Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A71430

Hankkeen nimi: Alueellista toimintaympäristöä tukeva biosignaalianturien kehitystyö ja testaus (MATRIISIANTURI)

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2016 ja päättyy 30.9.2018

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Pohjois-Savon liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Itä-Suomen yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 2285733-9

Jakeluosoite: Sovelletun fysiikan laitos, PL 1627

Puhelinnumero: 0294 45 1111

Postinumero: 70211

Postitoimipaikka: Kuopio

WWW-osoite: http://www.uef.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: KORHONEN HANNU KALEVI

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Projektipäällikkö

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: hannu.korhonen(at)uef.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 050 546 8210

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely: Hakijoita on useampi kuin yksi (yhteishanke)

Osatoteuttajat

Savonia-ammattikorkeakoulu Oy, 2629463-3
Luke, 0244629-2

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Hankkeen tavoitteena on tehostaa ja nopeuttaa ihmisille tai eläimille soveltuvien biosignaaliantureihin perustuvan mittaustekniikan kaupallisia sovelluksia yhdistämällä yliopiston, Savonian, yritysten ja KYS:n osaamista ja kehitystyöresursseja. Hanke osaltaan poistaa ihmisen ja eläinten biosignaalien mittaustekniikan kehitystystyön ja kaupallistamisen pullonkauloja yhdistämällä ja hyödyntämällä eri osallistujien vuosien saatossa kehittämää osaamista ja kokemuksia. Hanke on linjassa kansallisen, UEF:n, maakuntaliittojen ja EU:n strategioiden kanssa. Näissä yhteisinä teemoina ovat omaehtoinen sairauksien ennaltaehkäisy ja hoito, terveyden tilan ajasta ja paikasta riippumaton seuranta, edulliset kertakäyttöiset anturit jne.

Ihmisen ja eläinten hyvinvointiin ja terveyteen liittyvät erilaiset monipuoliset biosignaalien mittaustekniikat ovat merkittävästi lisääntyneet viime vuosikymmenen aikana sekä lääketieteellisessä diagnostiikassa että kuluttajatuotteissa. Viime joulun hittituote oli aktiivisuusranneke, jolla henkilö pystyy mittaamaan liikkumisensa aktiivisuutta tai jopa unen laatua. Kuopiossa on jo useita yrityksiä, jotka ovat kaupallistaneet/kaupallistavat biosignaalien mittauslaitteita, esim. Mega Elektroniikka, Myontec, Kaunila, PAL Finland, Delfin Technologies ja Heart2Save. Eri hankkeissa yhteistyöyrityksiä Kuopion ulkopuolelta ovat mm. Screentec ja Goodwiller. Myös UEF:n ja KYS:n puolella kehitystyö on hyvin aktiivista (neurogrid, EEG-panta, bruksismianturit, uniapnea, kardiologia-anturointi,…) ja uusia kaupallisia sovelluksia kehitetään mm. Tutli-hankkeiden avulla. UEF:n sisäinen yhteistyö eri laitosten välillä on myös käynnissä mm. sovelletun fysiikan, SIB Labsin, AIVI:n ja lääketieteen laitosten välillä. Myös Savonia on toiminut aktiivisesti mm. muotoiluun ja käytettävyyteen liittyvässä kehitystyössä sekä prototyyppien sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) testauksissa. VTT:llä on myös ihmisen mittaamiseen liittyvä yksikkö Kuopiossa. Luken Maaningan yksikössä on eläinten mittaamiseen soveltuva koenavetta. Nämä eri toimijat on käyty läpi jo tämän hankkeen suunnittelun yhteydessä ja palaute on otettu huomioon hankesuunnittelussa.

Biosignaalimittaussovelluksissa on useita osakokonaisuuksia: mittausanturit, signaalin keräys ja vahvistus, tiedonsiirto useimmiten langattomasti tai kannettavan mittalaitteen muistista ja mittausdatan jatkokäsittely, analysointi ja tulosten tulkinta. Onnistuneen ja luotettavan mittauksen lähtökohtana on hyvin toimiva, helppokäyttöinen ja edullinen anturiratkaisu, nykyisin usein useasta anturista koostuva "matriisianturi", jossa on erityyppisiä biosignaaliantureita. Muihin sitä seuraaviin osioihin löytyy valmiita kaupallisia ratkaisuja. Tämä hanke pureutuukin erityyppisten anturiratkaisujen kehitystyöhön ja hyödyntää muilta osin jo olemassa olevia testausympäristöjä ja mm. osallistuvien paikallisten yritysten ratkaisuja.

