Barn trådløse intelligente systemer

Fremtidens sundhedsteknologier - trådløse intelligente systemer

fredag 25 jun 21
|
af Tom Nervil

Kontakt

Helge Bjarup Dissing Sørensen
Gruppeleder, Lektor MSK, Ph.D.
DTU Sundhedsteknologi
45 25 52 44

Heartbeat har indstillet kikkerten mod fremtiden og har bedt nogle af de førende forskere give et bud på, hvordan sundhedsteknologi kommer til at udvikle sig.

Trådløse intelligente systemer

Helge Bjarup Dissing Sørensen, der er lektor ved Institut for Sundhedsteknologi på DTU, oplever, at sundhedsteknologi har været inde i en rivende udvikling, siden han i 2012 introducerede et kursus i Personlig bærbar sundhedsteknologi på DTU.

”Jeg vurderede fra dag ét over for de studerende, at sundhedsteknologi ville bevæge sig fra hospitalerne ud i privatsfæren i de kommende år.”

"Vi er i en overgangsfase, hvor banebrydende sundhedsteknologier er ved at blive udviklet."
Lektor Helge Bjarup Dissing Sørensen

På kurset udvikler de studerende nu trådløst bærebare teknologiløsninger med biomedicinsk signalbehandling og kunstig intelligens, f.eks. en epilepsialarm, alarm på kritiske hjerterytmer, eller de bruger kameraer til at tage billeder af psoriasis eller modermærker og designer billedanalysemetoder til disse.

”Vi er i en overgangsfase, hvor banebrydende sundhedsteknologier er ved at blive udviklet. På vores WARD-projekt fælles med Rigshospitalet og Bispebjerg Hospital prøver vi at monitorere automatisk med vidensbaserede metoder, mens patienten er på hospitalet. Vi sætter trådløse sensorer på kroppen, disse sender i realtid 24/7 til en cloud-computer, hvor vi har allokeret algoritmer, der er baseret på lægers viden kombineret med ingeniørvidenskabelig viden. Algoritmerne bygger på matematisk modellering og kunstig intelligens, som estimerer, om der er komplikationer eller andre unormale begivenheder. Når der forekommer komplikationer eller tegn på dette, sendes der direkte alarmer fra algoritmerne til sygeplejerskers og lægers mobile enheder. Dette system er vi nu ved at skalere op, så det kan køre på hospitaler i alle de danske regioner.”

Klinisk praksis i dag er, at sundhedspersonalet måler manuelt tre eller fire gange i døgnet, men det vil snart ændre sig radikalt med den nævnte sundhedsteknologi, vurderer Helge Bjarup Dissing Sørensen.

”Man går fra manuelle målinger og patientdataopslag til at have automatiske målinger og vurderinger af, om der er komplikationer eller ej. Der vil snart være døgndrift overvågning, mens patienterne er indlagt og efterfølgende i hjemmet til at holde øje med, om patienten er blevet helt rask. Således har vi opnået 24/7 overvågning af, hvordan patienten har det. Vi har herved både moderne sundhedsteknologi i klinikken og i privatsfæren. I princippet kan man også forestille sig, at den praktiserende læge anbefaler, at en borger får dette overvågningsudstyr med hjem.”

Mindre, bedre, klogere

Dagens trådløse sensorer er mindre end for få år siden, og de vil med al sandsynlighed bliver mindre og mindre i fremtiden, bedre og mere og mere brugervenlige.

”Borgeren vil jo gerne have, at man ikke kan se, at man går med noget måleudstyr – ligesom et høreapparat, der er gemt i øret. I dag benytter vi blandt flere sensorer en trådløs blodtryksmåler, som er baseret på en manchet, som pumper. Der arbejder vi på algoritmer, der giver tilsvarende estimat ud fra andre sensorer som f.eks. såkaldte medicinske ure mfl., som er meget behagelige at gå med. I fremtiden vil sensorerne blive mindre og kunne måle endnu flere forskellige modaliteter, forskellige signaler, og det åbner for at beregne endnu flere tidlige tegn på sygdomme. Det kan være avancerede stress-parametre, kritiske kombinatoriske helbredsparametre eller respiratoriske fejlfunktioner m.m. Vi eksperimenterer også med trådløs registrering af mentale tilstande. Endvidere har vi i et tidligere projekt sammen med Rigshospitalet udviklet (og patenteret) en metode til at finde tidlige markører på Parkinson sygdommen, og dermed opdage sygdommen adskillige år før den er fuldt manifesteret.

