Consumer technology to monitor patients

Bak oppfinnelsen finner vi fire studenter ved NTNU som ønsker å gjøre noe med mening. – Vi har siden vi møttes på NTNU likt å utvikle og bygge ting sammen, og har utviklet forskjellige produkter for forbrukermarkedet basert på elektroniske sensorer. Men så har vi altså lyst til å gjøre en forskjell, sier Julian Veisdal.

Teamet er inspirert av data som såkalte treningsklokker registrerer ved bruk. De begynte å se på hva som var mulig å overvåke i kroppen med tanke på å utvikle apper og prototyper innenfor dette segmentet med fokus på helse fremfor trening.

De fikk god støtte og hjelp av mentor/rådgiver Reinold Ellingsen ved Institutt for elektroniske systemer til å komme i gang.  Alle i teamet bruker utviklingsprosjektet som utgangspunkt for egne masteroppgaver innen studieretningene datateknikk, informatikk, elektronikk og forretningsutvikling.

Fra trening til helse

– Lyset som benyttes for å måle puls i forbindelse med trening, kan også brukes til pulsmålinger hos pasienter, enten de er på sykehus eller hjemme. Bruker man i tillegg andre typer lys og bølgelengder er det fullt mulig å måle oksygenmetning, pustefrekvens og kroppstemperatur på en forholdsvis enkel måte. Og da er vi raskt over i helsesektoren, forklarer Julian Veisdal.

I utgangspunktet hadde studiekompisene bestemt seg for IKKE å utvikle «noe» innenfor medisinsk teknologi. Slike utviklingsløp er gjerne lange og krevende, og det tar tid og krefter før man i det hele tatt vet om det er mulig å gå videre. Men etter et tilfeldig møte med anestesilege og forsker Nils Kristian Skjærvold fra St.Olavs Hospital/NTNU fikk de i oppgave å bygge noen instrumenter for Skjærvold som ble prøvd ut under hjerteoperasjoner.

– Da innså vi at det er mulig å korte ned på utviklingsprosessen dersom man har den rette kompetansen internt i teamet, forteller Julian.

Overraskende nøyaktig

– Nils Kristian var overraskende interessert i det vi holdt å med, og ville gjerne bidra. Han er utålmodig og det bidrar til at vi kommer raskt fremover med å bygge prototyper som vi sjekker en periode, for deretter å tilpasse og kjøre nye tester.

– Vi så tidlig at her kunne vi skape noe sammen, og prosjektteamet til Julian har alle hvert sitt område de jobber på, og vi utfyller hverandre godt. Da vi begynte å teste forskjellige prototyper bygd opp med komponenter fra forbrukerelektronikken ble jeg overrasket over å se hvor nøyaktig målingene kan bli, sier Nils Kristian. – Dette lover godt for pasientovervåking.

– Vi tester nå en liten sensor som festes på huden på overarmen og som trådløst sender puls, temperatur, oksygenmetning og pustefrekvens til en app på mobiltelefonen, forklarer Vegard Theriault, og peker på armen til Tord Åsnes som er den heldige testpersonen denne gangen. Under t-skjorteerme skjuler det seg en liten sort brikke som inneholder sensorer som fanger opp dataene.

– Markedet for sensorteknologi har kommet langt, og vi har koblet oss på akkurat på riktig tidspunkt, sier Julian.

Små sensorer som  brukes i fitbitarmbånd og pulsbelter for eksempel er utgangspunktet for Moon Labs. 

Sparer tid

Puls, temp, pustefrekvens og oksygenmetning tas i dag manuelt av sykepleier en til tre ganger om dagen om du ligger på en sengepost. Vi vet at sykepleierne allerede har for liten tid til pasientene, så automatisk måling av rutineinformasjon vil frigjøre tid til andre ting, samtidig som overvåkingen blir bedre. På sikt kan også dataene fortelle oss noe om hvordan det går med pasienten.

Med denne typen overvåking samles mye data om kroppen, såkalt big-data. Etter hvert kan disse brukes til maskinlæring for å  kunne gjenkjenne sykdomsmønster for forverring eller endring av sykdom – og slik bli bedre rustet til å tolke symptomer.

– Dette vil være det neste skritt i målet om stadig bedre personlig behandling, sier Skjærvold. I dag har vi kommet langt med gruppebehandling – og utviklet standardiserte forløp for en rekke sykdommer. Skal vi et skritt videre må vi bli bedre til å tolke symptomer og svingninger hos den enkelte pasient. Da er vi avhengig av informasjon som mates inn i store systemer.

Student Tord Åsnes er dagens prøvekanin. Sensoren han har på overarmen kan registrere puls, temperatur, oksygenmetning og pustefrekvens til en app på mobiltelefonen. Hvordan han ligger han kan sees på Ipaden.

Demokratiserer overvåking

Målet er å gjøre dette til et standard produkt som er tilgjengelig for de fleste pasientgrupper for en billig penge. I dag er det kun de sykeste pasientene, de som ligger på intensiv eller til overvåking, som måles kontinuerlig av avansert utstyr som koster mye å kjøpe inn. – Vi ønsker å gi alle pasienter som ligger på sykehus en mulighet til å bli overvåket, slik at det kan være mulig å forutsi utviklingen av tilstand basert på data som sensoren samler inn over tid, forklarer Veisdal.

– Ved å samarbeide med Nils Kristian har vi fått mulighet til å utvikle noe for sykehuset, og siden vi er studenter har vi kunnet gjøre det på små budsjetter.

I Norge har vi en unik mulighet til å samarbeide med helsesektoren på en måte som du ikke finner i USA – der denne sektoren stort sett er privatisert.

Moon Labs som firmaet heter har målsetning om å utvikle en plattform som denne typen overvåking kan brukes på. De håper at på sikt kan dette være et hjelpemiddel som bidrar til at folk kan bo hjemme lengre, og likevel bli overvåket og fulgt opp med kontroller. Kanskje kan hjemmesykepleien benytte automatiske målinger til å få en oversikt over tilstand til sine pasienter før de legger ut på dagens runde, og kan prioritere etter de som trenger det mest. Et annet marked er feltsykehus og sykehus i en rekke land der man mangler overvåkingsutstyr. Med der det i de fleste tilfeller finnes smarttelefoner.

– Da snakker vi på sikt, i første omgang tester vi produktet ved å måle hjertedata på familie og venner. Ulempen med dette er at de fleste er stort sett friske, slik at endring i data skjer ikke ofte. Derfor tenkte vi YES da Tord fikk influensa, og så at hvilepulsen steg fra ca. 40 til over 80 da feberen slo inn.

Godkjenning for pasienttesting

– Målet i første omgang er å lansere et produkt for å automatisere målingene sykepleierne allerede gjør i dag.

Men gutta bak Moon Labs har tro på at det er mer å hente fra sensormålinger med lysbølger. De ser på muligheter for å utvide plattformen med flere sensorer, for dette er teknologi som er i rask endring.