Hankkeen taustana on tunnistettu biosignaalianturien ja niihin liittyvien räätälöityjen ratkaisujen kehittämistarve. Tämä tarve on yhteinen myös osallistuville yrityksille. Hanke pyrkii vastaamaan tähän tarpeeseen yhdistämällä erityyppisiä alueen toimijoita, kokoamaan osaamisen ja toimijoilla olevat yksilöidyt tarpeet sekä kehittämällä ja testaamalla anturiratkaisuja. Kansallisesti ja maailman laajuisestikin tarkasteluna tämän alan kuopiolainen osaaminen on jo nyt hyvällä tasolla varsinkin tutkimuksen, uusien ideoiden ja keksintöjen osalta; nyt ne täytyy saada entistä tehokkaammin kaupallisiksi menestystuotteiksi, innovaatioiksi, jotka ovat erittäin kilpailukykyisiä toiminnaltaan, hinnaltaan ja myös tieteellisten arviointikriteerien perusteella.

Hankkeen toteutus jakaantuu kuuteen työpakettiin, joihin osallistuu toimijoita Itä-Suomen yliopistosta, Savoniasta, KYS:stä, Sakkystä ja yrityksistä sekä soveltuvin osin myös sektoritutkimuslaitoksista (esim. Luke ja VTT).

Hankkeen toiminta kytkeytyy läheisesti myös hankkeen aikana tehtäviin erityyppisiin opinnäytetöihin eri organisaatioissa ja hankkeen osaamista ja tuloksia pystytään hyödyntämään tehokkaasti myös koulutuksessa (UEF:n lääketieteellisen fysiikan koulutusohjelma, amk-insinöörikoulutukset, muotoilun tutkinto-ohjelma jne.). Savonia ja Luke ovat hankepartnereina UEF:n lisäksi; muiden osallistujien resurssointi tulee joko heidän omana panostuksenaan (esim. KYS) tai hankkeen budjettiin sisällytettyinä pieninä ostopalveluina, jotka kilpailutetaan.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Bioanturiyritykset ja niihin liittyvien räätälöityjen ratkaisujen kehittäjät.

Ihmisten ja eläinten hyvinvointialan yritykset, jotka voivat hyödyntää biosensoreiden mahdollisuuksia ja toimivat esim. seuraavilla aihealueilla: terveyden edistäminen, sairauksien varhainen tunnistaminen, itsehoito ja mittaaminen.

Yritysten kanssa yhteistyössä toimivat julkiset palveluntarjoajat, esim. hoivayritykset, sairaalat, eläinklinikat, eläinhoitolat, karja- ja hevostilat.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Hankekokonaisuudella on myös merkittävä alueellinen vaikutus (bio)anturiteknologian alalla ja se vahvistaa tällaisia alan toimijoita Pohjois-Savossa ja laajemminkin Itä-Suomessa. Tuloksia pystyvät hyödyntämään myös yritysten ja julkisten palveluntarjoajien kanssa yhteistyössä toimivat tutkimuslaitokset. Tämän hankkeen pohjalta tulee todennäköisesti käynnistymään jatkohankkeita yritysvetoisina, Tekes-hankkeina ja verkottuneina hankkeina (EU). Tämä hanke osaltaan parantaa mahdollisuutta osallistua tällaisiin hankkeisiin, jotka voivat suuntautua esim. korkeaa teknologiaa hyödyntäville bioteknologia-, ympäristö- tai lääketiedealoille.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 225 965

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 206 880

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 279 286

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 255 704

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Pohjois-Savo

Seutukunnat: Kuopion

Kunnat: Kuopio

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite: Itä-Suomen yliopisto, Sovelletun fysiikan laitos, PL 1627

Postinumero: 70211

Postitoimipaikka: Kuopio

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 3, joihin työllistyvät naiset 1

