HEROES (Human Extremity Robotic Rehabilitation and Outcome Enhancement for Stroke)

heroes

HEROES (Human Extremity Robotic Rehabilitation and Outcome Enhancement for Stroke)

Το ερευνητικό αποτέλεσμα του HEROES ανταποκρίνεται στην ανάγκη για εξατομικευμένη, επαναλαμβανόμενη και αντικειμενικά αξιολογήσιμη κινητική αποκατάσταση μετά από Αγγειακό Εγκεφαλικό Επεισόδιο (ΑΕΕ). Τελικοί ωφελούμενοι είναι οι ασθενείς με κινητικά ελλείμματα και οι φροντιστές τους, ενώ δυνητικοί χρήστες και φορείς αξιοποίησης είναι κέντρα αποκατάστασης, νοσοκομεία και επαγγελματίες φυσικής αποκατάστασης.

Η ανάγκη αυτή αντιμετωπίζεται σήμερα κυρίως μέσω φυσικοθεραπείας και εργοθεραπείας, συμπληρωματικά με εξειδικευμένα ρομποτικά συστήματα. Ζητούμενο παραμένει η ενσωμάτωση κινητικής υποβοήθησης, ενεργού συμμετοχής του ασθενούς και καταγραφής της απόδοσής του σε ένα ενιαίο, προσαρμόσιμο θεραπευτικό περιβάλλον.

Heroes1


Η καινοτομία του HEROES έγκειται στη συνεργική ενσωμάτωση φορέσιμης ρομποτικής και ψηφιακών τεχνολογιών νευρο-αποκατάστασης. Η πλατφόρμα συνδυάζει ρομποτικό χιτώνιο, γάντια και παντελόνι, αισθητήρες κίνησης και ηλεκτρομυογραφίας, διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή για έλεγχο ανθρωπομορφικών ρομποτικών βραχιόνων, περιβάλλον μεικτής πραγματικότητας και παιχνίδι σοβαρού σκοπού. Ο συνδυασμός αυτός επιτρέπει τη σύνδεση της κινητικής πρόθεσης και της εκτέλεσης της κίνησης με ανατροφοδότηση προς τον ασθενή και καταγραφή δεδομένων για την αξιολόγηση της άσκησης.

Heroes2

Η μοναδική πρόταση αξίας είναι μια αρθρωτή πλατφόρμα που συνδυάζει υποβοήθηση της κίνησης, διαδραστική εξάσκηση και μετρήσιμη παρακολούθηση της απόδοσης, με δυνατότητα προσαρμογής στις ανάγκες του ασθενούς. Η διαφοροποίηση αφορά τη συνολική αρχιτεκτονική και τη συνεργασία των επιμέρους τεχνολογιών, καθώς και τη δυνατότητα υποστήριξης άνω και κάτω άκρων.

Heroes3

Η τεχνολογική εφικτότητα τεκμηριώνεται από λειτουργικά πρωτότυπα, πιλοτικές δοκιμές, επιστημονικές δημοσιεύσεις και την καταχωρισμένη κλινική μελέτη NCT06160453. Ειδικότερα, η δημοσιευμένη αξιολόγηση των ρομποτικών γαντιών σε άτομα με κάκωση νωτιαίου μυελού και ΑΕΕ παρέχει δεδομένα λειτουργικής υποβοήθησης και εμπειρίας χρήσης. Τα ευρήματα αναδεικνύουν τις δυνατότητες της πλατφόρμας ως βάσης για την ανάπτυξη εξατομικευμένων υπηρεσιών αποκατάστασης και τη μεταφορά της τεχνολογίας σε συνεργασία με κλινικούς φορείς.

Η αξιοποίηση των αποτελεσμάτων μπορεί να βελτιώσει την κινητικότητα, την αυτονομία και την ποιότητα ζωής των ασθενών, υποστηρίζοντας παράλληλα την εντατικότερη και περισσότερο εξατομικευμένη θεραπεία. Η αντικειμενική συλλογή δεδομένων μπορεί να διευκολύνει τους επαγγελματίες υγείας στην αξιολόγηση της προόδου και στην προσαρμογή των θεραπευτικών πρωτοκόλλων.

Heroes6

Σε επιχειρηματικό επίπεδο, δημιουργούνται προοπτικές αδειοδότησης τεχνολογίας και συνεργασιών με κέντρα αποκατάστασης και παρόχους ψηφιακής υγείας. Δυνητικά μπορεί να μειωθεί ο χρόνος επίβλεψης, το κόστος επαναλαμβανόμενων συνεδριών και η ανάγκη μετακίνησης των ασθενών, ιδίως εφόσον η τεχνολογία εξελιχθεί σε υποστηριζόμενη κατ’ οίκον χρήση.

Το έργο συμβάλλει στις ευρωπαϊκές και εθνικές προτεραιότητες για τη ψηφιακή υγεία, την προσβασιμότητα, την ενεργό και υγιή γήρανση και την ανθεκτικότητα των συστημάτων υγείας. Παράλληλα, το HEROES συμμετέχει στο οικοσύστημα του Ευρωπαϊκού Κόμβου Καινοτομίας για την Ψηφιακή Διακυβέρνηση GR digiGOV–innoHUB, ενισχύοντας τη διασύνδεσή του με μηχανισμούς καινοτομίας και μεταφοράς τεχνολογίας.

