Benoit Battistelli, prezes Europejskiego Urząd Patentowego powiedział, że „jest Pan pionierem i źródłem rozwoju badań mózgu i obywatelem świata, który łączy naukę z praktyką i jednoczy kontynenty”. Z kolei prof. prof. Anne Osborn, najwybitniejszy neuroradiolog, autorka 60 książek i CEO firmy Amirsys, uważa, że stworzył Pan najwspanialszy na świecie atlas mózgu ludzkiego. Dlaczego tworzone przez Pana atlasy mózgu odniosły tak wielki sukces?

Sądzę, że głównie przez zbudowanie pomostów między nauką, medycyną i sztuką. A także przez nowatorskie sposoby ich tworzenia i wykorzystania, jak też dokładność i dbałość o szczegóły. Atlasy mózgu są użyteczne w neuroanatomii, neuroradiologii, neurochirurgii, neurologii, mapowania mózgu i edukacji medycznej. Są one zainstalowane w ponad 1550 stacjach chirurgicznych w szpitalach na całym świecie i pomagają głównie w chirurgicznym leczeniu choroby Parkinsona, padaczki i bólu. Setki tysięcy pacjentów było operowanych, wykorzystując te atlasy. Aby przekonać lekarzy, musiałem zrozumieć ich pracę, a potem pokazać korzyści, jakie daje taka komputerowa pomoc. Dziś z atlasów mózgu korzysta coraz więcej neurologów i neuroradiologów. Docierają one także do lekarzy indywidualnych i szkół medycznych, w sumie około 10 000 kopii atlasów, również w wersjach mobilnych.

Jak wygląda Pana obecny bilans pracy?
W skrócie 556 publikacji, 35 komercyjnych atlasów mózgu, 43 nagrody, w tym 25 od czołowych towarzystw medycznych, m.in. uważana za radiologicznego Oscara Magna cum Laude przyznana przez Radiological Society of North America, 51 złożonych i 32 przyznane patenty, w tym 15 patentow w USA i 8 EU, trzy utworzone firmy (dwie sprzedane przemysłowi) i rozległa sieć powiązań z najlepszymi szpitalami w USA (Johns Hopkins, Mayo, Harvard Medical) oraz światowymi korporacjami medycznymi, takimi jak Medtronic, Brainlab, Elekta, Siemens, czy Philips.

Czy czuje się Pan spełniony?
Niewątpliwie, to największa satysfakcja i motywacja do dalszej pracy, jeśli moje atlasy mogą pomóc tysiącom lekarzy, a każdy lekarz może pomóc tysiącom pacjentów. A przecież to dopiero początek, jako że nie wszystkie moje koncepcje zostały wprowadzone do praktyki medycznej, a ciągle przybywa mi nowych pomysłów...

Na naukę w Polsce są przeznaczone niewielkie nakłady. Co można zrobić, aby ją uprawiać na poziomie światowym?
Uważam, że nakładów jest nawet za dużo, jeśli naukowcy wydają je głównie na konferencje i publikacje w nieliczących się czasopismach. Natomiast za mało, jeśli badania mają owocować nowymi odkryciami, patentami i technologiami, które ktoś zechce kupić. Finansowanie nauki a jej organizacja to dwa różne problemy. Organizację i rozliczanie nauki z efektów można zmienić stosunkowo małym kosztem. Brak środków jest łatwym sposobem wytłumaczenia braku efektywnego działania. Czy jednak naprawdę jesteśmy przygotowani na badania i innowacyjność? Czy umiemy określić strategiczne nisze i programy? Czy wiemy, jak skutecznie je koordynować i rozliczać? Uważam, że Polsce potrzebna jest długofalowa, ponadpartyjna, pozakadencyjna i ponadresortowa koncepcja integrująca naukę, innowacyjność i przedsiębiorczość, efektywnie koordynowana. Nauka ma olbrzymią wartość rynkową. Powinna być biznesem, w który trzeba inwestować strategicznie, niezależnie od zmieniających się rządów. Jeśli tego nie zrobimy, zostaniemy na peryferiach szybko rozwijającego się świata. Jestem przekonany, że badania stosowane (aplikacyjne) winny być naszą narodową specjalnością, zaś innowacyjność – fundamentem polskiej gospodarki. Powinniśmy lepiej wykorzystać utalentowaną i masowo uczącą się polską młodzież. Nawet jeśli co setny student założy firmę, to będą ich dziesiątki tysięcy. MIT (Massachusetts Institute of Technology) co szósty student zakłada firmę. Dlatego też sformułowałem plan budowy Polski Innowacyjnej na całym jej obszarze, z Narodowym Technopolis, czyli Technopolish, którego głównym celem będzie generowanie narodowej własności intelektualnej, i tworzeniem Polskiej Doliny Krzemowej.

