hero
Kárpáti Judit
Becsült olvasási idő: 5 perc
Műszaki egyetemisták reformálhatják meg a vércukor- és hemoglobinmérést

Noninvazív eljárással, akár otthoni körülmények között és azonnali eredményt produkálva is elvégezhető a vércukor- és hemoglobinmérés azzal az eszközzel, amelyet a Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Távközlési és Média informatikai Tanszék (TMIT) AI+IOT versenyének idei és tavalyi fődíjasai alkottak meg. Juhos Bendegúzzal és Veszely Bencével arról beszélgettünk, honnan indultak, miben áll az innovációjuk lényege, és milyen jövőt jósolnak maguknak és a nyertes innovációnak.

Gimnáziumi barátságból egyetemi történet

Osztálytársak voltak a Szentendrei Református Gimnáziumban, innen indult az ismeretség, és az azonos érdeklődés okán később a barátság is Juhos Bendegúz és Veszely Bence között. 

„Egy gyerekkori kerékpárbalesetben eltört a karom, így derült ki, hogy egy csontritkulásos betegségem van. A hosszas kórházi kezelés meghatározó élmény volt számomra, és így utólag már látom, hogy ennek nagy szerepe volt abban, hogy az orvostechnika kezdett érdekelni” – meséli Juhos Bendegúz.

„Mint sokan mások, én is nagy rajongója vagyok a Dr. House-sorozatnak és bár tudom, hogy a film sokszor eltúlozza a valóságot, mégis izgalmasan ábrázolja ezt a világot, olyannyira, hogy az én orvosi érdeklődésem innen származik” – ez pedig már Veszely Bence története.

A középiskola után mindketten a BME-t és a villamosmérnöki kart választották, ahol jelenleg utolsó éves hallgatóként tanulnak.

„Amikor elindultunk a TMIT AI+IoT versenyen, eredetileg egy négyfős csapatunk volt, idővel azonban ketten maradtunk, és kiderült, hogy így még többet tudunk kihozni a dologból” – mondják.

Az érhálózat képe

Két speciális terület, egy cél érdekében

Bár mindketten ugyanazon a szakon tanulnak, a specializációik különböznek, így olyan extrákat tudtak hozzátenni a kutatáshoz és a fejlesztéshez, ami elősegítette a sikert.

„Az AI iránti érdeklődésem kialakulásához egy nagyszerű tanárom is hozzájárult; általa egy olyan látásmódot sikerült elsajátítanom, amely segített abban, hogy szintetizáljam a különböző technológiai területeket, és ezt a hétköznapi életet megkönnyítő alkalmazások fejlesztésében kamatoztassam” – mutatja be Bence, mely terület érdekli.

Juhos Bendegúz végzős okleveles villamosmérnök MSc hallgató

Bendegúz területe a beágyazott rendszerek specializációja, így a képzésen belül főként méréstechnikával foglalkozik. S bár a két különböző terület és érdeklődés önmagában is jól kiegészíti egymást a közös kutatás és fejlesztés érdekében, igazi csapattá elmondásuk szerint az kovácsolta őket, hogy egyformán elkötelezettek és szenvedélyesek a munkában.

„Amikor elkezdtünk azon gondolkozni, hogy fejleszthetnénk egy olyan orvostechnikai eszközt, amely segíthet a rutin vérképvizsgálatok helyett gyors és fájdalommentes noninvazív módon meghatározni néhány alapvető értéket, akkor még négyen voltunk a csapatban. Az eredeti gondolat is egy orvos barátunktól származott, ám a többiek nem láttak olyan nagy potenciált az ötletben, és így ketten maradtunk a csapatban” – mondja Bendegúz.

Az ötlet és a működési mechanizmus

„Az emberek gyakran kénytelenek napokat várni egy vizsgálati eredményre, és még ha meg is kapják, nem biztos, hogy értik, mit mutat a vérvizsgálat eredménye. Ez az igény arra sarkallt minket, hogy olyan megoldást találjunk, amely által az emberek gyorsan, egyszerűen és érthetően juthatnak információhoz az egészségügyi állapotukról, ne kelljen feleslegesen orvoshoz fordulniuk” – mesélik, mi volt az eredeti elképzelés.

Veszely Bence végzős okleveles villamosmérnök MSc hallgató

A BME versenye, a TMIT AI+IoTinnovációs kategóriája kapóra jött, hogy az ötletből határidőre, élesben is elkészüljön egy valódi fejlesztés. A tavalyi TMIT-verseny fődíját végül egy, a pulzoximetria mellett vércukorszint becslésére is alkalmas eszköz fejlesztésével nyerték meg, a vérben lévő cukormolekulák érzékelését optoelektronikai eljárásokkal és infravörös fény alkalmazásával tették lehetővé. 

