Helsesjekk i heimen

Pasient «Peder» (73) i Trondheim har tilbrakt de siste ukene i ei seng på St. Olavs Hospital – under overvåking. Peder prøver ut blodtrykksreduserende medisiner, og trenger regelmessig måling av blodtrykket. Dette tar tid, og Peder er lei. Aller helst ville han vært hjemme – for han føler seg jo ikke dårlig.

Om få år kan pasienter som Peder slippe ukelange sykehusopphold, og få drikke morgenkaffen sin hjemme i vante omgivelser – med bare en liten sensor på kroppen. Ved at målingene foretas hjemme, avlastes primærhelsetjenesten. Legen får et bedre datagrunnlag til å foreta en vurdering av medisineringen, og om behandlingen ikke virker, er det mulig å gjøre raske tiltak.

– Sensorer vil være viktig for hjemmebasert omsorg, sier Dag Ausen på SINTEF. – De gjør pasienten i stand til selv å overvåke helsetilstanden sin.

Ausen har vært prosjektleder for en nordisk studie på temaet (FOBIS), og sammen med kollega Frode Strisland har han sett på ulike scenarier for bruk av biomedisinske sensorer.

Kroppsdoktor

Om få år vil eldrebølgen føre til at Norge vil få et enormt underskudd av helsepersonell. Prognosene viser at vi vil trenge mer enn 100 000 nye helsearbeidere i løpet av de neste ti årene. I samme periode vil det utdannes kun 20 000, og bare få av disse vil havne i omsorgssektoren.

Derfor er det nødvendig å lete etter nye muligheter for å effektivisere og begrense belastningen på helsevesenet. Forskere tror at ny teknologi som telemedisin, nanomedisin, mikroelektronikk – og ikke minst sensorer – er en forutsetning for å klare dette.

– Ut fra situasjon og lidelse, vil pasienten kunne ha en målestasjon i hjemmet som foretar daglige kontroller, forteller Dag Ausen. – Med trådløs overføring vil pasienten kunne bevege seg fritt, og det kan være aktuelt med løsninger som kan tilby kontinuerlig måling mens pasienten er i vanlig aktivitet. Dersom kritiske verdier overskrides, kan sensorene fjernavleses og vil alarmere medisinsk personell. Sensorene kan også foreta direkte tiltak på pasienten: En blodsukkersensor kan for eksempel styre injeksjon av insulin hos diabetikere. Sensorbrikker implantert i kroppen vil altså fungere som en «kroppsdoktor» som følger deg overalt hvor du beveger deg og kan detektere sykdommer på et tidlig stadium.

Med sensorer på kroppen til eldre eller andre pasienter vil helsepersonell få tilgang til fysiologiske data som kan lagres og gi en historikk. Dette er meget viktig for å kunne bedømme et sykdomsforløp. Når data kan leses direkte inn til en sentral, vil det også spare mange arbeidsoperasjoner i sykehus.

Pålitelige og billige

SINTEF-forskere har lenge vært i tett dialog med det medisinske miljøet for å finne gode tekniske løsninger for helsesektoren på sensorsiden. Det drives forstudier for å se om en teknologi skal tas videre til en konkret teknisk utforming, eller om den bør forkastes, og MiNa-laboratoriet på SINTEF er med fra produktidé og fram til småskala seriepro-duksjon av en rekke nye biosensorer.

– For at disse skal kunne brukes til medisinske formål i stor skala, må de være robuste og pålitelige, sier Ausen. – En ting er når en pasient ligger rolig i en seng med sensor på seg og med sykepleiere i nærheten. Noe helt annet er det om personen skrives ut, drar hjem og beveger seg rundt i hjem og nærmiljø som kanskje er uten nettdekning. Vi må vite at data som kommer inn fra sensoren, er til å stole på. Det er også slik at man vil få mye støysignaler inn i målesituasjonen, og det blir viktig å kunne trekke ut de viktige dataene.

Fokuset til forskerne er hele tiden å vise at teknologi kan tilby helsevesenet bedre og mer effektiv pasientoppfølging. Men helsevesenet har også begrensede ressurser. Derfor kan ikke nye teknologiløsninger koste all verden. Spørsmålet er hvem som skal betale når en pasient forlater sykehuset og overvåkes hjemmefra. Blir det hjemmesykepleien og de enkelte kommunene?

– Skal dette være en teknologi som for eksempel skal hjelpe samtlige hjertepasienter, må den være billig – både i stykkpris og som en del av en offentlig telemedisinsk tjeneste, sier Ausen.

