Tervisetehnoloogiate instituut

Biomeditsiinitehnika keskus on üks Tallinna Tehnikaülikooli tervisetehnoloogiate instituudi struktuuriüksustest. Keskus tegeleb õppetööga nii magistri- kui doktoriõppe tasemel.

Biomeditsiinitehnika keskuse missiooniks on olla juhtivaks interdistsiplinaarseks institutsiooniks biomeditsiinitehnika alal Eestis ja võrdväärseks partneriks maailmas, mis teostab kõrgetasemelist teadustööd ja viib läbi kvaliteetset õppetööd eri tasanditel.

Keskuse tegevus ja kompetents on suunatud:

• meditsiinis kasutatavate aparaatide ja vahendite põhimõtete loomisele, arendusele ja ka nende otstarbekale ja efektiivsele kasutamisele;
• inimese enesetunde parandamiseks ja isikukesksete vajaduste rahuldamiseks mõeldud süsteemide ja vahendite loomisele;
• tehissüsteemide abil inimese loomulike võimete laiendamiseks-arendamiseks mõeldud tehnoloogia loomisele.

Biomeditsiinitehnika keskuse meeskond väärtustab:

• Tulemuslikkust
• Arengut
• Erialast pühendumust
• Järjepidevust
• Koostööd
• Eetilisust

Biomeditsiinitehnika on insterdistsiplinaarne tehnoloogiavaldkond, mis seob eneses insenerialad, bioloogia ja meditsiini. Uuringud ja rakendused on suunatud:

• Fundamentaaluuringutele nii molekulaarsel- kui kudede ja organite tasemel.
• Innovatiivsete lahenduste arendamisele, väljatöötamisele ja rakendamisele seadmete, protsesside, tehisorganite, materjalide ja tarkvara näol haiguste preventsiooniks, diagnostikaks ja raviks.
• Nutikate tervisetehnoloogiate valdkonna edendamisele.
• Olemasoleva tehnoloogia otstarbekale ja säästlikule kasutamisele.

Biomeditsiinitehnika keskus, mis moodustati TTÜ-s algselt 1994 aastal, seab enesele eesmärgiks koordineerida Eestis tehtavaid biomeditsiinitehnika ja meditsiinifüüsika-alaseid uuringuid ning anda erialast kõrg- ja kraadiharidust.

Eestisisene koostöö on keskusel haiglate ja tervishoiuasutustega, meditsiinitehnika tootmise- ja müügiga tegutsevates firmadega , meditsiiniinformaatika ja kvaliteedikontrollisüsteemi valdkonna ettevõtete ja asutustega ning ülikoolide ja teadusasutustega.  

Rahvusvaheline koostöö on välja kujunenud mitmete ülikoolidega, sealhulgas Duke Ülikooliga USA-s ja Tampere Tehnikaülikooliga bioelektromagnetismi alal, Linköpingi Ülikooliga – laserite ja optiliste meetodite kasutamisel meditsiinis ja Helsingi Tehnikaülikooliga - telemeditsiini alal, Patrase Ülikooliga meditsiinifüüsika alal ning Milaano Tehnikaülikooliga signaalitöötluse alal.

Biomeditsiinitehnika instituudi teadustöö

• rahvusvaheline teadus- ja uurimiskeskus "FinEst Targa Linna Tippkeskus"
• Biomeditsiinitehnika keskus osaleb Eesti teaduse tippkeskuses EXCITE 
• Projektide kirjeldus EXCITE ajakirjas
• Biooptilised ja bioelektrilised signaalid meditsiinitehnikas – institutsionaalne uurimistoetus
• Publikatsioonid (ETIS)

Jälgi meid ka Facebookis

Uurimisrühma juht: professor IVO FRIDOLIN

Liikmed: Jürgen Arund, Jana Holmar, Merike Luman, Kristjan Pilt, Risto Tanner, Nils Fredrik Arne Uhlin, Moonika Viigimäe, Kai Lauri, Sigrid Kalle, Deniss Karai
Doktorandid: Annika Adoberg, Kristina Kööts, Liisi Leis, Joosep Paats

Uurimisrühma tegevust iseloomustavad võtmesõnad:

sensorid; algoritmid; sensorite integratsioon; biovedelike optika; ureemilised toksiinid; dialüüsravi; reaalajas monitooring; spektrofotomeetria; spektrofluorimeetria; signaalitöötlus; tark töörõivas; füüsilise aktiivsuse monitooring; energiakulu; väsimuse monitooring; kõnetuvastus, füsioloogilise heaolu monitooring

Ülevaade
Uurimisrühma teadustöö eesmärgiks on välja töötada paindlikke ja uudseid sensortehnoloogiaid ja algoritme: 

