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Ficha de beneficiário

Nome

INSTITUTO POLITÉCNICO DO CÁVADO E DO AVE

Valor de financiamento

25,15 milhões €

Total de projetos

62

Número de identificação fiscal

5 0 3 4 9 4 9 3 3

Projetos realizados

O Projeto enquadra-se no Eixo Prioritário I – “Investigação, desenvolvimento tecnológico e inovação”, e visa a construção de uma infraestrutura de valorização e transferência de tecnologia, designada de Valorization and Innovation Center IPCA (VIC-IPCA). O VIC-IPCA visa consolidar o papel dinamizador do PRAXIS XXI (Centro de Transferência de Tecnologia e de Investigação Aplicada e Valorização do Conhecimento do IPCA, regulamento do PRAXIS XXI, publicado em Diário da República, 2.ª série — N.º 10 — 15 de janeiro de 2016) que tem por missão o estabelecimento de parcerias e a criação de redes de influência capazes de alavancar o desenvolvimento integrado da região, através da partilha bidirecional de conhecimento internamente ou em parceria com empresas ao nível do desenvolvimento de investigação aplicada e da transferência de conhecimento e tecnologia, quer através do estabelecimento de acordos de licenciamento, venda ou criação de empresas start-up e spin-off. A missão do PRAXIS XXI será assumida e consolidada pela nova infraestrutura a construir designada de VIC-IPCA, que vai congregar ações de valorização do conhecimento e tecnologia, ações de investigação e inovação aplicada com empresas, e ações no domínio da inteligência artificial e da computação de alto desempenho. O VIC-IPCA será implementado no piso 1 no Corpo A do complexo Barcelos Collaborative Research and Innovation Center (B-CRIC). O B-CRIC será um edifício dedicado à investigação, à inovação multidisciplinar e colaborativa, e à valorização e transferência de tecnologia. O Projeto do B-CRIC está licenciado e em fase de concurso público, e vai ficar localizado na Quinta do Patarro, com uma área de cerca de 33.000 m2, adjacente aos atuais limites do Campus do IPCA, com morada na Rua do Carregal n.º 411, Vila Frescainha São Martinho, Barcelos.

Data de conclusão 22.12.2023

Valor de financiamento 2 milhões €

A investigação em IA tem sido sujeita a uma expansão contínua, providenciando avanços significativos em várias áreas, como o processamento de imagem, o reconhecimento de escrita, ou a tradução automática. Atualmente, a IA é aplicada a um conjunto diverso de situações, com o objetivo de desenvolver soluções cada vez mais genéricas, que satisfaçam os requisitos de diferentes necessidades sem sofrerem modificações metodológicas significativas. Para desafiar esta abordagem à resolução de problemas, a visão científica deste projeto foca no enriquecimento do conhecimento, informação e interação à disposição de agentes, robôs e humanos, para melhorar a sua integração no ecossistema dos cuidados de saúde. Neste sentido, temos como principal objetivo a aplicação de técnicas de aprendizagem máquina, como o processamento de linguagem natural, o uso de deep learning na análise preditiva, ou a visão por computador, para extrair informação e providenciar conhecimento que possa potenciar a automação de sistemas baseados em IA para a realização de tarefas de tomada de decisão, e que possam melhorar a colaboração entre humanos e agentes inteligentes. Este projeto também foca na aplicação de conceitos de gamificação, como um motor para o desenvolvimento de intervenções inteligentes, e abordagens terapêuticas e de treino personalizadas. Além disso, a pesquisa por interfaces mais naturais para melhorar a interação com o ambiente irá completar um conjunto de esforços de investigação, na direção às tecnologias inovadoras e dispositivos inteligentes. O desenvolvimento deste tipo de solução irá necessariamente gerar novos mercados e melhorar a eficiência dos bens e serviços existentes na indústria dos cuidados de saúde - uma abordagem aos cuidados de saúde focada na especificidade de cada doente.

