Nýsköpunarverðlaun forseta Íslands 2019
Nýsköpunarverðlaun forseta Íslands verða afhent við hátíðlega athöfn á Bessastöðum, miðvikudaginn 6. febrúar nk. Verðlaunin eru veitt þeim námsmönnum sem hafa unnið framúrskarandi starf við úrlausn verkefna sem styrkt voru af Nýsköpunarsjóði námsmanna sl. sumar. Stjórn sjóðsins hefur valið fimm öndvegisverkefni sem unnin voru sumarið 2018 en aðeins eitt þeirra hlýtur viðurkenninguna. Forseti Íslands, Guðni Th. Jóhannesson, afhendir verðlaunin.
Verkefnin sem tilnefnd eru sem öndvegisverkefni eiga það sameiginlegt að vera vel unnin og frumleg en eru afar ólík innbyrðis og sýna vel þá fjölbreytni sem einkennir verkefni sem sjóðurinn veitir styrki til. Þessi fjölbreytni endurspeglar ennfremur það frjóa og margbreytilega starf og nám sem háskólanemar á Íslandi leggja stund á.
Verkefnin sem tilnefnd eru til verðlaunanna eru:
Áhættureiknir fyrir bráðar endurinnlagnir sjúklinga á legudeildir geðsviðs Landspítala
Rými legudeilda og vinnustundir meðferðaraðila eru takmarkaðar auðlindir. Á Geðsviði LSH er hlutfall bráðra endurinnlagna (endurinnlagna innan 30 daga frá útskrift), hátt (22% 2015) og úrbætur geta verið dýrar. Til að hjálpa meðferðaraðilum að miðla úrbótum á skilvirkan máta var þróaður áhættureiknir sem styðst við forspárlíkan byggt á tvíkosta aðhvarfsgreiningu til að spá væntum líkum á bráðri endurinnlögn sjúklings við útskrift. Tvö líkön voru þróuð, eitt fyrir sjúklinga í sinni fyrstu innlögn og annað fyrir endurteknar komur. Áhættureiknirinn er einfaldur í notkun og styðst við skýribreytur sem starfsfólk LSH getur hæglega nálgast.
Gögn um 20.013 legur 7.023 einstaklinga á árunum 2007 til 2017 voru fengin úr sjúkraskrá. Legurnar voru allar á legudeildum Geðsviðs LSH við Hringbraut. Líkön voru metin með hundraðfaldri handahófsúrtaksnálgun (e. bootstrap) og bestu líkön valin út frá aðgreiningargetu og kvörðun á prófunargögnum. Aðgreiningargeta var mæld með C aðgreiningarstika, sem tjáir líkurnar á að forspáð áhætta sjúklinga sem upplifa endurinnlögn sé hærri en annarra, og kvörðun með samanburði forspáðrar áhættu við sögulegt hlutfall bráðra endurinnlagna. Áhættureiknirinn var svo forritaður sem notendavænt viðmót við forspárlíkönin.
Fyrir sjúklinga í fyrstu innlögn spáðu fyrsta geðgreining og aldur fyrir um hættu á bráðri endurkomu. Aðgreiningargeta var lítil (C=0.55) og líkanið illa kvarðað. Meðal endurtekinna koma spáðu fyrsta og önnur geðgreining, fjöldi lega undanfarið ár, lengd núverandi legu og dagar frá síðustu útskrift að núverandi innlögn fyrir um hættu á bráðri endurkomu. Einnig spáðu kyn og aldur fyrir um þá hættu og eru áhrifin breytileg eftir fyrstu geðgreiningu. Aðgreiningargeta líkansins var meiri (C=0.73) og kvörðun góð. Í áhættureikninum velur notandi hvort um fyrstu innlögn eða endurtekna komu sé að ræða og á svo kost á að skrá gildi fyrir skýribreytur líkananna (t.d. kyn, aldur, greining). Áhættureiknirinn birtir væntar líkur á bráðri endurinnlögn og sýnir til hliðsjónar meðaláhættu í þýði sambærilegra einstaklinga.
