Elektroniske skytsengle skal overvåge vores helbred
Danske forskere er med til at udvikle teknologien bag små, usynlige nano-helbredsmålere, der beskytter os mod sygdom og ulykker. De kaldes skytsengle.

Nanoteknologi og andre teknologier vil i fremtiden blive mere udbredt til at monitorere vores helbred og dermed virke som »skytsengle« der redder liv.
»Der er en overvejende sandsynlighed for, at vi kan få et bedre og mere ubekymret liv med denne her teknologi,« siger Professor Jan Madsen fra DTU (Foto: localcooling.com)

Forestil dig en løbetur i den lokale park om 15 år.

Bittesmå målestationer - eller skytsengle - som er indbygget i dit løbetøj, giver dig besked, når du er ved at være dehydreret, og de holder samtidig øje med din hjerterytme, dit blodtryk, dit stressniveau og meget andet.

Når du løber ind i et område med birketræer, bliver du advaret med det samme, for de højteknologiske skytsengle er udmærket klar over, at du lider af allergi over for lige netop birkepollen.

Måske lyder det som en løbetur i en fjern fremtid, men spørger man forskerne bag det europæiske projekt ”Guardian Angels” kan skytsenglene være virkelighed om 10-15 år.

»Skytsengle er usynlige hjælpere, som træder til, når vi er i fare. Vores projekt går i alt sin enkelthed ud på at lave en moderne skytsengel. Teknologien skal altså holde øje med os, så vi kan slappe af og ikke behøver bekymre os om sygdom eller farer i vores omgivelser,« forklarer Jan Madsen, som er professor ved Institut for Informatik, Danmarks Tekniske Universitet (DTU).

Han er koordinator for DTU’s indsats i udviklingen af de elektroniske helbredsvogtere – et projekt, som er med i opløbet om at modtage én milliard Euro (7,5 milliarder kroner) fra EU’s forskningspuljer.

Netværk mellem os og omgivelser

Kongstanken bag skytsengle-projektet er at skabe et kæmpe netværk af bittesmå computere, som kan lave målinger på både mennesker og deres omgivelser. Computerne skal være i nano-størrelse, og dermed vil de være usynlige for det blotte øje.

De kan indsættes i et hår, i tøjet, i et armbånd, en væg, et dørhåndtag, et vejskilt osv. Herfra kan de kommunikere via et trådløst netværk. Hvis skytsenglenes målinger og beregninger viser, at der er fare på færde for en bestemt person, bliver vedkommende straks advaret - eksempelvis via sin mobiltelefon.

Nanoteknologi foregår i meget små målestoksforhold. Denne grafik illustrerer disse størrelsesforhold for et nålehoved (1 millimeter = 1 million nanometer), ambrosiapollen (20000 nanometer), rødt blodlegeme (2500 nanometer) og et kulstofsnanorør (2 nanometer) (Grafik: HowStuffWorks)

»Jeg kan for eksempel få en advarsel, hvis jeg nærmer mig et sted, hvor der er et udslip i luften, som er farligt for mig at indånde. Måske er det ikke farligt for alle andre, men fordi jeg har en bestemt allergi, kan det være usundt for lige netop mig. På den måde kommer alle de her små ’devices’ til at kommunikere sammen i et meget komplekst samspil,« forklarer Jan Madsen.

Selvforsynende skytsengel

Et særligt krav til de små skytsengle-computere er, at de skal være selvforsynende. Apparaterne skal altså selv høste al den energi, som de skal bruge, for at kunne lave målinger, beregninger, modtage informationer og sende data videre i skytsengle-netværket.

»Energien kan man for eksempel skabe ud fra de vibrationer, som opstår, når vi bevæger os, eller det kan skabes af lys, temperaturforskelle, vind eller hvad der nu måtte være tilstede. For at det overhovedet kan lade sig gøre, skal der ske en voldsom udvikling, og teknologien skal gøres tusind gange mere effektiv.

Det kræver altså nogle landvindinger, som ikke findes i dag, men vi er ret sikre på, at det kan lade sig gøre inden for 10 år. Det viser vores fremskrivninger af teknologien,« siger Jan Madsen fra DTU Informatik.