I fremtiden vil mange flere af kroppens forskellige signaltyper kunne bliver opfanget af sensorer, og teknologien breder sig, men brugervenligheden er stadig ikke i helt top på alle sensorer.”

Systemerne skaber nyt grundlag

”Det vil sikkert blive sådan i fremtiden, at den praktiserende læge vil have en række trådløse systemer på hylden, som folk kan låne med hjem i en periode, og så kan disse optage, hvordan personen har det. I princippet på to måder. Online, dvs. der kommer øjeblikkelig svar på uregelmæssige helbredsforhold, og offline, hvor man først får svar ved aflevering af det trådløse system til den praktiserende læge eller klinik. Disse systemer vil opdage, hvis der er unormale hændelser øjeblikkeligt eller give lægen grundlag for at vurdere patienten ud fra de optagne og analyserede data.”

Helge Bjarup Dissing Sørensen tænker også, at vi snart vil finde trådløse systemer til lavpris (men regulatorisk godkendte) som hyldevare på apoteket eller i supermarkedet.

”Men der er dramatisk forskel på de gadget-lignende såkaldte sundhedsdevices, der findes et utal af og så dem, der er regulatorisk godkendte, hvilke pt. er relative få. Men der vil der komme mange flere af disse i fremtiden.”

Ingen erstatning for lægen men et banebrydende plus

”En dansk virksomhed har opnået at estimere hudkræft med et bærbart system ved hjælp af avanceret billedbehandling. Sådanne systemer kan ikke erstatte læger, men de kan give et råd om at søge læge, hvis et modermærke ser mistænkeligt ud. Sådanne systemer vil man kunne købe til indikation af, om der er noget galt. Og de vil være regulerede og godkendte.

I øvrigt er det vigtigt overordnet at understrege, at kunstig intelligens/AI er et mix af lægevidenskabelig viden og ingeniørvidenskabelig viden, og at dette har enorme muligheder, men også sine begrænsninger. F.eks. vil lægen altid stå for den endelige diagnose.

Med tiden vil de bærbare trådløse intelligente systemer blive mere sikre og levere meget høj sandsynlighed for korrekt vurdering af en lang række sygdomme eksempelvis hudsygdomme, hjertehændelser eller -unormale hjernesignaler. Og antallet af falske alarmer vil være meget lille. Systemerne vil ikke være fejlfri – ligesom lægen heller ikke er det – vi har eksempelvist opfundet flere systemer, der estimerer sygdomme eller sygdomstegn med samme nøjagtighed, som de bedste læger, herunder et system til estimering af narkolepsi.

Jeg forventer, at der vil komme flere bærbare trådløse devices, man tager med hjem. Så tager man f.eks. en lille blodprøve, og devicet vil i sig selv kunne prædiagnosticere en række lidelser og sygdomme. Der forskes intenst i at prædiktere sygdomme ud fra en enkelt minimal blodprøve, men dette er ikke mit område.

Lige før det bryder løs

”Der er en masse på vej, og udviklingen af digital sundhedsteknologi vil gøre, at der kommer systemer, der er så billige, at man vil kunne købe dem i supermarkedet, til estimering af ens sundhedstilstand og mulige tidlige sygdomstegn.

Som eksempel har vi som forskningsgruppe i samarbejde med en dansk sundhedsteknologisk virksomhed udviklet en trådløs epilepsialarm til børn og voksne, hvor enheden er placeret på armen. Når der er forekommer et epilepsianfald, vil en intelligent algoritme sende alarm til en modtager, så eksempelvis forældre kan nå at redde barnet fra at komme til skade, ja i værste fald fra decideret livsfare om natten, hvis der kommer en af de specielt farlige epilepsianfaldstyper.

Vi vil se mere kompakte systemer som f.eks. pandebånd eller andre tekstiler, som indeholder elektriske sensorer og måske også indeholder mikrofoner og bevægelsessensorer m.m. og optager aktivitet, og ud fra det kan man f.eks. estimere bevægesygdomme, hjernesygdomme, søvnsygdomme m.v.

Banebrydende digital sundhedsteknologi baseret på medicinsk signalbehandling, big data og AI breder sig helt tydeligt. Det er en kæmpe proces, der er i gang, men det tager tid at opbygge disse systemer baseret på mange patienter og tilstrækkelige data om unormale og normale tidlige hændelser for at få nok grundviden nok til de videnbaserede matematiske algoritmer, der skal opfindes. Men det er på vej!”

Foto: Jesper Scheel

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere