają

Prace, pod okiem ppłk. Chmielewskiego, rozpoczęły się w listopadzieubiegłego roku. Oprócz Magdaleny Lebiedziewicz w skład zespołu „Idea hunters” weszli także dwaj inni studenci akademii: sierż. pchor. inż. Paweł Pieczonka i Bartosz Dudziński. Po kilku miesiącach powstał prototyp Elephanta, dziecięcego ubranka wyposażonego w zintegrowany układ elektrod i sensorów.

– Ubranko ma dwie podstawowe funkcje: mierzy napięcie mięśniowe u najmłodszych i monitoruje aktywność oddechową. System jest w stanie rozpoznać wszelkie nieprawidłowości i poinformować o potencjalnym zagrożeniu, np. temperaturze ciała, drgawkach czy ustaniu akcji oddechowej – wyjaśnia ppłk Chmielewski. Ale to nie jedyne funkcje innowacyjnego ubranka. Jest ono bowiem wyposażone także w zbiór czujników inercjalnych, które badają pracę serca (jednokanałowe EKG), temperaturę i reakcję elektryczną skóry (potliwość). – Dane ze wszystkich czujników zbiera specjalna, przygotowana dla rodziców aplikacja mobilna. Analizuje je, a w przypadku wykrycia jakiejkolwiek anomalii automatycznie alarmuje rodziców – dodaje sierż. pchor. Paweł Pieczonka.

Ubranko nie tylko wykrywa problemy zdrowotne. – Dzięki wbudowanym wibratorom jest w stanie pobudzać układ mięśniowy, rozluźniając i stymulując odpowiednie partie mięśniowe. W ten sposób pomaga w rehabilitacji niemowlaków. To zaawansowane inteligentne śpioszki, z takimi funkcjami jedyne na świecie  – mówi ppłk Chmielewski. Co więcej, dzięki wszechstronności użytych sensorów ubranko może być wykorzystywane także do diagnozowania i monitorowania wielu innych problemów zdrowotnych – np. epilepsji.

Na razie Elephant to prototyp, ale studenci pracują nad ostateczną wersją ubranka.  – Chcemy, aby umieszczone w nim elektrody były jak najmniejsze i trwale zespolone z tkaniną. Tak by zmieściły się na malutkim ciele dziecka, ale jednocześnie działały jak najdokładniej. Trzeba tu pogodzić wiele spraw: wygodę, by sensory nie podrażniały ciała, i funkcję praktyczną, by – na przykład – można było ubranko wielokrotnie prać. Oczywiście na pierwszym miejscu jest bezpieczeństwo użytkownika – mówi Magdalena Lebiedziewicz.

Wynalazek światowego formatu

Pomysłodawcy liczą, że Elephant zrewolucjonizuje rynek produktów medycznych dla niemowląt. – Mamy kontakt z wieloma rodzicami, którzy borykają się z problemami nieprawidłowości mięśniowych u swoich dzieci. Gdy w mediach pojawiły się pierwsze informacje o naszym projekcie, zaczęliśmy dostawać wiele pytań, czy śpioszki można już kupić. Zainteresowanie rodziców potwierdziło potrzebę kontynuowania prac, by produkt możliwie szybko trafił na rynek – dodaje Magdalena Lebiedziewicz.

– Wcześniej ubranko musi przejść jednak badania kliniczne, a po nich uzyskać certyfikację – mówi ppłk Chmielewski. – Przed nami jeszcze trochę pracy, wymagającej sporych nakładów finansowych – dodaje. Prace zespołu wsparła już Wojskowa Akademia Techniczna. Szansą na dofinansowanie może okazać się też nagroda pieniężna w technologicznym konkursie Imagine Cup organizowanym przez Microsoft. Studenci z WAT-u przeszli już etap krajowy i europejski. 24–25 lipca wezmą udział w światowym finale w Seattle. Staną tam do rywalizacji z 53 najlepszymi zespołami z całego świata. Na przekonanie sędziów o wyjątkowości Elephanta będą mieli zaledwie 10 minut.