Dr. Paolo Gargiulo er prófessor við verkfræðideild Háskólans í Reykjavík og forstöðumaður heilbrigðistækniseturs HR (Institute of Biomedical and Neural Engineering). Paolo er mikilvirkur fræðimaður á sviði heilbrigðisverkfræði og frumkvöðull í þróun og þrívíddaprentun líffæralíkana til nota í klínískum aðgerðum.

Þú varst skipaður prófessor í heilbrigðisverkfræði við HR 2020, hver er akademískur bakgrunnur þinn og hvernig kom til að þú fluttir til Íslands?

Ég kom hingað í fyrsta sinn 1997 sem ferðamaður og síðan var hjarta mínu bókstaflega stolið þegar ég hitti konuna mína. Nokkrum árum síðar, árið 2002, flutti ég til Íslands og byrjaði að vinna á Landspítala sem heilbrigðisverkfræðingur. Árið 2007 hóf ég doktorsnám í Austurríki við Tækniháskólann í Vín TU. Ég var heppinn af því þegar ég kláraði doktorsnámið mitt í heilbrigðisvísindum árið 2009 þá var Háskólinn í Reykjavík að byrja með prógramm í heilbrigðisverkfræði.

 
Byltingarkenndar rannsóknir

Þú ert forstöðumaður rannsóknarsetursins Institute of Biomedical and Neural Engineering - Medical Technology Center (IBNE) við HR, gjarnan kallað Heilbrigðistæknisetur HR, hvaða rannsóknir fara fram þar?

Rannsóknarsetrið IBNE var stofnað árið 2013 til að samræma umfangsmikið þverfaglegt rannsóknarátak á milli Háskólans í Reykjavík, Háskóla Íslands, Landspítala háskólasjúkrahúss og heilbrigðistæknifyrirtækja. IBNE rannsóknarsetrið tengir saman vísindamenn, læknanema og verkfræðinga víðsvegar um Ísland til að víðsvegar um Ísland til að taka þátt í byltingarkenndum rannsóknum í taugavísindum, lífeðlis- og endurhæfingarverkfræði.

Paolo bætir því við að IBNE hafi hlotið tvo Evrópusambandsstyrki en alls runnu um 180 milljónir króna til HR vegna þeirra verkefna. Fyrra verkefnið ber titilinn RESTORE en þar þróaði teymi Paolos fyrsta evrópska gagnagrunninn með einstaklingsmiðuðum þrívíddarlíkönum yfir brjósk í hné. Seinna verkefnið ber titilinn SINPAIN og miðar að því að þróa örugga, skilvirka, hagkvæma og háþróaða meðferð til að meðhöndla slitgigt í hné.

^{Paolo er forstöðumaður rannsóknarsetursins Institute of Biomedical and Neural Engineering sem hlotið hefur tvo Evrópusambandsstyrki.}

Hlutu 150 milljóna króna öndvegisstyrk

Paolo leiðir teymi sem hlaut nýlega stóran þriggja ára öndvegisstyrk frá Rannís ásamt Önnu Sigríði Islind, Maríu Kristínu Jónsdóttur og Hannesi Petersen fyrir verkefnið Postural control signature: Advance assessment and diagnostic using the BioVRSea paradigm.

Öndvegisstyrkurinn er til þriggja ára og nemur alls 150 milljónum króna. Verkefnið mun koma á nýjum stöðlum fyrir mat á líkamsstöðustjórnun með því að nota nýstárlegar mælingar þar sem rafvirkni heila, hjarta og vöðva verður mæld með sýndarveruleikaupplifun á hreyfanlegum palli. Hugmyndin er að mæla mjög nákvæmlega og frá mismunandi sjónarhornum viðbrögð frá líkamsstöðustjórnun og rannsaka þær breytur sem geta greint á milli heilbrigðar og sjúklegrar svörunar. Þetta verkefni mun byggja upp heimsins stærsta gagnagrunn til að meta líkamsstöðustjórnun, þar á meðal mismunandi hópa einstaklinga, þar með talið heilbrigða, þá sem upplifa ferðaveiki, sjómenn, fólk með kvíðaröskun, fólk með Parkinsonsveiki á frumstigi og þá sem eru með íþróttatengdan heilahristing. Verkefnið mun ná yfir samspilið og muninn á heilarafritun, vöðvarafritun og líkamsstöðumyndatöku (e. posturography) hjá hverjum einstaklingi og gera kleift að bera saman ólíka svörun á milli hópa einstaklinga.

