Predstavljamo: EMHANCE – Neinvazivni uređaj za personalizirano liječenje bolesti mozga i daljinsko praćenje napretka pacijenta

EMHANCE je uređaj koji detektira promjene vitalnih parametara pacijenta i automatski prilagođava protokol liječenja. Te se informacije zatim šalju u zdravstvenu ustanovu, omogućavajući daljinsko praćenje napretka pacijenta. Nema potrebe za duljim boravkom u bolnici, tjednim posjetima liječniku ili promjenama u dnevnoj rutini pacijenta.

Prema istraživanju UN-ovog odjela za Ekonomska i socijalna pitanja, očekivani zdravi životni vijek će, do 2100. godine, porasti sa 71 na 83 godine. Iste se godine očekuje i porast broja globalne populacije starije od 60 godina s jedne na tri milijarde ljudi. S produljenjem prosječnog životnog vijeka dolazi i do povećane incidencije neuroloških bolesti, a koja je, u 2020. godini, dosegla brojku od 1 milijarde ljudi. To znači da gotovo jedna šestina svjetske populacije pati od neuroloških bolesti – od Alzheimerove i Parkinsonove bolesti, moždanog udara, multiple skleroze i epilepsije do migrene, ozljeda mozga i neuroinfekcija. Uz nedostatne terapijske pristupe – a koji uključuju nuspojave često korištenih lijekova i primjenu invazivnih metoda – te manjak zdravstvenog osoblja i bolničkih kreveta, neurološke bolesti predstavljaju ogroman teret za pacijente, zdravstvene institucije i društvo u cjelini. Osim društvenog, a koji uključuje opterećenje sustava socijalne skrbi i negativne implikacije za tržište rada, liječenje pacijenata predstavlja i veliki financijski teret za naš sustav. Tako je trošak medicinske skrbi, samo u Europskoj uniji, dostigao 800 milijardi eura godišnje. Ali posljedice sežu i daleko izvan sustava zdravstvene zaštite te tako, kod samih pacijenata, neurološke bolesti dovode do gubitka godina zdravog života i samostalnosti te smanjenja kvalitete življenja, s učestalom pojavom fizičke ovisnosti o skrbi od strane neformalnih njegovatelja.

Iako je proteklo desetljeće karakterizirao porast broja novih terapijskih pristupa, prema najnovijoj studiji Europskog vijeća za mozak brojne potrebe pacijenata i rizičnih skupina ostaju nezadovoljene. S time na umu, nazire se potreba za ulaganjem u poboljšanje sustava rane dijagnoze neuroloških bolesti i  integriranu njegu, a koja podržava lakši pristup zdravstvenim uslugama. Posljedično, problemi koje EMHANCE tim želi riješiti uključuju nedostatnu terapiju za pacijente oboljele od bolesti mozga te visok trošak medicinske skrbi. Rješenje za navedene probleme dolazi u obliku jednog uređaja koji se može upotrebljavati u kućnom okruženju, a koristi elektromagnetska polja (EMP). Budući da je naše rješenje prijenosno, te je dizajnirano za olakšano rukovanje od strane samih pacijenata, ono također omogućava rasterećenje bolničkih kapaciteta i liječnika.

Pozitivni utjecaji elektromagnetskih polja niskih frekvencija na zdravlje pacijenata postali su poznati već u ranim 1980-ima, kada je došlo do razvoja prvog uređaja za transkranijalnu magnetsku stimulaciju (TMS). TMS radi na način da modificira električne signale mozga uz pomoć magnetskih polja te, s time, izaziva aktivaciju određenih anatomskih i funkcionalnih regija. S dolaskom 1990-ih, istraživanja su pokazala da TMS nije samo sigurna, već i vrlo učinkovita terapija za depresiju. Osim depresije, danas se TMS koristi i za liječenje opsesivno-kompulzivnog poremećaja (OCD), anksioznog poremećaja i posttraumatskog stresnog poremećaja (PTSP). Pored TMS-a, drugi primjer primjene elektromagnetizma u medicinskoj praksi je duboka stimulacija mozga (DBS), preteče koje se pojavljuju u literaturi već od 1930-ih godina kada su liječnici počeli koristiti elektrode za istraživanje funkcije različitih dijelova mozga. Zanimljivo, sam razvoj DBS-a usko je povezan s razvojem i uspjehom srčanog elektrostimulatora (eng. pacemaker) početkom 1960-ih godina, kada su neurokirurzi pokazali da se navedena tehnologija može prilagoditi za liječenje kronične, nepodnošljive boli. Iako su, početkom 20. stoljeća lijekovi postali prva linija liječenja psihijatrijskih poremećaja i Parkinsonove bolesti (PD), terapije za različite oblike kronične boli, a koje se temelje na lijekovima, ostale su i dalje nedostižne. Nakon uspjeha kod liječenja kronične boli i epilepsije, interes za stimulaciju mozga počeo je rasti. Tako je, 1975-ih godina, na tržište plasiran i prvi uređaj za električnu stimulaciju mozga. Danas se DBS koristi za liječenje poremećaja kretanja povezanih s Parkinsonovom bolešću, esencijalnog tremora i distonije. Iako su oba rješenja u širokoj primjeni diljem svijeta već pola stoljeća, TMS se može koristiti samo u određenim slučajevima te iziskuje boravak pacijenta u zdravstvenim ustanovama tijekom primjene terapijskog postupka, dok DBS uključuje neurokirurški postupak implantacije elektroda. S time, a kako bi se odgovorilo na postojeće probleme te rasteretilo pacijente i zdravstveni sustav, potrebna je revizija rješenja na tržištu.

