M gonzález innov_enginybiomèd_131011

1 Manel González Piñero Barcelona, 13th October 2011

Open innovation: a success key for the Biomedical Engineering

2

0. Index

1. A closed innovation system

2. An open innovation system

3. Innovation culture at Google

4. The knowledge worker

5. Discovery/ Invention/ Innovation

6. The CREB experience

3

Bloc 1. Repàs

4

1. A closed innovation system

5

1. A closed innovation system

6

1. A closed innovation system

7

1. A closed innovation system

8

1. A closed innovation system

9

1. A closed innovation system

10

1. A closed innovation system

11

Bloc 2. El mercat i el sistema de preus

12

2. An open innovation system

13

2. An open innovation system

14

2. An open innovation system

15

2. An open innovation system

16

17

Bloc 2. El mercat i el sistema de preus

18

19

2. An open innovation system

20

2. An open innovation system

21

2. An open innovation system

22

2. An open innovation system

23

24

25

26

27

28

29

30

31

The Knowledge Worker

A knowledge worker is anyone who works for a living at the tasks of developing or using knowledge.

• A knowledge worker should both seen and treated as an "asset" rather than a "cost."

• The knowledge tools economize on the scarce cognitive resources of the knowledge worker.

They help freeing-up higher degrees of awareness, mental deliberation and decision making for the more complex decision. They open the doors for creativity.

• « In the 20th century, the productivity of man on machine has been multiplied by a factor of 50; in the 21st century, the productivity of man on knowledge will be multiplied by a factor of 50 ». Peter Drucker, 1993. Peter DRUCKER, Landmarks of Tomorrow (1959)

4. The Knowledge Worker

32

Dilbert’s World… 4. The Knowledge Worker

33

Creative Workers

Gary Hamel, Spigit Consumer Summit, summer 2009

Hierarchy of Employee Traits for the Creative Economy

PASSION

CREATIVITY

INITIATIVE

INTELLECT

DILIGENCE

OBEDIENCE

Can’t command (Won’t commoditize)

Commodities

4. The Knowledge Worker

34

Scientific Knowledge base

Scientific Creativity

Innovation Market

Theory Einstein - 1917

Invention - 1960 Prototype – Maiman Patent - Schawlow & Townes

Barcode Laser - 1974

Compact Disc Philips - 1982

The case of the LASER

Invention

5. Discovery/Invention/Innovation

35

CREB Biomedical

Engineering Research Centre

36

Aims of the centre • To set up a reference R&D centre within the

biomedical field which is able to provide

scientific and technological support to

institutions and companies in the health

sector.

•To achieve close cooperation between the

CREB, hospitals, industry and the public

sector through the development of research

projects and supplying different services.

•To collaborate in the promotion of research

and transfer technology.

•To provide support to training and education

in the field of biomedical engineering.

•To promote innovation in small and medium-

sized companies through technology transfer.

•To make optimal use of available resources to

maximize the quality of the services supplied

by the centre.

•To maintain a quality management system

that encourages continuous improvement of

the centre and ensures levels of excellence.

1992: Interdepartmental Agreement

1997: CER (Specific Research

Centre)

1999: Member of the Innovation

Network, ACC1Ó (Catalan

Government)

Objective: covering the R&D

demand in the fields of Biomedical

Engineering.

Staff: 80 professionals (42 doctors +

38 Graduate Researchers)

Team of highly qualified researchers

with more than twenty-five years of

proven professional experience.

Overview

6. a.Introduction

37

Robotics and Vision • Tools for Image Visualisation

• Robotics on Biomedical

Applications

• Suport for the diagnostic training

• Computer Aided Surgery.

• Robotics Care

• Computer Vision

Biomedical Signals

and Systems • Telemedicine

• Monitoring Smart System

• Analysis and Processing of

Biomedical Signals

• Help System for Diagnostic

• Modelling, Simulation and Control of

Biological Systems

Biomaterials and

Biomechanics

• New Biomaterials

• Smart Biomaterials

• Tissue Engineering

• Finite Element Method

6. b.Divisions

38

Instrumentation and

Bioengineering • Biotelemetry and Holter Systems

for new monitoring.

• Bioimpedance Equipment for

studies of body composition and

monitoring during haemodialysis.

• Virtual Instrumentation Design.

Graphical Computing Dosimetry and

Ionizing Radiation • Optimisation of doses evaluation

for high energy therapy treatments.

• Applications of new algorythm on

radiotherapy.

• Dosimetry “in vivo” on high energy

therapy.

• Application for the Biomedical Field of

Graphical Computing.

• Modelling, Development,

Reconstruction and Visualisation of

Medical details.

• Surgery Planning.

• Computer Aided Surgery.

6. b.Divisions

39

From1993 : Study and development of a robot for the automatic guidance of the camera in

laparoscopic surgery, in cooperation with Dr. Laporte

From 1999 : Research in robot assisted orthopedic surgery in cooperation with Dr. Hueto

( Hospital de la Vall d’Hebron )

From 2000 : Research in robotics on orthopedics surgery, in cooperation with Dr. Aramburu

( Hospital Parc Taulí )

From 2004 : Research and development of the project: Intelligent Operating Room in cooperation

with Dr. Laporte ( Hospital Parc Taulí )

From 2007 : Collaboration with Dr. Torrens (Hospital del Mar ) in the improvement of surgical

techniques of the humerus head.

