Na Tehničkom fakultetu u Rijeci rađa se revolucija u medicini. Dva znanstvena tima, predvođena mladim stručnjacima s američkim iskustvom, osvojila su vrh nacionalnog natječaja projektima koji spajaju robotiku i umjetnu inteligenciju s ciljem stvaranja naprednih rješenja za rehabilitaciju i pedijatrijsku dijagnostiku.
Spoj inženjerstva, medicine i umjetne inteligencije na Tehničkom fakultetu u Rijeci (RITEH) iznjedrio je dva znanstvena projekta koja su na nedavnom natječaju Hrvatske zaklade za znanost osvojila prvo i drugo mjesto na nacionalnoj razini u području prirodnih i tehničkih znanosti. Riječ je o uspostavnim projektima mladih znanstvenika izv. prof. dr. sc. Ervina Kamenara i dr. sc. Franka Hržića, čija istraživanja imaju potencijal transformirati način na koji pristupamo rehabilitaciji i dijagnostici prijeloma kod djece.
Ovi projekti, osim što predstavljaju vrhunac znanstvene inovacije, usmjereni su prema stvarnim potrebama društva i zdravstvenog sustava, a uspjeh je tim veći što se temelji na interdisciplinarnim timovima koji okupljaju stručnjake iz mehatronike, robotike, medicine i biomedicine.
Meki roboti koji osjećaju pacijenta
Projekt pod nazivom „Napredni meki roboti: razvoj, modeliranje i regulacija na temelju eksperimentalnih podataka“, koji vodi Ervin Kamenar, bavi se jednim od ključnih izazova moderne robotike. Tradicionalni roboti, izrađeni od krutih materijala, iznimno su precizni i snažni, no njihova je krutost ujedno i najveće ograničenje pri izravnoj interakciji s čovjekom. U osjetljivim područjima poput medicinske rehabilitacije, potrebna je tehnologija koja se prilagođava tijelu, a ne obrnuto.
Tu na scenu stupaju meki roboti. Izrađeni od elastičnih i podatljivih materijala, svojim se ponašanjem približavaju ljudskim mišićima, što ih čini znatno sigurnijima i prikladnijima za razvoj nove generacije rehabilitacijskih uređaja. Međutim, njihova fleksibilnost ujedno je i tehnički izazov jer je njihovo kretanje teško predvidjeti i precizno regulirati. Tim profesora Kamenara razvija napredne pristupe koji se oslanjaju na strojno učenje i teoriju Koopman operatora, a ideja je opisati kompleksnu dinamiku robota na način koji omogućuje pouzdano upravljanje.
Poseban naglasak stavljen je na personalizaciju terapije. Integracijom elektromiografskih (EMG) senzora, koji očitavaju električnu aktivnost mišića, sustav može prepoznati namjeru korisnika i prilagoditi razinu potpore u stvarnom vremenu. To otvara put prema rehabilitacijskim uređajima koji pacijentu pomažu točno onoliko koliko mu je potrebno, što ima snažan motivacijski učinak. U kliničkom segmentu projekta sudjeluju i liječnici iz KBC-a Rijeka, poput dr. sc. Adelma Šegote, specijalista fizijatra, čime se osigurava da tehnološka rješenja odgovaraju stvarnim kliničkim zahtjevima.
Umjetna inteligencija kao pomoć u dječjoj radiologiji
Drugi projekt, „Razvoj modela umjetne inteligencije za detekciju pedijatrijskih fraktura i njihov utjecaj na kliničku praksu (FRACT-AID)“, koji vodi Franko Hržić, usmjeren je na vrlo konkretan klinički problem. Detekcija prijeloma kostiju kod djece na rendgenskim snimkama često je izazovna čak i za iskusne radiologe, zbog specifičnosti dječjeg kostura, poput zona rasta koje mogu nalikovati prijelomima.
Cilj projekta FRACT-AID dvostruk je. Prvi je razviti robustan i pouzdan model umjetne inteligencije koji može s visokom preciznošću detektirati pedijatrijske frakture. Kao temelj za to poslužit će golema baza podataka koja se još od 2018. godine prikuplja i označava na Medicinskoj sveučilišnoj bolnici u Grazu, u suradnji s prof. dr. sc. Sebastianom Tschaunerom, voditeljem odjela za dječju pedijatriju. No, drugi cilj je ono što ovaj projekt čini posebnim. Tim neće stati samo na razvoju tehnologije, već će evaluirati stvarni utjecaj koji takav AI alat ima na kliničku praksu. Postavlja se ključno pitanje: kako korištenje ovakvog modela mijenja rad radiologa, ishod za pacijenta i učinkovitost cijelog zdravstvenog sustava?
Znanje iz Amerike za riječku budućnost
Znanstveni put oba voditelja obilježen je stjecanjem iskustva na prestižnim američkim institucijama. Ervin Kamenar bio je Fulbrightov stipendist na Sveučilištu u Kaliforniji, Santa Barbara (UCSB), gdje i danas aktivno surađuje s vodećim svjetskim stručnjacima. Franko Hržić proveo je godinu dana na poslijedoktorskom usavršavanju na Harvardu, gdje je razvijao modele umjetne inteligencije primjenjive u Dječjoj bolnici u Bostonu. Ta su znanja i međunarodni kontakti, koji uključuju i suradnike s Massachusetts Institute of Technology (MIT), bili ključni za uspjeh projektnih prijava.
Ovi projekti nisu važni samo za znanstvenu zajednicu, već i za studente riječkog Tehničkog fakulteta. Kroz njih se otvaraju nova područja za diplomske i završne radove, a znanja se prenose na novopokrenuti studij mehatronike i robotike. Sve se to nadovezuje na šira ulaganja u infrastrukturu, poput projekta “RITEH Open Innovation Gate” vrijednog oko 840.000 eura, kojim se opremaju najmoderniji laboratoriji. Time RITEH sustavno stvara okruženje u kojem se vrhunski znanstvenici i budući stručnjaci pripremaju za globalno relevantne izazove, potvrđujući da se budućnost znanosti i medicine aktivno stvara i u Hrvatskoj.