Jak wygląda przekazywanie informacji o współczesnych polskich naukowcach?
Nie narzekam, ale udzielam wywiadów głównie z powodu otrzymywania nagród. Obawiam się, że gdybym robił to co robię bez nagród, w Polsce niewiele osób by o mnie wiedziało, może poza profesjonalistami. Młode pokolenie potrzebuje wzorców. Uważam, że wybitni Polacy powinni wracać do kraju, czyli trzeba im zapewnić odpowiednie warunki, aby promieniować na młodych i zatrzymać exodus talentów.

Co daje impuls do nowych wynalazków?
Trzeba wejść na pewną „częstotliwość”, czyli zmienić sposób myślenia. Marzyć, szukać problemów, nisz – tego, czego inni nie robią, nie kopiować najlepszych, ale uwierzyć, że się potrafi, a przynajmniej próbować i próbować. Jak to ktoś ładnie ujął, „idąc czyimiś śladami, nie pozostawiamy własnych”.

W tym czasie kiedy chciał się Pan zajmować rekonstrukcją obrazów w medycynie, nie było w Polsce w tej dziedzinie ani specjalistów, ani sprzętu.
Pracując w latach 80. w Polskiej Akademii Nauk, zajmowałem się rekonstrukcją obrazów w tomografii komputerowej. Były to lata pasjonujące, wymyślałem coś nowego, nie miałem wtedy jeszcze pojęcia o patentowaniu, pisałem artykuły i pierwsze w kraju prace na temat rekonstrukcji obrazów, ale również proponowałem nowe rozwiązania we współbieżnej rekonstrukcji obrazów. Znaczny postęp cieszył, np. prezentacja przyjęta na konferencję w Dolinie Krzemowej, na którą nie pojechałem z braku funduszy. Ale jak każdy okres, ma swój początek, ma i swój koniec. Nowe rozwiązania pozostawały na papierze. Niecierpliwość pchała mnie do rozwiązań bardziej konkretnych i stosowanych.

Kiedy trafił Pan do Singapuru, dostępne były tylko papierowe atlasy mózgu, Pana wizją był atlas mózgu w 3D, chciał Pan pracować w zespole. Czy trudno było przekonać naukowców do takiej współpracy?
Początkowo musiałem przekonać zespół, w którym się znalazłem, by zajął się obrazowaniem medycznym i symulacją chirurgiczną. Nie było to łatwe, wszak byłem pierwszym Polakiem zatrudnionym tu w badaniach naukowych. Dialogi, jak poniższy, były powszechne: – Jesteś z USA? – Nie, z Polski. – Ale wykształcony w USA? – Nie, w Polsce. – Wy tam macie jeszcze komunizm. Przepustki dawały Stanford, Harvard, MIT. Pomysłowość mnie nie zawodziła. Zauważyłem, że architektury i algorytmy do współbieżnej rekonstrukcji nadają się do trójwymiarowej wizualizacji danych medycznych, co się zresztą zamknęło w całość jako część mojej pracy habilitacyjnej wydanej później w formie książkowej. Zaangażowaliśmy się we współpracę ze szpitalami, zwłaszcza z Johns Hopkins w Baltimore, uważany za najlepszy szpital w USA. Zacząłem się specjalizować w mózgu. I w sposób ewolucyjny doszliśmy do atlasów mózgu. Te właśnie projekty szybko się „odwdzięczyły” pierwszym produktem w 1997 roku oraz I nagrodą Summa cum Laude na American Society of Neuroradiology 1997. A potem: co prezentacja atlasu, to nagroda.