Niðurstöður benda til að forspárlíkön gagnist við kortlagningu sjúklingahópa í hættu á bráðum endurinnlögnum. Viðsvegar um heiminn eru dæmi um fyrirtæki og stofnanir sem nýta sambærilega áhættureikna til að leysa vandamál á skilvirkan máta. Einfalt viðmót og val á handhægum skýribreytum gefur von um að reiknirinn nýtist meðferðaraðilum sem hlutlæg mælistika á áhættu og gagnist Geðsviði LSH við að veita skjólstæðingum sínum sem besta þjónustu.
Verkefnið var unnið af Brynjólfi Gauta Jónssyni nema á verkfræði- og náttúruvísindasviði Háskóla Íslands og Þórarni Jónmundssyni, nema við raunvísindadeild Háskóla Íslands. Leiðbeinendur voru Ragnar Pétur Ólafsson, dósent á heilbrigðisvísindasviði Háskóla Íslands, Sigrún Helga Lund, tölfræðingur hjá Íslenskri erfðagreiningu og Thor Aspelund, prófessor á heilbrigðisvísindasviði Háskóla Íslands.
Hlutverk heilahimnumastfrumna í mígreni
Mígreni er mjög algengur kvilli sem hefur mikil áhrif á daglegt líf fólks, en um 15% fullorðinna þjást af mígreni og þar af fá um 10% vikuleg köst. Þær meðferðir sem standa til boða í dag hafa ekki borið árangur nema fyrir um helming sjúklinga og frekari rannsókna er því þörf, m.a. til að bera kennsl á lyfjamörk fyrir þróun nýrra lyfja.
Heilahimnur liggja milli heila og höfuðkúpu og verja heilann. Mígreni orsakast m.a. af bólgusvörun án sýkingar í heilahimnunum og aukningu í sársaukanæmi þrenndarhnoðunnar, en hún er taugahnoð (safn taugafruma) sem skynjar m.a. ástand í heilahimnunum. Í heilahimnunum eru mastfrumur, sem tilheyra ónæmiskerfinu og seyta bólguvaldandi efnum séu þær virkjaðar. Efni losuð af mastfrumum eru numin af taugafrumum sem senda sársaukaboð til heila. Virkjaðar taugafrumur geta einnig seytt efnum og hafa rannsóknir bent til þess að viss taugaboðefni geta virkjað mastfrumur sem enn frekar magnar upp bólgusvarið (neikvæður vítahringur).
Ein gerð efna sem mastfrumur seyta almennt í líkamanum eru örverudrepandi peptíð. Í þessu verkefni var seyting örverudrepandi peptíðsins CRAMP (cathelin related antimicrobial peptide) könnuð. Fyrri rannsóknir hafa sýnt að CRAMP virkjar mastfrumur. Það þýðir að mastfruma sem losar CRAMP getur mögulega virkjað sjálfa sig og magnað upp eigið svar. Seyting á örverudrepandi peptíðum er einnig mikilvæg í raunverulegu bólgusvari svo sem bakteríusýkingum í heilahimnubólgu.
Niðurstöður verkefnisins sýndu að virkjaðar heilahimnumastfrumur seyta CRAMP. Á óvart kom að það gerðu einnig aðrar frumur í heilahimnum. Niðurstöður bentu til þess að um sársaukanemandi taugafrumur sé að ræða, en frekari rannsókna er þörf til að staðfesta það. Séu bæði mastfrumur og taugafrumur að seyta peptíðinu og virkjast (sem eykur sársaukanæmni) er líklegt að CRAMP gegni mikilvægu hlutverki í mígreni og sé gagnlegt lyfjamark í meðferð gegn mígreni.
Verkefnið var unnið af Valgerði Jakobínu Hjaltalín, nema við verk- og náttúruvísindasviði HÍ. Leiðbeinandi var Pétur Henry Petersen, dósent á heilbrigðisivísindasviði Háskóla Íslands.
Hugbúnaður til aðstoðar við röðun skurðaðgerða
Röðun skurðaðgerða er mikilvægt og flókið verkefni og hingað til hefur skort sérhæfð og notendavæn verkfæri sem taka samtímis tillit til breytileika í lengd skurðaðgerða og legutíma, óvissu um fjölda bráðatilfella og takmarkanir á gjörgæslu- og legurýmum. Markmið þessa verkefnis var að smíða frumgerð að hugbúnaði til aðstoðar við röðun skurðaðgerða á Landspítala. Megin viðfangsefnið var að þróa myndræna framsetningu upplýsinga og gagnvirkt notendaviðmót sem auðveldar vinnu við röðun og getur bætt nýtingu skurðstofa og legurýmis um leið og dregið er úr hættu á frestunum. Afurð verkefnisins er komin í notkun og hefur þegar haft áhrif á verkferli röðunar á Landspítala.