From2008 : Collaboration with Dr. Magrina, (Mayo Clinics, Phoenix, ) in the

development of new techniques in laparoscopic surgical robotics

Background of the group

1996 : First intervention in the Operating Room in real clinical conditions of the automatic

guidance of the camera, in cooperation with Dr. Laporte

6. c.BITRAK PROJECT

40

• Study of the opportunity of building and distributing

specific robots for laparoscopic surgery.

• Opportunity factors:

• Developments already done at CREB (UPC)

• Interest and implication of the Mayo Clinics direction.

• Increasing demand.

• Only one robotic system available, complex and expensive

(da Vinci).

• Development of a Robot for Laparoscopic Surgery as an improved

alternative to the Da Vinci robotic system, following the

specifications provided by Dr. Magrina (Mayo Clinics) for its

continuous improvement.

• Incorporate the work developed at CREB-UPC in the last years on

assistance strategies for surgical robotics.

• Goals:

• Study of the possibility to compose an industrial consortium with

the Hospital Parc Taulí, CREB and Mayo Clinics as main and

first custom & partner.

Dr. Magrina (Mayo Clinics) and CREB researchers at Mayo Hospital, Phoenix

6. c.BITRAK PROJECT

41

Punt de partida: - Empresa dedicada al decolletatge i components mecanitzats de qualitat en petit diàmetre. Vol obrir-se estratègicament a un nou sector.

- Participa en el projecte el Centre Tecnològic de Manresa.

- Temps del Projecte: 9 mesos + assessorament per a la millora del prototip.

Objectius del projecte: -Desenvolupar una superfície biocompatible (Biomimetic Advanced Surface, BAS) capaç d’afavorir la integració dels teixits vius (ossi i gingival) que estaran en contacte amb l’implant dental.

- Millorar el bon comportament a curt i a llarg termini, així com reduir el període de curació després de la seva implantació.

- Caracterització física, química i biològica de la superfície desenvolupada.

- Adaptació del procés desenvolupat a nivell industrial.

- Determinació de les propietats mecàniques del sistema d’implants dentals (obtenció de certificats CE).

- Coordinació d’estudis in vivo.

- Assessorament cientificotècnic.

Resultat del Projecte: - Creació d’un producte d’alta qualitat.

- Bona acceptació al mercat.

- Es crea una divisió mèdica que acaba constituint-se en una nova empresa.

6. d.Desenvolupament de la superfície d’un implant

dental amb propietats biomecàniques avançades

42

Biomimetic Advanced Surface

Obtenció d’una superfície biocompatible, porosa, rica en calci i fósfor i amb un

micromorfologia òptima que afavoreixi la seva integració en els teixits vius.

Desenvolupament de la superfície d’un implant dental

6. d.Desenvolupament de la superfície d’un

implant dental amb propietats biomecàniques

avançades

43

Caracterització de l’implant dental

Determinació de la rugositat

Determinació angle de contacte i

energia superficial. Gota d’aigua sobre

la superfície BAS

Comportament biològic in vitro. Osteoblast humà sobre la superfície BAS

Determinació de les propietats

mecàniques. Fatiga mecànica.

6. Desenvolupament de la superfície d’un implant

dental amb propietats biomecàniques avançades

44

Avaluació del comportament biològic del implant dental mitjançant la

implantació en porcs i el posterior estudi histològic.

Comportament biològic in vivo

6. d.Desenvolupament de la superfície d’un implant

dental amb propietats biomecàniques avançades

45

Es pretén crear un conjunt d'eines basades en la Imatge Mèdica en el qual gràcies al anàlisi

detallat de les vàlvules es puguin avaluar diferents paràmetres morfogeomètrics que duguin

a la identificació de variables quantificables que permetin, d'una forma reproduïble, predir

canvis funcionals després d'una intervenció. Aquest projecte ambiciós és únic en el món

mèdic ja que de simuladors, com els de pilotatge aeri n’hi existeixen varis, però de caràcter

genèric, ningú no s`ha creat mai amb dades sobre el propi pacient, amb les possibles

variacions anatòmiques o anomalies exclusives de cadascú. D’altra banda obrirà una via a

la possible creació d’altres simuladors, una vegada terminada l’eina, per altres patologies

quirúrgiques, o no quirúrgiques. Sense cap dubte l’impacte sobre l’entorn mèdic (en aquest

projecte la cardiologia) serà molt important per l’eina en si mateixa, i per la idea que

impulsarà molt probablement a crear d’altres eines similars en d’altres camps de la

medicina.

FVA SAS DI LOUIS FERRINI & C, Italy

Help4Mood: A Computational Distributed System to Support the

Treatment of People Suffering from Major Depression El projecte Help4Mood proposa avançar significativament en l'estat de l’art de les tecnologies de

suport informàtic per a les persones amb depressió major mitjançant la monitorització del seu

estat d'ànim, l'activitat física i característiques de la seva veu, provocant l'adhesió i la promoció en

resposta als estimulats controlats. Aquests indicadors es processen a través d'un Agent Virtual

(VA) que pot interactuar amb el pacient a través d'una combinació d'instruccions, el diàleg, els

moviments corporals i expressions facials. En el seguiment es combinen tecnologies existents

(sensors de moviment, valoracions psicològiques o l'anàlisi de veu), i noves tecnologies per al

reconeixement de patrons basats en el sistema de suport a les decisions per a la gestió del

tractament.

MIVAL 3D: Modelització funcional 3D de la

valvula mitral del cor humà

6. e.Other cases

46

Questions?

[email protected]