„A célunk az volt, hogy gyors, hatékony, fájdalommentes, noninvazív vizsgálatokra alkalmas eszközt alkossunk, ugyanakkor nem a teljes körű vérvétel helyettesítése volt az irány, mivel az gyakran nem lehetséges ilyen magas pontossággal. Készülékünk inkább azoknak szól, akik gyorsan ellenőrizni szeretnék az egészségi állapotukat, és nem szeretnének vérvételre menni. Ezzel az ötlettel neveztünk, és az elképzelésünk jónak bizonyult, továbbjutottunk, és támogatást kaptunk a munkához. Elkezdtük kifejleszteni, tesztelni és párhuzamosan összehasonlítani az eredményeinket az invazív vizsgálatok eredményeivel. Megállapítottuk, hogy van korreláció az eredmények között, ezért döntöttünk úgy, hogy ebben érdemes tovább haladni.”

„Az infravörös fény behatol az emberi szövetekbe és a véráramban található cukor- és hemoglobinmolekulák elnyelik ezt a fényt. Az elnyelt fény energiává alakul, és ez a folyamat egyfajta vibrálást vagy rezgést eredményez a molekulákban. Ezeket a rezgéseket érzékeli és méri vissza az eszköz, majd ennek alapján becslést készít a vércukorszintre vonatkozóan. Ennek jelenlegi pontossági szintje 70 százalék körül van” – mutatja be Bendegúz a működési mechanizmust.

A folytatás

A tavalyi győzelem után a két fiatal számára egyértelművé vált, hogy a projektet folytatniuk kell, hatalmas potenciált látnak benne, ezért az eszközt továbbfejlesztették, és kiegészítették egy angiográfiához hasonló érhálózat képalkotással és pletizmográfia-alapú hemoglobinméréssel. 
„A vizsgálataink hatalmas előnye, hogy másodpercek alatt készen van, a vizsgált személy semmit sem érez az egészből, és teljesen biztonságos” – mondja Bendegúz.

„Nemcsak az orvosi alkalmazásokban, hanem a biztonságtechnikában is van létjogosultsága a technológiának, hiszen az emberi érhálózat képalkotása révén azonosítani lehet egy személyt. Vannak például olyan beléptető rendszerek, ahol az ujjlenyomat helyett az emberi érhálózatot használják az azonosításhoz. Mi jelenleg 2D-s képeket készítünk a kézfej felső részéről, de a következő lépése lehet a fejlesztésnek, hogy egy kamerával és szenzorokkal ellátott eszköz körbefordul a kézfej körül, hasonlóan egy mini CT-vizsgálathoz, és így már 3D-s kép alapján is működhetne a biztonságtechnika” – mondja Bendegúz.

A siker kulcsa

Mire e lapszám az olvasó kezébe kerül, már eldőlt, vajon az idei versenyen, melyre ismét nevezett a két végzős, milyen eredménnyel szerepel a már továbbfejlesztett, sok új funkcióval kibővített verzió.

Karrierjük alakulását azonban nem a versenytől teszik függővé, már mindketten dolgoznak. Bence egy német autóipari cégnél állt munkába nemrég, Bendegúz pedig már két éve egy orvostechnikai cégnél szerez tapasztalatokat.

Sikerük kulcsát több tényezőben látják.
„Számunkra a hatékony együttműködés záloga az elhivatottság a szakma iránt. Mindketten egyforma alázattal és nagy elkötelezettséggel álltunk a fejlesztéshez, ami segít abban, hogy gyorsan és eredményesen tudjunk dolgozni. Sokszor ütköztünk nehézségekbe, de ez a velejárója, ha egy innovációt akarunk létrehozni, így nem okozott gondot egyikünknek sem újra és újra nekilendülni, és akár éjszakába nyúlóan keresni a megoldást. Amellett, hogy emberileg ilyen jól tudunk együttműködni, maga az ötlet is meghatározta a sikert, hiszen ez az eszköz nem csupán a pácienseknek jelent könnyebbséget. A hagyományos laboratóriumi vérvizsgálatok rendkívüli ráfordítást igényelhetnek mind anyagilag, mind időben, egy fekvőbeteg-ellátás során például gyakran naponta többször is vérvizsgálatokat végeznek. Ez a fejlesztés tehát a kórházaknak is megkönnyebbülést hozhat. Az új technológia lehetővé teheti, hogy a laboratóriumi terhelést csökkentve és a vizsgálatokat gyorsabban elvégezve az intézmények hatékonyabban működjenek.” 

Cikkünk eredetileg a GyártásTrend magazin októberi lapszámában jelent meg, amely ezen a linken olvasható.