Verkefnið var unnið af Andra Páli Alfreðssyni, Gunnari Kolbeinssyni og Helga Hilmarssyni nemum á verkfræði- og náttúruvísindasviði HÍ. Leiðbeinendur voru Rögnvaldur Jóhann Sæmundsson, dósent á verkfræði- og náttúruvísindasviði Háskóla Íslands, Tómas Philip Rúnarsson, prófessor á verkfræði- og náttúruvísindasviði Háskóla Íslands og Vigdís Hallgrímsdóttir, verkefnisstjóri á aðgerðasviði LSH.
Nýjar leiðir í innnleiðingarferli stefnumótunar við eflingu máls og læsis á frístundaheimilum
Markmið verkefnisins var að skoða hvort tækifæri væru til eflingar máls og læsis á frístundaheimilum Reykjavíkurborgar. Á grunni rannsóknar var hönnuð og gefin út handbókin Frístundalæsi til stuðnings við starfsfólk frístundaheimila með fjölbreyttum leiðum til að efla læsi barna. Handbókin stendur öllum til boða endurgjaldslaust: https://reykjavik.is/sites/default/files/skjol_thjonustulysingar/fristundalaesi.pdf
Notast var við eigindlegar rannsóknaraðferðir og tekin viðtöl við lestrarsérfræðinga, deildarstjóra frístundamiðstöðva Reykjavíkurborgar og forstöðumenn frístundaheimila. Helstu niðurstöður benda til þess að margskonar tækifæri séu til staðar á frístundaheimilum til eflingar máls og læsis. Færa má rök fyrir því að vettvangurinn sé að mörgu leyti vannýttur til markvissrar eflingar læsis, en gæti verið mikilvægur í Þjóðarátakinu um betra læsi barna.
Handbókin Frístundalæsi leggur til ólíkar nálganir við eflingu máls og læsis fyrir börn sem dvelja á frístundaheimilum. Hún er hugmyndabanki þar sem m.a. er hægt að finna 10 einföld atriði sem hvert frístundaheimili getur framkvæmt, margskonar leiki og verkefni fyrir börn og fræðsluefni fyrir starfsfólk. Þegar er hafin kynning á verkefninu meðal starfsfólks og stjórnenda frístundaheimila í Reykjavíkurborg, og áform eru um að fara út á land einnig. Von höfunda er að handbókin geti nýst starfsfólki frístundaheimila til að efla mál og læsi barna og þannig stuðlað að bættum árangri þeirra.
Handbókin Frístundalæsi: https://reykjavik.is/sites/default/files/skjol_thjonustulysingar/fristundalaesi.pdf
Facebook síða:
https://www.facebook.com/fristundalaesi/
Verkefnið var unnið af Fatou N'dure Baboudóttur og Tinnu Björk Helgadóttur, nemendum á félagsvísindasviði Háskóla Íslands, í samstarfi við og með stuðningi skóla- og frístundasviðs Reykjavíkurborgar. Umsjónarmaður verkefnisins var Margrét S. Björnsdóttir, aðjúnkt við stjórnmálafræðideild Háskóla Íslands.