Passer på hjertet

Biomedisinske sensorer vil også gi forbedringer før, under og etter en operasjon når det er særdeles viktig å ha kontroll med kroppens funksjoner.

Basert på en idé fra Rikshospitalets Intervensjonssenter er Høgskolen i Vestfold, sammen med SINTEF, med på utvikle en liten sensor som brukes under operasjoner på bankende hjerte. Sensoren registrerer hele tiden hjertets bevegelser tredimensjonalt. Ut fra dette bevegelsesmønsteret kan unormal oppførsel oppdages tidlig.

– Hjerteoperasjoner kan vare så lenge som fem timer. Det er viktig å passe på at ingen del av hjertet blir utsatt for redusert blodtilførsel over for lang tid, siden det kan føre til varige skader på hjertemuskelen, sier dr.ing. Ole Jacob Elle som er forsker på Intervensjonssenteret. Det arbeides nå med en sensorversjon som er så liten at den kan trekkes ut gjennom en liten åpning i brystveggen. Sensoren vil da kunne forbli på hjerteveggen noen dager etter operasjonen for postoperativ overvåking.

Sammen med et dansk firma jobber også forskere ved MiNa-laboratoriet med et digitalt plaster. – Vi ser på hvordan et mikrosystem kan puttes inn i plasteret, måle hjerterate eller puls, og så oversende dataene til en avlesingsenhet, forteller Ausen.

Løpende kontroll med kroppsvæsker

I dag blir de fleste blodprøver sendt til større laboratorier for å bli analysert. Mange steder i verden kan dette ta svært lang tid. I framtiden ser forskerne for seg at avanserte analyser kan gjøres lokalt på legekontoret og at pasienten vil ha fastlegen som diskusjonspartner rundt egen helsetilstand.

I samarbeid med Norchip AS har SINTEF nå kommet langt i å utvikle analyseutstyr som på noen minutter utfører en kjemisk/biologisk analyse av kroppsvæsker. Lege eller sykepleier kan legge biologiske prøver på en plastbrikke på størrelse med et kredittkort, og dette «Lab-on-a-chip-systemet» fungerer som et lite mikrolaboratorium.

Forskerne har både sett hvordan de skal få det lille av væske til å flyte og blande seg i brikken (fluidikken) – og vurdert optisk sensorteknologi i analyseenheten som skal avlese brikken. En slik avleserboks kan finnes på alle legekontor så lege og pasient får resultatene umiddelbart. Fra en liten bloddråpe kan til og med nivået på kolesterol og blodsukker analyseres hjemme.

En vekstnæring

Biosensorer kan altså gi bedre diagnoser, behandling og ressursutnyttelse. Mange tror derfor at ny biosensorteknologi vil kunne få større medisinsk betydning i årene framover enn antibiotika hadde hatt til nå. Skandinavisk forskning ligger langt framme i arbeidet med kroppsbårne og implanterbare sensorer, og det norske miljøet er innovativt med en næringsklynge i Oslo-området i emning.

Markedsområdet helseteknologi er også betalingsvillig, og øker med 5–10 prosent i året.

Med en frontposisjon innen teknologi vil også eksport av norsk medisinsk ekspertise kunne gå lettere. Oslo Teknopol står sammen med MedCoast Scandinavia bak initiativet «Trådløs pasient», som skal forsterke satsingen på området. SINTEF IKT ser store muligheter på området framover og bidrar aktivt, forteller Ausen, som er engasjert som prosjektleder for initiativet.

Støttespillere

Så lenge som personer med høy helserisiko kan overvåkes – periodisk eller kontinuerlig – ved hjelp av implanterte biosensorer, vil helsetjenesten kunne organiseres på en helt annen måte og ressursene utnyttes bedre. Likevel vil trolig sensorer forbli støttespillere for helsevesenet, og neppe overta legenes rolle på noe vis.

– Den menneskelige vurdering vil nok forbli den avgjørende faktor på de fleste områder, – også i framtiden, sier Ole Jacob Elle.

– For brukere vil det viktigste være at biosensorer kan gi dem et lengre liv med bedre livskvalitet, mener Ausen. – Med tanke på eldrebølge og fedme-epidemier er det viktig å gi pasientene mulighet til å forstå kroppen sin og få hjelp til handlinger som gagner dem selv, og som indirekte begrenser behovet for legetjenester.

Av Jan Helstad og Åse Dragland