^{Paolo kom fyrst til Íslands sem ferðamaður árið 1997 og kynntist konunni sinni hér.}

Getum enn ekki þrívíddarprentað líffæri

Þú ert einn af frumkvöðlum þrívíddarprentunar í klínískum aðgerðum hjá Landspítala, hvernig hefur þessi tækni hjálpað læknum og heilbrigðisstarfsfólki?

Ég held að ég geti sagt að ég sé einn af frumkvöðlunum í notkun þrívíddarprentunar í heilbrigðiskerfinu sem hefur stuðlað að því að stytta aðgerðartíma í yfir 300 skurðaðgerðum og sennilega stuðlað að því að bjarga lífi í fáeinum tilfellum. Ég byrjaði á þessu árið 2007 og alla tíð síðan hef ég unnið að því markmiði að þrívíddarprenta betri módel, nota flóknari þrívíddarprentunartækni og ná yfir fleiri klínískar leiðir. Með hjálp yfir fjörutíu sérfræðinga víða um heim setti ég saman yfirgripsmikla handbók um skurðaðgerðir og þrívíddarprentun, gefin út af Elsevier. Þessi bók verður, vonandi nýja megin heimildin fyrir verkfræðinga, lækna og stjórnendur sem nálgast þetta efni!

Heldurðu að við munum einhvern tíma geta þrívíddarprentað líffæri, vöðvavef eða bein?

Eitthvað í þessa átt er þegar að gerast, en ég tel að það sé enn langt í að við getum þrívíddarprentað líffæri.

^{Paolo er frumkvöðull í þróun og þrívíddaprentun líffæralíkana til notkunar í klínískum aðgerðum í heilbrigðiskerfinu.}

Tekur þátt í þróun nýs meistaranáms

Paolo hefur starfað við Háskólann í Reykjavík síðan 2008 og tekið þátt í ýmsum rannsóknum við skólann.

Er HR góður háskóli til að stunda vísindarannsóknir í?

Miðað við hvar ég byrjaði þá er svarið algjörlega JÁ!

Hvaða framtíðar rannsóknarverkefnum ertu spenntastur fyrir?

Öllum mínum verkefnum, en ef ég þyrfti að velja bara eitt þá segi ég nýja meistaranámið í stafrænni heilsu. Heilbrigðisgeirinn er meðal helstu hagsmunaaðila í stafrænu byltingunni og mun hagnast gríðarlega á þessu nýja meistaranámi. Rafræn sjúkraskrá fyrir sjúklinga, stöðlun á læknisfræðilegum gögnum og verklagsreglum, klínískt mat og gervigreindartækni eru meðal þeirra mála sem heilbrigðisstarfsmenn þurfa að takast á við og laga sig að í næstu framtíð.

^{Með hjálp yfir 40 sérfræðinga víða um heim setti Paolo saman yfirgripsmikla handbók um skurðaðgerðir og þrívíddarprentun.}

/////

Dr. Paolo Gargiulo is a professor of biomedical engineering at Reykjavik University and the director of the Institute of Biomedical and Neural Engineering. Paolo is a well known scientist in the field of health technology and a pioneer in the development of 3D printing models for clinical use in surgery.

You were appointed professor in Biomedical Engineering at RU in 2020, what is your academic background and how did you come to work in Iceland?

I came for the first time in 1997 as tourist, then my heart was literally stolen when I met my wife. A few years later, in 2002, I moved to Iceland and started to work at Landspítali as a clinical engineer. In 2007 I decided to start a PhD study in Vienna at the Technical University of Vienna TU. I was lucky because when I finished my PhD studies in health technology in 2009 Reykjavík University was just starting with its Biomedical engineering program.

Do you think we will ever be able to 3D print organs, muscle tissue or bones?

Something in this direction is already happening, but I believe that there is still a long way to go before we can 3D print an organ.

What future projects are you most excited about?

All of my projects, but if I have to pick just one than I say the new master program in digital health. The healthcare sector is among the main stakeholders in the digital revolution and will benefit immensely from this new master program. Electronic health records for patients, standardization of medical data and procedures, clinical assessment, and artificial intelligence technologies are among the issues that healthcare professionals will need to deal with and adapt to in next future.