Þróun á algrími til að finna örvökur í sofandi einstaklingum með því að skoða önnur lífmerki en heilarit og sannprófun á aðferð til að greina orsakir kæfisvefns með stóru gagnasafni
Verkefnið fól í sér þróun á nýrri sjálfvirkri greiningaraðferð, sem byggist á gervigreind, til að finna örvökur í svefni. Örvökur eru stutt tímabil í svefni sem einkennast af breytingu í heilavirkni, og er greining þeirra mikilvæg til að meta svefngæði og svefntengda sjúkdóma. Í hefðbundinni svefnrannsókn eru tekin upp ýmis lífmerki og eru þau greind af sérfræðingi til að finna meðal annars örvökur. Þetta ferli er bæði tímafrekt og ónákvæmt og eru því sjálfvirkar greiningar afar mikilvægar til að spara tíma og auka nákvæmni. Sjálfvirk greining á örvökum er sérstaklega erfið þar sem einkenni örvaka geta verið ólík milli einstaklinga og töluvert ósamræmi er í greiningum sérfræðinga. Einnig eru örvökur stuttir atburðir og lítill hluti af heildar svefni, sem gerir gervigreindar aðferðum erfitt fyrir að læra einkenni þeirra. Einhverjar rannsóknir hafa verið gerðar á sjálfvirkri greiningu örvaka með misgóðum árangri, en vandamálið er í raun enn illa leyst. Því til stuðnings má nefna að PhysioNet, sem sér um að halda árlegar keppnir í gagnavinnslu, ákvað að verkefni keppninnar í ár væri sjálfvirk greining á örvökum, en verkefnin sem eru valin eru alltaf klínískt mikilvæg og annaðhvort óleyst eða torleyst. Sjálfvirka greiningaraðferðin okkar felur í sér að vinna úr lífmerkjum, svo sem öndunarmerkjum og heilalínuriti, og reikna úr þeim ýmsa tölfræðilega eiginleika. Endurtækt gervitauganet var þróað og þjálfað til þess að spá fyrir um örvökusvæði út frá útreiknuðu einkennunum. Algrímið var þróað og prófað á tveimur gagnasöfnum, annars vegar opnu gagnasafni frá Physionet, og hins vegar á gagnasafni frá Nox Medical. Niðurstöður voru hvetjandi, en aðferðin okkar lenti í öðru sæti í alþjóðlegu PhysioNet keppninni, en meðal keppenda voru lið frá helstu háskólum heims, sem og fyrirtækjum eins og Philips. Algrímið virkar einnig vel á gögn Nox Medical, nákvæmni sjálfvirku greiningarinnar er sambærileg og nákvæmni milli sérfræðinga, en sjálfvirka aðferðin skilar niðurstöðum mun hraðar.
Verkefnið var unnið af Eysteini Gunnlaugssyni, meistaranema í tölvunarfræði við Kungliga Tekniska högskolan í Svíþjóð, Hönnu Ragnarsdóttur, nema við tölvunarfræðideild Háskólans í Reykjavík, Heiðari Má Þráinssyni, nema á verkfræði- og náttúruvísindasviði Háskóla Íslands og Róberti Inga Huldarssyni, nema á verkfræði- og náttúruvísindasviði Háskóla Íslands. Leiðbeinendur voru Halla Helgadóttir og Jón Skírnir Ágústsson, yfirmenn á rannsóknarsviði Nox Medical.
Nánar um Nýsköpunarverðlaun forseta Íslands
Nýsköpunarverðlaunforseta Íslands voru fyrst veitt árið 1996 og eru því nú veitt í tuttugasta og fjórða sinn.
Árlega velur stjórn Nýsköpunarsjóðs námsmanna um 10-15 verkefni sem unnin eru á árinu sem úrvalsverkefni. Af þeim eru svo 4-6 verkefni valin sem öndvegisverkefni og hljóta þau tilnefningu til Nýsköpunarverðlauna forseta Íslands.
Stjórn sjóðsins byggir mat sitt á verkefnum á mati fagráða sjóðsins, en þau eru fjögur (sjá nánar á heimasíðu sjóðsins: https://www.rannis.is/sjodir/menntun/nyskopunarsjodur-namsmanna/fagrad/)
- fagráð á sviði heilbrigðisvísinda
- fagráð á sviði verkfræði, tæknivísinda og raunvísinda
- fagráð á sviði náttúru- og umhverfisvísinda
- fagráð á sviði hug- og félagsvísinda
Í stjórn sjóðsins 2017-2020 sitja; Einar Gunnar Guðmundsson, formaður, skipaður án tilnefningar, Kormákur Hlini Hermannsson, tilnefndur af vísindanefnd Vísinda- og tækniráðs, Magnús Oddsson, tilnefndur af Samtökum iðnaðarins, Eva H. Baldursdóttir, tilnefnd af Sambandi íslenskra sveitarfélaga og Yrsa Úlfarsdóttir, tilnefnd af Landssamtökum íslenskra stúdenta.