Czy długo pracował Pan nad pierwszym atlasem mózgu? Jakie było zainteresowanie tym atlasem?
Wymagał około czterech lat. Rok zajęło mi ręczne poetykietkowanie, czyli nazwanie, wszystkich struktur na około 1500 obrazach. Atlas był wydany w 1997 roku wspólnie z Johns Hopkins przez czołowego wydawcę medycznego Thieme NewYork – Stuttgart i został bestsellerem; ponad 1000 sprzedanych kopii. Następny, wydany w 2000 roku wspólnie z Harvard Medical, już miał etykietkowanie automatyczne, ale przetestowanie wszystkich kombinacji w celu sprawdzenia poprawności trwało blisko rok. Produkcja każdego atlasu jest szalenie czasochłonna i żmudna, wymaga dużej dokładności i dbałości o szczegóły oraz wielokrotnego sprawdzania. Również niezbędne są walidacja i publikacja w czołowych czasopismach. Oczywiście zanim zaczniemy produkcję atlasu, najpierw należy opracować metody oraz zaprojektować i zbudować odpowiednie narzędzia.

Ile firm do dziś kupiło licencje na atlasy?
67 różnych firm i instytucji, w tym 13 firm chirurgicznych.

Jaki ma Pan schemat pracy od pomysłu do realizacji?
Mój schemat pracy to proaktywne budowanie pomostów między dziedzinami, co wymaga dodatkowej wiedzy medycznej – w moim przypadku neuroanatomicznej, neurochirurgicznej, neuroradiologicznej i neurologicznej – i szybkie testowanie wartości rynkowej każdej nowej koncepcji. Mianowicie mam pomysł, buduję prototyp, by wykazać, że on działa, zgłaszam go na kluczowy kongres medyczny jako eksponat naukowy. Gdy jest przyjęty, ulepszam i przed prezentacją składam patent tymczasowy. W czasie kongresu zbieram komentarze od dziesiątek lub setek lekarzy: od młodych do doświadczonych, z różnych kontynentów i szkół medycznych. Jeśli jest zainteresowanie komercjalne lub nagroda, kontynuuję. Jeśli nie, poprawiam i próbuję ponownie. Jeśli nie mam koncepcji poprawy, odkładam na bok. Skupiam się nad tym, co działa. W 2005 roku na Radiological Society of North America (największym spotkaniu medycznym – około 60 000 uczestników) przedstawiliśmy 11 komputerowych eksponatów i nagrodę otrzymał jeden: o udarze mózgu, więc ten kierunek kontynuujemy (nagradzany ponownie na trzech kolejnych RSNA). Dla udaru mamy cały klaster patentów. Zrobienie produktu było w ramach możliwości mojego laboratorium, ale wykonanie prób klinicznych dotyczących udaru wymaga odpowiedniego finansowania i utworzenia firmy technologicznej. Ponadto publikuję głównie w czasopismach medycznej (dla potencjalnych klientów), a nie naukowej (dla potencjalnych konkurentów). Publikacje te ułatwiają mi dyskusje z ekspertami zainteresowanych firm. Nie stosuję typowego podejścia, że robię badania naukowe, piszę artykuł i po publikacji oczekuję ofert z przemysłu, których z reguły brak. Moje podejście jest ewolucyjne.