• Ureemiliste toksiinide eemaldamise jälgimiseks reaalajas. Mõõdetud parameetrid võimaldavad hinnata erinevate ureemiliste toksiinide kontsentratsioone reaalajas ilma vereproove võtmata ning seega aitab saada paremini tagasisidet ravi (n neeruasendusravi) kohta ning kohandada raviviise vastavalt patsientide vajadustega.
• Isikustatud ja targa töörõiva loomiseks, mis töörõivasse integreeritud sensorite ja uudsete algoritmide abil looks väärtuslikke andmeid tööliste asukohast, kõnnimustritest,füüsilisest aktiivsusest, energiakulust ja füsioloogilisest seisundist ning parandaks tehnoloogiliste lahenduste ja teenuste abil teadlikkust ja ohutust nõudlikes ja ohtlikes töökeskkondades.
• Kõnetuvastuse kasutamine tervishoius ja tööstuses.
• Uuenduslike psühhofüsioloogiliste meetodite väljatöötamine, mis ühendab kvantitatiivseid füsioloogilisi ja subjektiivseid psühholoogilisi näitajaid, et hinnata inimeste emotsionaalset vastust erinevatele (elu)keskkondadele (nt turvalised, mugavad, stressirohked, ülestimuleerivad või ebaatraktiivsed). Üks rakendusvaldkond on ületada lõhe linnaplaneerijate ja linnaelanike vahel kasutades nn heaoluskoori kaardistamist.

Uurimisrühma viimaste aastate rahvusvahelisel tasemel väljapaistvad teadustulemused:

• Loodi uudne miniatuurne dialüüsi reaalajas jälgimise prototüüp (MCM sensor), mida testiti kliinilistes katsetes erinevates Euroopa kliinikutes;
• Pakuti välja uus meetod ja seade füüsilise väsimuse hindamiseks reaalajas füsioloogiliste signaalide ja parameetrite põhjal.

Valitud projektid:

• Projekt "Linnaplaneerimise heaolu skoor"
• IUT19-2, "Biooptical and bioelectrical signals in Biomedical Engineering"
• TAR16013  (TK148) "Estonian Centre of Excellence in ICT Research" (EXCITE)
• 767572 "On-line Dialysis Sensor Phase2 (OLDIAS2)"
• "Tark  töörõivas/Smart workwear Ragnarok 2.0"
   

Valitud artiklid:

• Paats, Joosep; Adoberg, Annika; Arund, Jürgen; Dhondt, Annemieke; Fernström, Anders; Fridolin, Ivo; Glorieux, Griet; Gonzalez-Parra, Emilio; Holmar, Jana; Leis, Liisi; Luman, Merike; Perez-Gomez, Vanessa Maria; Pilt, Kristjan; Sanchez-Ospina, Didier; Segelmark, Mårten; Uhlin, Fredrik; Ortiz, Alberto (2023). Time-averaged concentration estimation of uraemic toxins with different removal kinetics: a novel approach based on intradialytic spent dialysate measurements. Clinical Kidney Journal, 16 (4), 735−744. DOI: 10.1093/ckj/sfac273. https://doi.org/10.1093/ckj/sfac273
• Paats, A.; Alumäe, T.; Meister, E.; Fridolin, I. (2018). Retrospective analysis of clinical performance of an Estonian speech recognition system radiology: effects of different acoustic and language models. Journal of Digital Imaging, J Digit Imaging (2018) 31: 615.
• Paats, J.; Adoberg, A.; Arund, J.; Dhondt, A.; Fernström, A.; Fridolin, I.; Glorieux, G.; Leis, L.; Luman, M.; Gonzalez-Parra, E.; Perez-Gomez, V. M.; Pilt, K.; Sanchez-Ospina, D.; Segelmark, Mårten; U., Fredrik; A. Ortiz, A. (2020). Serum Levels and Removal by Haemodialysis and Haemodiafiltration of Tryptophan-Derived Uremic Toxins in ESKD Patients. International Journal of Molecular Sciences, 21 (4), #1522.10.3390/ijms21041522.
• Allik, Ardo; Pilt, Kristjan; Karai, Deniss; Fridolin, Ivo; Leier, Mairo; Jervan, Gert (2019). Optimization of Physical Activity Recognition for Real-Time Wearable Systems: Effect of Window Length, Sampling Frequency and Number of Features. Applied Sciences, 9 (22).10.3390/app9224833.
• Lauri, K.; Arund, J.; Holmar, J.; Tanner, R.; Kalle, S.; Luman, M.; Fridolin, I. (2020). Removal of Urea, beta-2-Microglobulin, and Indoxyl Sulfate Assessed by Absorbance and Fluorescence in the Spent Dialysate During Hemodialysis. Asaio Journal, 66 (6), 695−705.10.1097/MAT.0000000000001058.

Teadusprojektide kirjeldus ning sisu on esitatud ETIS-es.