Naša se vizija rješenja navedenih problema te, s time, i revizija dostupnih terapijskih pristupa, zasniva na izradi neinvazivnog uređaja za primjenu pulsirajućih elektromagnetskih polja i daljinsko praćenje napretka pacijenta (EMHANCE). Ukratko, EMHANCE radi na principu petlje povratne veze, pri čemu ugrađeni senzori mjere biofizičke parametre te automatski prilagođavaju terapijski protokol. Naveden pristup omogućava izračun i primjenu personaliziranog tretmana liječenja za svakog pacijenta.

3D model EMHANCE uređaja koji se sastoji od stacionarne i prijenosne komponente. Stacionarna komponenta služi kao stanica za kalibraciju i kontrolu terapijskog postupka te je smještena unutar zdravstvene ustanove. Umetanjem prijenosne komponente u priključnicu započinje kalibracija odašiljača elektromagnetskih polja, nakon čega se uređaj daje pacijentu na korištenje

Članovi tima

EMHANCE tim čine tri člana koja zajedno, od 2019. godine, aktivno rade na validaciji navedenog koncepta uz pomoć sredstava dodijeljenih u sklopu poziva Provjera inovativnog koncepta (PoC8), raspisanog od strane HAMAG BICRO-a i MGPO-a.

dr. sc. Jasmina Isaković, znan. sur., izumiteljica je EMHANCE uređaja i glavna istraživačica u Omnion Research International d.o.o. Jasmina je doktorirala Biologiju i Temeljne medicinske znanosti, gdje su joj specijalizacije uključivale neuroimunološke interakcije u središnjem živčanom sustavu i biofiziku neuroloških bolesti s upalnom komponentom. Njeno uže područje rada je računalno modeliranje elektromagnetskih pojava u živčanom sustavu, uključujući i istraživanje mehanizama komunikacije između neurona i glija stanica tijekom obnove živčanog tkiva. Nakon 5 godina rada u medicinskoj industriji, Jasminina uloga u timu je razvoj terapijskog uređaja, uspostavljanje planova za provedbu i praćenje napretka, implementacija inovacijskog procesa te identifikacija novih prilika na tržištu. Detaljan opis znanstvenog rada i pristup publikacijama dostupni su na https://www.webofscience.com/wos/author/record/ABG-1894-2020.

Filip Slatković, bacc. ing. el., završava magistarski studij Medicinskih Tehnologija na Management Center Innsbruck (MCI) u Austriji. Filip ima više od 4 godine radnog iskustva u industriji te se bavi 3D modeliranjem i izradom komponenata za medicinske uređaje. Kao dio našeg tima od samog početka, Filip je radio kao glavni inženjer kod izrade prototipa uređaja i tehnički savjetnik kod podnošenja patentne prijave. Njegove uloge danas uključuju validaciju predloženog koncepta, implementaciju sustava upravljanja kvalitetom (QMS), formuliranje strategija upravljanja rizicima te standardizaciju postupaka i proizvodnih procesa.

Prof. dr. sc. Dinko Mitrečić, dr. med., je liječnik s uspješnom poviješću primijenjenih istraživanja u biomedicini. Dinko je, već više od 10 godina, voditelj laboratorija koji testira eksperimentalne pristupe u liječenju bolesti mozga te ispituje nove rezultate s komercijalnim potencijalom. Upravo su preliminarna istraživanja EMHANCE uređaja, a koja su bila odrađena u njegovom laboratoriju, pokazala njegov velik terapijski potencijal. Tako je Dinkova uloga u EMHANCE timu provođenje istraživanja učinkovitosti i djelotvornosti medicinskih uređaja na staničnim i životinjskim modelima. Detaljan opis znanstvenog rada i pristup publikacijama dostupni su na https://www.bib.irb.hr/profile/23123.

Članovi EMHANCE tima s lijeva na desno: Filip Slatković, bacc.ing.el., prof. dr. sc. Dinko Mitrečić, dr. med. i dr. sc. Jasmina Isaković, znan.sur.

Motivacija za prijavu

Budući da smo, dosadašnjim sredstvima, dosegnuli proof of concept stadij, glavna motivacija za prijavu na NUQLEUS program bila nam je mogućnost upoznavanja stručnjaka te stjecanje novih znanja i vještina, a kako bi sam EMHANCE uređaj doveli na višu razinu i uspješno ga lansirali na tržište. Iako smo, do sada, prošli kroz proces patentne prijave, a koja je objavljena u rujnu 2022. godine, potrebno nam je dodatno vodstvo u sferi poslovanja i pronalaska novih izvora financiranja za provođenje kliničkih istraživanja i nastavak zaštite intelektualnog vlasništva. Osim navedenog, kroz prvu fazu NUQLEUS programa stekli smo i poznanstva u području dizajna i vizualnih komunikacija, informatičkih tehnologija i strojarstva, a koja otvaraju mogućnost za daljnju interdisciplinarnu suradnju.

Vizija za kraj Nuqleus programa

Naša vizija za kraj NUQLEUS programa je patient-centered redizajn koncepta samog uređaja, definiranje identiteta EMHANCE brenda te postavljanje strateškog plana za provođenje kliničkih istraživanja i stjecanje regulatornih odobrenja od strane medicinskih agencija na regionalnoj i globalnoj razini. Navedeni pothvati dovest će nas korak bliže našoj viziji za budućnost, a to je razvijen i uspješno testiran EMHANCE uređaj, dostupan pacijentima u javnim i privatnim bolnicama i rehabilitacijskim ustanovama diljem svijeta.

11/04/2023