Πιθανοί τρόποι εμπορικής αξιοποίησης των ερευνητικών αποτελεσμάτων:
- Δημιουργία νέας επιχείρησης τεχνολογικής βάσης (spin-off) 
- Συνεργασία με υφιστάμενη επιχείρηση
- Κατοχύρωση βιομηχανικής ιδιοκτησίας (πατέντα)
- Ελεύθερη διάθεση του αποτελέσματος για κοινωνικούς σκοπούς

Heroes7

Άρθρα σε επιστημονικά περιοδικά
1. Mitsopoulos, K. et al. (2023). NeuroSuitUp: System Architecture and Validation of a Motor Rehabilitation Wearable Robotics and Serious Game Platform. Sensors, 23(6), 3281.
DOI: 10.3390/s23063281
2. Fiska, V. et al. (2025). Integration and Validation of Soft Wearable Robotic Gloves for Sensorimotor Rehabilitation of Human Hand Function. Applied Sciences, 15(10), 5299.
DOI: 10.3390/app15105299
3. Spanos, M. et al. (2025). Post Hoc Event-Related Potential Analysis of Kinesthetic Motor Imagery-Based Brain-Computer Interface Control of Anthropomorphic Robotic Arms. Electronics, 14(15), 3106.
DOI: 10.3390/electronics14153106

Πλήρη άρθρα συνεδρίων δημοσιευμένα σε επιστημονικά περιοδικά
4. Arvanitidis, A. et al. (2024). Design of a Normative sEMG Database for Biometric Comparison in Rehabilitation Research. Global Clinical Engineering Journal, 6(SI6), 96–101.
DOI: 10.31354/globalce.v6iSI6.249
5. Sarra, P.-D. et al. (2024). Kinematic and Dynamic Analysis of the Human Hand’s Articulation for Wearable Soft-Robotic Device Applications. Global Clinical Engineering Journal, 6(SI6), 84–88.
DOI: 10.31354/globalce.v6iSI6.281
6. Lyssas, G. et al. (2024). Human Muscle State Machine Using Electromyography Classification with Machine Learning. Global Clinical Engineering Journal, 6(SI6), 57–61.
DOI: 10.31354/globalce.v6iSI6.261
7. Margaritis, F. et al. (2024). Kinematic and Dynamic Analysis of Lower Limb Movement: Towards the Design of a Wearable Rehabilitation Assistant Device. Global Clinical Engineering Journal, 6(SI6), 62–67.
DOI: 10.31354/globalce.v6iSI6.266

Πλήρη άρθρα σε πρακτικά διεθνών συνεδρίων
8. Mantiou, V. et al. (2025). Validating the Greek Translation of the Godspeed Robotics Questionnaire by Interactive Workshop. 2025 IEEE 25th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE), 353–357.
DOI: 10.1109/BIBE66822.2025.00065
Περιλήψεις και ανακοινώσεις συνεδρίων
9. Arvanitidis, A. et al. (2024). A Normative SEMG Database for Upper Limb Biometric Comparisons in Rehabilitation Research. MEI 2024 – 5th International Conference on Medical Education Informatics, Θεσσαλονίκη, 10–11 Ιουνίου 2024. Programme & Book of Abstracts, 45–46.
10. Nikolopoulos, S. et al. (2024). Assessing Perception of Wearable Robotics in Rehabilitation by the Biomedical Technology Audience: Insights from a ThessRoboGlove (TRG) Forum Workshop. MEI 2024 – 5th International Conference on Medical Education Informatics, Θεσσαλονίκη, 10–11 Ιουνίου 2024. Programme & Book of Abstracts, 47–48.

Οι ακόλουθες εργασίες περιλαμβάνονται στη συλλογική δημοσίευση περιλήψεων του 11ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Βιοϊατρικής Τεχνολογίας και 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Φυσικών Επιστημών στην Υγεία: Καινοτομίες και Προοπτικές (2025)
https://www.elevit.org.gr/sites/default/files/inline-files/Proceedings%20FINAL.pdf 
11. Panagakis, A. et al. Structural and Functional Optimization of Pneumatics-Based Soft Robotic Glove Using Finite and Boundary Element Analysis.
12. Papanikitas, G. et al. Eye Tracking in Serious Games and Its Rehabilitation Applications.
13. Triantafyllidis, V. et al. Designing a Wearable Lower Body Distributed Sensor System Using Data Fusion from SEMG and MARG.
14. Rouka, E. et al. CPR Assist: A Wearable and Mobile App System for Real-Time CPR Feedback and Training.
 