Færre bekymringer

I dag er det allerede muligt at holde øje med sit helbred ved hjælp af mobiltelefoner, som kan måle blodtryk, puls, lave løbekurver og lignende.

Men til forskel fra den nuværende teknologi vil fremtidens skytsengle konstant overvåge vores sundhed, og ifølge Jan Madsen vil skytsenglen udelukkende slå alarm, hvis målingerne viser, at noget er galt.

»Det betyder, at jeg ikke længere behøver at måle min puls og bekymre mig om, hvorvidt det er farligt, at den ryger op og ned. Jeg ved, at der bliver holdt øje med mit helbred, og hvis der er et væsentligt problem, skal jeg nok blive advaret,« forklarer Jan Madsen.

Forebygger sygdom

Han mener samtidig, at fremtidens skytsengle vil kunne opsnappe faresignaler fra vores krop, som lægerne ikke nødvendigvis vil opdage.

Målestoksforhold for hhv. menneske, væv, celle, DNA og atom.
(Foto: Etisk Råds hjemmeside om nanoteknologi og biosensorer)

»I dag kan jeg sagtens hive et apparat frem og tjekke min hjerterytme og mit blodtryk. Men skytsenglene gør den forskel, at de opsamler data over lang tid, og de kan sammenstille blodtryk og hjerterytme med en række andre parametre.

På den måde kan skytsenglene måske opdage et mønster, som tyder på, at der kunne være et slagtilfælde på vej inden for en nær fremtid. Det er ikke sikkert, at det vil blive opdaget med et halvårligt tjek ved lægen,« siger Jan Madsen.

På den måde mener Jan Madsen, at skytsenglene vil kunne forudsige og forebygge en række sygdomme.

»Der er en overvejende sandsynlighed for, at vi kan få et bedre og mere ubekymret liv med denne her teknologi,« siger Jan Madsen.

Big Brother?

For nogen vil denne her teknologi nok ikke lyde som en skytsengel, men snarere som en Big Brother der overvåger vores helbred og vores færden.

»Jamen, der er selvfølgelig tale om en form for overvågning, og derfor er der rigtig mange moralske og etiske spørgsmål i projektet. Men det er ikke noget, som er særligt for vores system. I dag bliver vi sporet og overvåget overalt, hvor vi går. Gennem vores mobiltelefoner kan man finde ud af, hvor vi har været hvornår, og hvem vi har snakket med. Så der er sådan set ikke noget nyt i det her,« siger Jan Madsen.

Det nye er vel, at nu kommer oplysningerne om vores helbred også ind i et overvågningssystem?

»Ja, men det centrale spørgsmål er stadig, hvem der har adgang til data om den enkelte. Er det mig selv, der ejer informationerne om mig? Og er det OK, at min læge får en meddelelse, når min skytsengel finder ud af, at jeg har et problem? Man kunne sagtens forestille sig, at det bliver op til den enkelte at bestemme, hvem der har adgang til hans eller hendes data.«

Et eksempel på en guardian angel-funktion kunne f.eks. være at allergikere bliver advaret, når de bevæger sig ind i områder med allergener. (Foto: Colourbox)

»Mange vil formentlig ikke have, at deres forsikringsselskab får direkte adgang til oplysninger om deres helbred. På den måde rejser projektet en masse moralske og etiske problemstillinger, og alt det her skal selvfølgelig tænkes ind i projektet,« siger Jan Madsen.

Hackning af helbredet

Vi ved fra andre netværk, at der er en risiko for, at uvedkommende kan hacke sig ind og stjæle oplysninger. Hvordan skal det kunne lade sig gøre at udvikle et system, som gør os sikre på, at oplysninger om vores helbred ikke bliver hacket?

»Det er ikke anderledes end alle andre systemer. Der er måder, hvorpå du kan kryptere og sikkerhedsbeskytte netværket, ligesom når du skal lave en sikker bankoverførsel eller handler med dit kreditkort på internettet. Der findes en masse sikkerhedsteknikker, men i vores tilfælde bliver den store udfordring, at de små ’devices’ stort set ikke har noget energi.«

»Det koster energi at sikre et netværk, så vi er nødt til at nyudvikle på den front. Men det skal kunne gå op – ellers kan det ikke lade sig gøre at realisere projektet,« siger professor Jan Madsen.