W czym najbardziej pomocne są atlasy mózgu?
Atlasy mózgu zindywidualizowane, tj. nałożone na skany mózgu pacjenta są przydatne w diagnozie, leczeniu i predykcji. Pierwszym, najszerszym, zastosowaniem klinicznym jest głęboka stymulacja mózgu w chirurgicznym leczeniu m.in. choroby Parkinsona, epilepsji, bólu i chorób psychicznych. Atlasy bowiem lokalizują małe struktury będące celami chirurgicznymi, które na skanach są słabo widoczne lub niewidoczne. Porównanie struktur atlasu prawej i lewej półkuli mózgu umożliwia automatyczną detekcję ognisk patologicznych i zmian w mózgu, np. w schizofrenii. Tę metodę wykorzystuje się w udarze niedokrwiennym mózgu, by oszacować obszar martwiczy i zagrożony martwicą, co otwiera nowe możliwości leczenia. Atlasy probabilistyczne (zbudowane z danych leczonych pacjentów) ułatwiają predykcję stanów przyszłych pacjentów, np. w udarze mózgu. W neurologii atlas anatomiczny skorelowany z patologią określa choroby neurologiczne z towarzyszącymi im objawami. W neuronaukach atlas służy jako mózg odniesienia. Szacuje się, że setki tysięcy pacjentów było leczonych – szybciej i dokładniej – przy wykorzystaniu naszych atlasów mózgu. Ponadto korzystają z nich tysiące lekarzy, naukowców i studentów medycyny. W ogólności zbudowaliśmy 35 atlasów-produktów stosowanych w około 100 krajach świata.

Jakie są główne osiągnięcia w dziedzinie anatomii i fizjologii systemu nerwowego od początku Pana pracy?
Jest niesamowity postęp. Uważam, że dynamiczny rozwój neuroobrazowania i wynikająca z niego eksplozja danych zwiększa konieczność praktycznego zastosowania atlasów do interpretacji skanów mózgu oraz ich automatycznego przetwarzania. Moje zainteresowanie skupia się głównie na stymulacji, udarze i obrazowaniu mózgu ludzkiego. W tych dziedzinach uczestniczę w konferencjach klinicznych, prezentuję i publikuję własne prace, mam też wkład w ich rozwój przez tworzenie produktów i startupów.

W jaki sposób atlasy, które Pan stworzył, stymulują postęp chirurgii mózgu?
Wprowadziłem atlasy mózgu do chirurgii funkcjonalnej i stereotaktycznej wraz z nowym sposobem ich stosowania. Ułatwia to planowanie operacji i bardziej skomplikowanych trajektorii, poprawia dokładność celowania, zmniejsza inwazyjność procedury i potencjalnych komplikacji, zwiększa pewność chirurga oraz zmniejsza koszt. Ponadto zaproponowałem m.in. przetwarzanie obrazów medycznych za pomocą atlasów, salę operacyjną przyszłości, probabilistyczny atlas funkcjonalny, probabilistyczny atlas udarowy, przetwarzanie obrazów udaru mózgu za pomocą atlasu oraz nowe metody edukacji medycznej w oparciu o atlasy. Obserwujemy olbrzymie postępy. Warto wspomnieć chociażby prace wykonywane w Allen Institute for Brain Science.

Jakie są zalety pracy na symulatorze operacji chirurgicznej w oparciu o atlas mózgu?
W tym celu m.in. rozszerzyliśmy atlas mózgu do głowy i szyi. W 1997 roku zintegrowaliśmy jedną z pierwszych wersji atlasu mózgu z systemem typu „rzeczywistość wirtualna”,tworząc tzw. BrainBench. Po rozszerzeniu BrainBench zbudowano system do neurochirurgii zwany Dextroscope, który zastosowano w 3000 operacji mózgu, nawet tak złożonych jak rozdzielenie bliźniaków syjamskich zrośniętych głowami (włączając pierwszą na świecie udaną operację tego typu bez efektów neurologicznych wykonaną przez doktora Bena Carsona z Johns Hopkins, kandydata na prezydenta w USA w roku 2016). W tym obszarze z mojego laboratorium powstała firma technologiczna Volume Interactions.