Heroes5

 

Πίσω στην λίστα

Σύντομη περίληψη

Το έργο HEROES (Human Extremity Robotic Rehabilitation and Outcome Enhancement for Stroke) ολοκληρώθηκε επιτυχώς αποτελώντας το πρώτο πρόγραμμα ανάπτυξης και πρώτη κλινική μελέτη με χρήση φορέσιμων ρομποτικών συσκευών για αποκατάσταση ασθενών με Αγγειακά Εγκεφαλικά Επεισόδια (ΑΕΕ) και κινητικό έλλειμμα στην Ελλάδα, και μεταξύ των πρώτων σχετικών κλινικών μελετών παγκοσμίως. Το πρόγραμμα HEROES "έτρεξε" από την ερευνητική ομάδα Βιοϊατρικών Ρομποτικών Ηλεκτρονικών και Συσκευών (BERD) του Εργαστηρίου Ιατρικής Φυσικής & Ψηφιακής Καινοτομίας του Τμήματος Ιατρικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, υπό την επίβλεψη του Διευθυντή του Εργαστηρίου, Καθ. Παναγιώτη Δ. Μπαμίδη. Στο πρόγραμμα συνεργάστηκαν συμβουλευτικά το University of Twente, καθώς και ερευνητές από ελληνικά πανεπιστήμια. Στα πλαίσια του έργου αναπτύχθηκαν φορέσιμα συστήματα εύκαμπτης ρομποτικής όπως: ρομποτικό χιτώνιο, ρομποτικά γάντια, ρομποτικό παντελόνι, Διεπαφή Υπολογιστή Εγκεφάλου για έλεγχο ανθρωπομορφικών ρομποτικών βραχιόνων, περιβάλλον Μεικτής Πραγματικότητας και Παιχνίδι Σοβαρού Σκοπού. Τα συστήματα, που αναπτύχθηκαν, δοκιμάστηκαν με επιτυχία τόσο από ασθενείς με ΑΕΕ, όσο και από ασθενείς με κινητικά ελλείμματα λόγω άλλων αιτίων και από υγιείς ανθρώπους στα πλαίσια κλινικής μελέτης εγεγραμμένης στο ClinicalTrials.gov (NCT06160453). Από το έργο προέκυψαν 3 άρθρα σε επιστημονικά περιοδικά με δείκτη απήχησης, 4 πλήρη άρθρα σε διεθνή συνέδρια με πρακτικά δημοσιευμένα σε επιστημονικά περιοδικά, 5 πλήρη άρθρα σε διεθνή συνέδρια, 5 παρουσιάσεις και περιλήψεις σε συνέδρια με πρακτικά δημοσιευμένα σε επιστημονικά περιοδικά και 14 παρουσιάσεις σε συνέδρια με πρακτικά δημοσιευμένα σε επιστημονικά περιοδικά. Στα πλαίσια του έργου πραγματοποιήθηκαν 8 επιστημονικές συναντήσεις και workshops και πολλαπλές επιστημονικές ομιλίες. Επίσης, προέκυψαν 16 διπλωματικές εργασίες και απασχολήθηκαν σε πρακτική άσκηση 13 φοιτητές. Η ερευνητική ομάδα του επιτυχημένου προγράμματος HEROES και η ομάδα BERD του εργαστηρίου σκοπεύει να συνεχίσει να εντάσσει ασθενείς με ΑΕΕ στην κλινική μελέτη και να μελετήσει σε βάθος χρόνου τη νευροπλαστικότητα και τη λειτουργική αποκατάσταση τους με τη χρήση των πολλαπλών συνεργικών διεπαφών του ανθρώπου με τις μηχανές.

Μέλη ερευνητικής ομάδας

  • Παναγιώτης Δ. Μπαμίδης, Καθηγητής
  • Ιωάννης Μάγρας, Καθηγητής
  • Αλκίνοος Αθανασίου, Επίκουρος Καθηγητής
  • Χριστίνα Πλωμαρίτη,
  • Κωνσταντίνος Μητσόπουλος,
  • Κωνσταντίνος Νιζάμης, Επίκουρος Καθηγητής
  • Αλέξανδρος Αστάρας,
  • Παναγιώτης Αντωνίου,
  • Αθανάσιος Αρβανιτίδης,
  • Κωνσταντίνος Κασίμης,
  • Βασιλική Μαντιού,
  • Ηλίας Μαχαίρας,
  • Αλέξανδρος Μωραϊτόπουλος,
  • Βασιλεία Πετρονικολού,
  • Θεόδωρος Σαββίδης,
  • Πασχαλίνα-Δανάη Σάρρα,
  • Κωνσταντίνος Ταγάρας,
  • Βασιλική Φίσκα,

Λέξεις κλειδιά

Νευρο-αποκατάσταση, Αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο, Ρομποτική αποκατάσταση, Εύκαμπτη ρομποτική, Διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή, Μεικτή πραγματικότητα, Παιχνίδι σοβαρού σκοπού, Νευρο-πλαστικότητα, Αλληλεπίδραση ανθρώπου-μηχανής

Πλαίσιο Χρηματοδότησης

2η Προκήρυξη Ερευνητικών Έργων του Ελληνικού Ιδρύματος Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ.) για την ενίσχυση μελών ΔΕΠ και Ερευνητών/τριών – Αριθμός έργου 04391.

Διάρκεια έργου

15/02/2022 - 14/02/2025