1. Open innovation: a success key
for the Biomedical Engineering
Manel González Piñero
Barcelona, 13th October 2011 1
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
2
31. 4. The Knowledge Worker
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)
31
36. 6. a.Introduction
Overview Aims of the centre
1992: Interdepartmental Agreement • To set up a reference R&D centre within the
biomedical field which is able to provide
1997: CER (Specific Research scientific and technological support to
Centre) institutions and companies in the health
sector.
1999: Member of the Innovation •To achieve close cooperation between the
Network, ACC1Ó (Catalan CREB, hospitals, industry and the public
Government) sector through the development of research
projects and supplying different services.
•To collaborate in the promotion of research
and transfer technology.
Objective: covering the R&D
•To provide support to training and education
demand in the fields of Biomedical in the field of biomedical engineering.
Engineering.
•To promote innovation in small and medium-
Staff: 80 professionals (42 doctors + sized companies through technology transfer.
38 Graduate Researchers) •To make optimal use of available resources to
maximize the quality of the services supplied
Team of highly qualified researchers by the centre.
with more than twenty-five years of •To maintain a quality management system
proven professional experience. that encourages continuous improvement of
the centre and ensures levels of excellence. 36
37. 6. b.Divisions
Biomaterials and Biomedical Signals Robotics and Vision
• Tools for Image Visualisation
Biomechanics and Systems • Robotics on Biomedical
• Telemedicine Applications
• New Biomaterials • Monitoring Smart System • Suport for the diagnostic training
• Smart Biomaterials • Analysis and Processing of • Computer Aided Surgery.
• Tissue Engineering Biomedical Signals
• Robotics Care
• Finite Element Method • Help System for Diagnostic
• Computer Vision
• Modelling, Simulation and Control of
Biological Systems
37
38. 6. b.Divisions
Instrumentation and Dosimetry and Graphical Computing
Bioengineering Ionizing Radiation • Application for the Biomedical Field of
• Biotelemetry and Holter Systems • Optimisation of doses evaluation Graphical Computing.
for new monitoring. for high energy therapy treatments. • Modelling, Development,
• Bioimpedance Equipment for • Applications of new algorythm on Reconstruction and Visualisation of
studies of body composition and radiotherapy. Medical details.
monitoring during haemodialysis. • Dosimetry “in vivo” on high energy • Surgery Planning.
• Virtual Instrumentation Design. therapy. • Computer Aided Surgery.
38
39. 6. c.BITRAK PROJECT
Background of the group
From1993 : Study and development of a robot for the automatic guidance of the camera in
laparoscopic surgery, in cooperation with Dr. Laporte
1996 : First intervention in the Operating Room in real clinical conditions of the automatic
guidance of the camera, 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
39
40. 6. c.BITRAK PROJECT
• 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).
Dr. Magrina (Mayo Clinics) and CREB researchers at Mayo Hospital, Phoenix
• Goals:
• 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.
• Study of the possibility to compose an industrial consortium with
the Hospital Parc Taulí, CREB and Mayo Clinics as main and
first custom & partner. 40
41. 6. d.Desenvolupament de la superfície d’un implant
dental amb propietats biomecàniques avançades
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.
41
42. 6. d.Desenvolupament de la superfície d’un
implant dental amb propietats biomecàniques
avançades
Desenvolupament de la superfície d’un implant dental
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.
Biomimetic Advanced Surface
42
43. 6. Desenvolupament de la superfície d’un implant
dental amb propietats biomecàniques avançades
Caracterització de l’implant dental
Determinació angle de contacte i
energia superficial. Gota d’aigua sobre
la superfície BAS
Determinació de la rugositat
Determinació de les propietats Comportament biològic in vitro.
Osteoblast humà sobre la superfície BAS
mecàniques. Fatiga mecànica.
43
44. 6. d.Desenvolupament de la superfície d’un implant
dental amb propietats biomecàniques avançades
Comportament biològic in vivo
Avaluació del comportament biològic del implant dental mitjançant la
implantació en porcs i el posterior estudi histològic.
44
45. 6. e.Other cases
Help4Mood: A Computational Distributed System to Support the
Treatment of People Suffering from Major Depression SAS DI LOUIS FERRINI & C, Italy
FVA
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
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. 45