Data de conclusão 29.12.2023

Valor de financiamento 922,25 mil €

Breast cancer is the most prevalent in women and the second most common overall, affecting 2.1M women each year [1,2]. In 2018, 627k deaths occurred due to breast cancer, representing 15% of all deaths from cancer in women[1]. To reduce mortality, early diagnosis and treatment are critical [3]. Currently, diagnosis of breast lesions is performed using palpation or medical imaging, such as mammography, ultrasound (US), or magnetic resonance (MR) [3]. After imaging screening, a biopsy is performed if a lesion is detected to characterize it as malign/benign [4]. Here, a needle is inserted to extract sample cells from the suspicious area using US guidance [5]. Also, when a non-palpable lesion must be removed, a US-guided preoperative localization procedure is performed after the biopsy, where a device is placed within the lesion to guide the surgeon intraoperatively on the lesion excision afterward [6]. Several limitations occur in the traditional approaches for breast lesions diagnosis and interventions. First is the dependency on US imaging. The usage of the US for the diagnosis has been growing over the last years [7]. Nevertheless, the US image acquisition and interpretation is still challenging and performed manually, thus, restricted to be used by specialized clinicians [7,8]. This difficulty, allied with the increasing number of breast cancer cases, tends to lead to a delay in the diagnosis and interventions, thus, a higher number of deaths. The second limitation is related to the breast tumor biopsies. Here, the physician needs to handle the US device at the same time that evaluates the image to infer the optimal puncture site and trajectory to reach the lesion [4]. Next, it needs to puncture the breast and track the needle trajectory to infer possible misalignments with its “mental map” of the optimal trajectory. The difficulty of this process is linked with the size and number of the lesions, as well as with the elastic properties of the breast that modify the anatomical position of the lesions when the US probe and needle presses the breast. Given the difficulty to perform a precise puncture, it is often the case that the surgeon needs to perform several needle insertion attempts to access the lesion target successfully. Moreover, the device used to aid lesion localization on excision surgery, which traditionally consists of an external wire, causes discomfort to the patient and can offer unintentional displaced or dislodged [11]. To minimise these issues, real-time image processing methods to accurately process intra-examination US images by delineating and classifying the lesions were proposed [9]. Moreover, medical robotics combined with US systems were already proposed to aid the traditional handheld procedure, namely, diagnosis and biopsies [10]. Regarding the lesion location for excision surgery, different types of markers were already proposed to replace the wire-based solution, such as radioactive or magnetic seeds, being the latter more adequate to avoid radioactivity [12,13]. Although interesting methodologies have been proposed to overcome problems related to specific steps of oncological breast treatment stages, an integrated and complete solution that could guide the physician throughout the entire breast treatment is missing. Particularly, the currently available solutions still do not allow to: i) aid the physician on handheld US image acquisition for optimal lesion identification and characterization - diagnosis stage; ii) combine the information of other image modalities (MR) for a correct assessment of the 3D lesion morphology - diagnosis, biopsy and perioperative stages; iii) combine the real-time image information and the prior knowledge of the lesion in augmented navigation environment - biopsy and lesion marking stages; iv) easily revisit the lesion for continuous monitoring of the lesion progression - long-term assessment of lesion highly suspicious for cancer; and, v) bring the valuable preoperative data (i.e. MRI and lesion region of excision-defined by the physician) into the intervention real-time lesion assessment - lesion excision surgery. To overcome these limitations and improve the efficacy and precision of breast cancer interventions we propose a novel framework - OncoNAVIGATOR. The operation plan starts with the study and characterization of the current workflow of breast oncological interventions (activity A1). Here, a literature review of works related to oncological interventions will be pursued (T1.2-T1.5). Next, system requirements, in compliance with European Union medical device regulations (MDR), will be defined (activity A2). First, breast interventions will be monitored to define functional requirements (T2.1). Then, the system requirements of each individual OncoNAVIGATOR module will be described, according to IEC 60601 and IEC 62304 (T2.2-T2.7). The general safety and performance requirements will be also studied to prevent risks according to ISO/TS 15066:2016 and IEC 80601-2-77, and usability and system validation tests are defined according to IEC 62336 (T2.8). At activity A3, the OncoNAVIGATOR modules will be developed. Thus, a US dataset of patients with different types of breast lesions will be constructed (T3.1). From that, in T3.2, AI methods to extract and interpret information from US and MR data will be developed. Next, a wire/radiation-free magnetic localization system will be developed to allow precise, accurate, and real-time breast tumor mapping (T3.3). Then, we propose to combine the information from the real-time US and the magnetic tracker with a collaborative medical robot to precisely locate the breast lesion while guaranteeing a safe and correct needle insertion of the market in the lesion. For it, a US/Magnetic-guided collaborative robotic module for robot-assisted breast intervention will be investigated (T3.4) and an intelligent kinematic model for safe robot usage to increase its manipulability will be explored (T3.5). In T3.6 a natural user interface to guide the clinician through the treatment will be developed. Finally, the developed modules will be combined in activity A4 with the construction of OncoNAVIGATOR prototypes. At activity A5, usability tests of the developed prototypes (T5.1), in-vitro studies with phantoms (T5.2), and animal experiments (T5.3) will be pursued to demonstrate the added-value of OncoNAVIGATOR. In activity A6 it is envisioned to develop a business model (T6.1) and to protect the intellectual property of the project (T6.2). During the project, the dissemination of results achieved will be made with the creation of promotion material (T7.1), participation in international conferences (T7.2), and publication on international journals (T7.3), culminating with the organization of a seminar to present all the project results (T7.4).

Data de conclusão 04.08.2023

Valor de financiamento 461,67 mil €

O presente projeto insere-se no Projeto U-Bike Portugal que visa promover a modalidade suave, em particular a bicicleta, nas comunidades académicas. O IPCA, com a participação no projeto U-Bike Portugal espera alterar significativamente o modo através do qual a comunidade académica se desloca para o Campus e com isso, reforçar a utilização de modos suaves de deslocação. Para fazer face as expetativas dos estudantes, demonstradas através do questionário, o IPCA entende ser suficiente a aquisição de 130 bicicletas das quais 65 serão elétricas e 65 convencionais. Para alcançar as metas e objetivos definidos o IPCA propõe, então, a aquisição de 130 bicicletas (este numero corresponde a uma percentagem de 3.5% do total de elementos da comunidade académica no campus a data deste projeto. As bicicletas a adquirir deverão ir de encontro aos resultados arredondados dos questionários aplicados tendo a seguinte distribuição: A utilização destas bicicletas será suportada por estruturas de apoio nomeadamente zonas de parqueamento cobertos, está prevista a criação de 5 zonas de parqueamento distribuídas da seguinte formas: 1. Serviços de Ação Social (SAS) 2. Escola Superior de Gestão (ESG) 3. Escola Superior de Tecnologia (EST) 4- Residência de Estudantes do IPCA, Situada no centro da cidade de Barcelos. 5- Escola Superior de Design (ESD), esta zona será instalada nas instalações do Centro da cidade de Barcelos. Está prevista a criação de sinergias com os atuais projetos em Desenvolvimento pela Câmara Municipal de Barcelos nomeado: “REDE DE CICLOVIAS PARA A CIDADE DE BARCELOS” que integra o Programa das Ciclovias Intraurbanas do Cávado e que tem como objetivo central a criação e melhoria da infraestrutura adequada ao desenvolvimento interurbano dos designados modos suaves de transportes, concretamente no que respeita à utilização da bicicleta, como solução de transporte individual. Em complementaridade, seria de todo o interesse a concretização da rede de parqueamento de bicicletas no contexto urbano. Neste domínio refere-se por exemplo a colocação de apoios para bicicletas junto das principais interfaces de transportes (estação de Caminhos-de-ferro e Estação de Camionagem), e junto aos principais polos geradores de deslocações, equipamentos coletivos ou zonas de comércio e serviços.

Data de conclusão 27.12.2022

Valor de financiamento 245 mil €

O projeto GreenHealth está focado em tecnologias digitais e biológicas e na sua interação com a saúde humana, a sustentabilidade ambiental e o desenvolvimento económico, baseados em ativos do território. Esta abordagem multidisciplinar e interdisciplinar permitirá o desenho e a implementação de uma estratégia de longo prazo, centrada no homem, e focada na (eco)sustentabilidade da Região Norte. Para tal foram definidos os seguintes eixos de ação: 1. Tecnologias digitais para técnicas inovadoras de reabilitação Existe uma necessidade crescente de reabilitação associada a mudanças demográficas e tendências de saúde, com aumento da prevalência de doenças não transmissíveis e envelhecimento da população. Pretende-se desenvolver, com base em tecnologias digitais, técnicas inovadoras de reabilitação, em áreas cognitivas e funcionais. Em particular, serão usadas tecnologias digitais emergentes, como jogos digitais, Internet das Coisas, realidade virtual/aumentada, machine learning, análise avançada de dados e robótica colaborativa, para o desenvolvimento de soluções inovadoras para apoiar técnicas de reabilitação, particularmente reabilitação em saúde mental. 2. Produção sustentável e estratégias de base biológica Os principais objetivos desta linha de investigação são: i) promover práticas agrícolas inovadoras e processos de transformação para melhorar as propriedades dos agroprodutos, nomeadamente através da otimização das suas características nutricionais e de qualidade; ii) desenvolver ingredientes naturais e de base biológica, mais especificamente agentes bioativos, corantes e conservantes obtidos de fontes naturais nativas da região e capazes de conferir propriedades bioativas aos produtos em que são incorporados; iii) criar novos alimentos funcionais, nutracêuticos e cosmecêuticos para serem utilizados na prevenção e/ou tratamento de problemas de saúde; iv) desenvolver revestimentos funcionais, que colmatem necessidades de higienização pessoal/hospitalar, baseados em produtos naturais, complementados com soluções poliméricas naturais ou sustentáveis; 3. Estratégias de vida ativa, qualidade e bem-estar O desenvolvimento económico e as mudanças associadas a ocupações sedentárias, podem ajudar a explicar os elevados níveis de inatividade observados em países com elevado padrão de vida. A linha de investigação tem como principal objetivo proporcionar as melhores condições para o desenvolvimento sustentável de produtos e atividades competitivas ligadas à vida ativa, focando-se no bem-estar e qualidade de vida do indivíduo. Em todas as etapas do projeto, os parceiros do mesmo e os stakeholders estarão envolvidos, pois este nível de envolvimento torna-se relevante não só nas etapas de delineamento e implementação das estratégias e tomada de decisão, como no desenvolvimento de ferramentas de planeamento e na definição do modelo de avaliação e na monitorização de estratégias da vida ativa.

Data de conclusão 29.12.2023

Valor de financiamento 68,37 mil €

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Transparência sem entrelinhas