Co wyróżnia Singapur?
Otwartość na świat oraz nowoczesna infrastruktura i sposób zarządzania nauką. A*STAR, rządowa Agencja do Spraw Nauki, Technologii i Badań, gdzie pracowałem, w krótkim czasie zbudowała dwa olbrzymie kompleksy naukowe Biopolis i Fusionopolis, stworzyła nowe instytuty i konsorcja. Singapur nawiązuje bezpośrednią współpracę z renomowanymi instytutami i uczelniami na świecie, zaprasza międzynarodową społeczność uczonych. Buduje gospodarkę opartą na wiedzy, w której kluczowymi czynnikami są innowacyjność i przedsiębiorczość. Posiada przemyślany system zarządzania nauką: wyszukuje się najzdolniejszą młodzież, która dostaje stypendia, najlepsi studenci i doktoranci są wysyłani na uznane uczelnie w USA i Europie. Przyznaje stypendia doktoranckie dla cudzoziemców, wyniki badań wdraża do gospodarki. Singapur jest małym krajem, więc nie inwestuje we wszystkie dziedziny, lecz wybiera strategiczne nisze.

Prof. dr hab. inż. Wiesław L. Nowiński – naukowiec, innowator, entreprener, pionier, wizjoner nauki. Laureat 43 nagród i odznaczeń, w tym 25 od czołowych towarzystw medycznych, głównie amerykańskich. Pierwsze nagrody na ASNR (American Society of Neuroradiology) w 2014, 2012, 2008 i 1997; Pionier Medycyny 2013, USA; Wybitny Polak (Teraz Polska, 2012); Azjatycka Nagroda Innowacyjności 2010 (finalista, za prace nad udarem mózgu); dwukrotny laureat Magna cum Laude od RSNA (Radiological Society of North America) – radiologicznego Oscara. Jest kawalerem Orderu Zasługi Rzeczypospolitej Polskiej 2005 oraz Złotej Księgi Absolwentów Politechniki Warszawskiej 2010. Należy do grona trzech laureatów najbardziej prestiżowego konkursu wynalazczego – „Europejskiego Wynalazcy Roku 2014” (najwyższy „polski” rezultat) organizowanego przez Europejski Urząd Patentowy w kategorii „Całokształt twórczości”. Profesor światowych uczelni z pierwszej dziesiątki (wg dziedzinowego rankingu szanghajskiego) w USA, Singapurze i Chinach oraz w Polsce w dziedzinie nauk technicznych. Jest autorem 556 publikacji, h-index 38 („index Hirscha”, Google Scholar 2016. Złożył 51 patentów, z czego przyznano 32, w tym 15 w USA i 8 w UE. Wyprodukował ze swoim zespołem 35 atlasów mózgu, których licencje zakupiło 67 firm i instytucji w około 100 krajach. Utworzył ze swojego laboratorium trzy startupy technologiczne oraz rozległą sieć powiązań z czołowymi szpitalami w USA: Johns Hopkins, Harvard Medical/MGH, Mayo Clinic oraz światowymi korporacjami medycznymi, w tym Medtronic, Brainlab, Elekta, Siemens, Philips. Jego interdyscyplinarna działalność naukowa obejmuje m.in. przetwarzanie obrazów medycznych, atlasy mózgu, neuroinformatykę, udar mózgu, stymulację mózgu, symulatory chirurgiczne, komputerowe wspomaganie diagnozy i leczenia oraz przyszłe kierunki radiologii i chirurgii wspomaganej komputerowo. Prof. W. Nowiński stworzył trzy rodziny atlasów komercyjnych zawierających 35 produktów. W pierwszej wykorzystał opublikowane materiały w formie drukowanej, które przekształcił do postaci cyfrowej, poprawił, rozszerzył i zaprojektował nowe metody wykorzystania atlasów. Pomimo sukcesu naukowo-kliniczno-rynkowego dostrzegł istniejące ograniczenia i potrzebę zdobycia materiału do pracy nad atlasem holistycznym. W tym celu zaczął skanować własny mózg. „Na szczęście mój mózg wygląda jak mózg osoby dość młodej, tak że jeśli trzeba, to go skanuję. Mózg innej osoby miałbym do dyspozycji tylko chwilowo, natomiast mój mózg jest dostępny do badań permanentnie. Ponadto czasami należy robić badania inwazyjne, jak tomografia komputerowa, więc nie mogę nikogo prosić, aby ryzykował swoim zdrowiem. Muszę więc wykorzystywać własny mózg, aby móc rozszerzać modele wirtualnego mózgu. W ten sposób zarówno mój mózg, jak i umysł służą ludzkości” – mówi. Pojedynczy skan ma ponad 20 milionów pikseli. Tych skanów przybywa, a dokładność atlasu w niektórych obszarach wynosi 1/10 piksela. Jeśli każdy piksel byłby przetwarzany tylko przez pół minuty, to zbudowanie całości zajęłoby około 100 lat. Profesor więc tnie systematycznie mózg wirtualny na coraz mniejsze kawałki; obecnie liczba takich fragmentów sięga 3000. Rodzina pomaga profesorowi w estetyce atlasów, czyniąc wirtualny mózg pięknym. Urodzony 24 lipca 1953 roku w Tomaszowie Mazowieckim Wiesław L. Nowiński ukończył elektronikę na Politechnice Warszawskiej w 1977 roku, doktoryzował się z wyróżnieniem u prof. Edwarda Kąckiego i prof. Mirosława Roszkowskiego na Politechnice Łódzkiej z zastosowań informatyki, proponując nowe algorytmy i wykonując (pionierski jak na owe czasy) system interakcyjny do projektowania wspomaganego komputerem. Pracował w Polskiej Akademii Nauk w Instytucie Podstaw Informatyki nad współbieżną rekonstrukcją obrazów w tomografii komputerowej, gdzie uzyskał habilitację. W 1991 roku wyjechał do Singapuru i tam opracował swój pierwszy komputerowy atlas mózgu. Objął w Singapurze stanowisko dyrektora Laboratorium Obrazowania Biomedycznego Agency for Science, Technology and Research (Agencja ds. Nauki, Technologii i Badań), gdzie pracował 24 lata i osiągnął największe dotychczas sukcesy. Jest profesorem radiologii w University of Washington w Seattle (nr 2 w naukach medycznych) oraz profesorem wizytującym w chińskim Harbin Institute of Technology (nr 9 w naukach technicznych); był również profesorem w Nanyang Technological University w Singapurze (nr 2 w naukach technicznych) i pracował naukowo w National University of Singapore w Singapurze (nr 6 w naukach technicznych), gdzie uzyskał nagrodę Wybitnego Naukowca Uniwersytetu w 1998. Od grudnia 2015 pracuje w Uniwersytecie Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie, gdzie utworzył i jest dyrektorem Centrum Anatomii Wirtualnej i Symulacji Chirurgicznej im. Jana Pawła II – zalążka przyszłej szkoły medycznej, której utworzenie było życzeniem Jana Pawła II. Po powrocie z Singapuru do Polski w wywiadzie dla PAP powiedział: „Mam olbrzymie plany z budowaniem Polski innowacyjnej. Chcę ściągnąć do Polski moje kontakty i zbudować Polskie Centrum Neurotechnologiczne jako pilotażowe centrum doskonałości. Chcę, by stało się ono światowej klasy ośrodkiem prowadzącym badania o potencjale komercjalizacyjnym. Powstawałyby w nim m.in. systemy do diagnozy, leczenia i edukacji medycznej. Centrum to byłoby częścią Narodowego Technopolis, czyli Technopolish – innowacyjno-technologicznej wizytówki Polski, zalążkiem polskiej Doliny Krzemowej”. Wiesław Nowiński jest żonaty, ma dwie córki. Zarówno żona, jak i córki współpracują z nim w tworzeniu atlasów mózgu.

(Artykuł pierwotnie pojawił się w „Fenomen POLSKA”)