Vindere udpeges i 2013

I begyndelsen af 2013 bliver det afgjort om projekt ”Guardian Angels” forgyldes med én milliard Euro – 7,5 milliarder kroner - fra EU. I så fald vil forskerne få arbejdsro i de næste 10 år, hvor skytsenglene skal udvikles.

»Det kræver utroligt meget at løfte så stort et projekt. Alene ansøgningen om forskningspengene er en hel bog. Der er i alt seks projekter, som har fået lov at søge om pengene, og ud af dem vil der være to projekter, som hver modtager en milliard Euro,« forklarer professor Jan Madsen.

Han mener, at der er gode chancer for, at de teknologiske helbredsvogtere bliver til virkelighed og vinder forskningsmillionerne.

»Selv hvis ikke vi får pengene fra EU, så tror jeg ikke, at projektet bliver lagt på hylden. Men det er klart, at forskningen skal finansieres på en eller anden måde, og i så fald bliver projektet formodentlig opdelt i nogle mindre forskningsgrupper.

Men vi regner selvfølgelig med, at vi får pengene, og at alle visionerne bliver en realitet« slutter professor Jan Madsen.

Moderne skytsengle

  • Projekt ”Skytsengle” (engelsk ”Guardian Angels”) er et europæisk forskningsprojekt, som arbejder for at udvikle bittesmå computere, som kan holde øje med vores helbred.
  • Skytsengle-computerne skal placeres på os selv (i tøjet, et hår, et armbånd eller lignende) og i vores omgivelser (i vægge, gulv, kaffekopper, træer, lyskryds og meget andet).
  • Skytsenglene skal forbindes og kommunikere via et trådløst netværk.
  • Hvis skytsenglene opsnapper en fare fra vores omgivelser (f.eks. en orkanvarsel i det område, hvor personen befinder sig) eller fra os selv (f.eks. højt blodtryk eller stressniveau) vil personen blive advaret – eksempelvis via sin mobiltelefon.

Fælleseuropæiske skytsengle

  • I alt er 66 europæiske universiteter, forskningsinstitutioner og virksomheder involveret i projekt ”Guardian Angels.”
  • Projektet blev opstartet i Schweiz, og herefter blev Danmarks Tekniske Universitet (DTU) inviteret til at bidrage til udviklingen af skytsenglene.
  • ”Guardian Angels” er med i opløbet om at modtage penge fra EU’s forskningspulje ”Future and Emerging Technologies flagships”.
  • Seks forskellige projekter har ansøgt om forskningspuljen, og heraf vil to projekter modtage hver en milliard.

Hvad kan skytsenglene hjælpe os med?

Skytsenglene er endnu ikke udviklet, men her er et overblik over, hvad forskerne tror, de vil være i stand til om 10-15 år:

  • Overvåge helbredet: Skytsenglene overvåger vores temperatur, blodsukker, saltniveau, blodtryk, respiration og lignende. Skytsenglene sammenholder de forskellige målinger og vurderer, om dit helbred er, som det bør være.
  • Overvåge omgivelserne: Skytsenglene ved, hvor du er, og advarer dig, hvis der opstår farer i nærheden. Det kunne f.eks. være gasudslip, orkanvarsel, tsunamivarsel, jordskælv eller at du bevæger dig ind i et område pollen eller lignende, som du er allergisk over for.
  • Hjælpe syge: Skytsenglene holder øje med demente, hjælper handicappede og giver sukkersygepatienter besked om, hvornår de skal have insulin. Herudover kan skytsenglene bl.a. overvåge om en baby trækker vejret.
  • Intelligent kørsel: Skytsenglene kan bl.a. advare dig, hvis din bil kører for tæt på en fodgænger. Der bliver også holdt øje med dit stressniveau og træthed, og hvis du er for stresset eller træt, kan skytsenglen advare dig om, at det vil være farligt at køre bil.

Det sker