Polscy naukowcy współtworzą nowy gorset na skoliozę. Projekt zmienia leczenie młodzieży

Międzynarodowy zespół badaczy z udziałem naukowców UJK w Kielcach opracował nowy, lekki gorset do leczenia skoliozy u młodzieży. Innowacyjna orteza MBrace ma poprawić komfort nastolatków, którzy dotąd musieli nosić sztywne, polietylenowe konstrukcje przez 23 godziny na dobę. Projekt wykorzystuje zaawansowane technologie, nowe materiały kompozytowe i algorytmy uczenia maszynowego, aby precyzyjnie dopasować gorset do pacjenta.

Co roku aż 22 miliony Europejczyków leczy idiopatyczną skoliozę, która pojawia się zwykle między 10. a 18. rokiem życia. Najskuteczniejszą metodą pozostaje terapia ortezą, jednak dotychczasowe modele były sztywne, ciężkie i wymagały noszenia 23 godziny na dobę, co często zniechęcało młodych pacjentów do kontynuowania leczenia. Zespół projektu MBrace (Multi-Matrix Composites for Fashionable, Customized and Evolvable Braces) postanowił to zmienić.
Badacze stworzyli lekki, elastyczny gorset, który dopasowuje się do ciała i pozwala na większą swobodę ruchu.

Za część kliniczną projektu odpowiadali eksperci z Collegium Medicum Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w Kielcach. Naukowcy prowadzili weryfikację prototypów, nadzorowali efektywność medyczną gorsetu oraz sprawdzali, czy nowatorskie materiały i konstrukcja przekładają się na realne korzyści zdrowotne. Jak podkreśliła uczelnia: „Bez badań przeprowadzonych w Kielcach, stworzenie bezpiecznego prototypu nie byłoby możliwe.”

W pracach brali udział m.in. dr Arkadiusz Żurawski, odpowiedzialny za nadzór nad badaniami klinicznymi i prezentację wyników na forum międzynarodowym, a także prof. Wojciech Kiebzak, sprawujący nadzór merytoryczny w zakresie rehabilitacji i fizjoterapii. Do zespołu dołączyli również prof. Zbigniew Śliwiński i doktorantka Żaneta Wypych.

Aby stworzyć nową ortezę, przeprowadzono badania na 500 pacjentach ze skoliozą. Naukowcy analizowali model biomechaniczny, dobierali nowe materiały kompozytowe i testowali elastyczne elementy zwiększające zakres ruchu.

W Laboratorium Posturologii UJK wykonano pomiary postawy i chodu w systemach:

• DIERS formetric 4D,

• pedogait,

• pedobarografia.

Łącznie ponad stu uczestników przeszło testy w warunkach „brace/no brace”, co pozwoliło ocenić wpływ nowej konstrukcji na ciało.

W ramach projektu powstały również bazy danych biomechanicznych, które polscy naukowcy przekazali partnerom z Niemiec i Belgii. Dane posłużyły do trenowania algorytmów uczenia maszynowego, które pomagają personalizować konstrukcję ortezy. Jak wskazała uczelnia:

Projekt realizowany był w ramach sieci M-ERA.NET i łączył zespoły z Polski, Niemiec i Belgii. Partnerzy odpowiadali m.in. za innowacyjny design, materiały kompozytowe oraz algorytmy sztucznej inteligencji.

Pierwsza wersja demonstracyjna gorsetu została pokazana publiczności na wystawie COSMO w Dreźnie, trwającej od października 2024 r. do lutego 2025 r.

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