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta on selvitetty ja todettu ettei sukupuolinäkökulmalla suhteessa toimintaympäristöön ja ratkaistavaan ongelmaan ole merkitystä tässä hankkeessa.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Hankkeen on arvioitu olevan sukupuolineutraali.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Sukupuolinäkökulma huomioidaan hankkeen suunnittelussa ja toteutuksessa.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 5 2
Toteutuksessa painottuu kestävä kehitys mm. materiaalien valinnassa ja kustannusten suunnittelussa. Käytettävällä pinnoitusmenetelmällä on pieni ekologinen jalanjälki. USPLD-menetelmässä pystytään käyttämään tehokkaasti lähdemateriaalit hyödyksi eikä menetelmää käytettäessä synny jätteitä tai kierrätykseen sopimattomia materiaaleja. Menetelmä on myös energian ja tilan käytön kannalta erittäin kustannustehokas. Niinpä käytettävä pinnoitusteknologia on erittäin ympäristöystävällistä.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 0 0
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 0
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 0 0
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 5 2
USPLD-menetelmässä pystytään käyttämään tehokkaasti lähdemateriaalit hyödyksi eikä menetelmää käytettäessä synny jätteitä tai kierrätykseen sopimattomia materiaaleja.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 0
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 7 3
Hanke edesauttaa alan yritystoiminnan kehittymistä varsinkin Kuopion alueella ja yhteistyöverkostossa laajemminkin mm. Oulun alueella.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 0 0
Liikkuminen ja logistiikka 0 0
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 7 3
Hankkeen kantavina teemoina ovat omaehtoinen sairauksien ennaltaehkäisy ja hoito, terveyden tilan ajasta ja paikasta riippumaton seuranta, edulliset kertakäyttöiset anturit, ihmisten ja eläinten hyvinvointi jne.
Tasa-arvon edistäminen 0 0
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Kulttuuriympäristö 0 0
Ympäristöosaaminen 0 0

9 Loppuraportin tiivistelmä

Alueellista toimintaympäristöä tukeva biosignaalianturien kehitystyö ja testaus (MATRIISIANTURI) -hankkeen tavoitteena oli tehostaa ja nopeuttaa ihmisille tai eläimille soveltuvien biosignaaliantureihin perustuvan mittaustekniikan kaupallisia sovelluksia yhdistämällä Itä-Suomen yliopiston, Savonia-ammattikorkeakoulun, Luonnonvarakeskuksen (Luke), yritysten ja KYS:n osaamista ja kehitystyöresursseja. Hankkeessa pyrittiin osaltaan poistamaan aiemmin havaittuja pullonkauloja yhdistämällä ja hyödyntämällä eri osallistujien vuosien saatossa kehittämää osaamista ja kokemuksia.
Hankkeen taustana oli tunnistettu biosignaalianturien ja niihin liittyvien räätälöityjen ratkaisujen kehittämistarve. Hankkeen toimenpiteillä pystyttiin pureutumaan erityyppisten anturiratkaisujen kehitystyöhön ja hyödyntämään muilta osin jo olemassa olevia testausympäristöjä ja mm. osallistuvien paikallisten yritysten ratkaisuja. Ihmisille tai eläimille soveltuvien bio(signaali)antureihin perustuvien mittaustekniikoiden käytännön toteutukseen kehitettiin mm. uusia sekä aiempaa paremmin toimivia materiaali- ja mittausratkaisuja. Toteutetuilla anturiratkaisuilla pystytään monisignaalimittauksella monitoroimaan mm. hengitystä, sykettä ja kehon liikettä esim. rintakehän päältä leikkaussaliympäristössä. Anturin toiminta saatiin kvalifioitua tarkoitukseen soveltuvaksi. Hankkeen toimenpiteillä pystyttiin vaikuttamaan myönteisesti myös mm. antureiden muotoiluun ja käytettävyyteen liittyviin seikkoihin. Yhdistämällä kyseinen ratkaisu tarkoituksenmukaiseen käyttöliittymään, sekä hyödyntämällä hankkeessa muotoiltu kotelointi ja tukilaitevalmius, on jatkossa mahdollista kaupallistaa yksinkertainen edullinen monisignaalimittaus potilaskäyttöön kertakäyttöisellä anturilla.
Hankkeessa toteutettiin myös EKG –mittalaitteen kotelon sekä laitteen kanssa käytettävän sovelluksen käyttöliittymän konseptointi. Tuotekehityksen keskipisteenä toimi mittalaite, jolla voidaan muutamassa minuutissa mitata sydämen toimintaa ja havaita mahdollisia rytmihäiriöitä. Laitteen avulla nopeutetaan rytmihäiriöiden havaitsemista sekä estetään niistä johtuvia komplikaatioita ja ennenaikaisia kuolemia.
MTT Maaningan tutkimusyksikössä kerättiin ääninäytteitä tutkimuspihattonavetan ääniympäristöstä. Äänidataa analysoimalla pystyttiin toteamaan ja jäljittämään erilaisia poikkeamatilanteita (mm. kiiman tarkkailu ja poikiminen).