Intelligent plaster ringer efter ambulancen
Danske forskere har udviklet et intelligent plaster, der holder øje med kronisk syge patienters tilstand døgnet rundt. Det ringer selv efter akut lægehjælp, hvis patienten bliver dårlig.

Selv om e-plastret er fyldt til randen med avanceret elektronik, så fylder det ikke ret meget. Plastret er behageligt at have på og kan tåle, at patienten bader mange gange (Foto: DELTA)

Selv om e-plastret er fyldt til randen med avanceret elektronik, så fylder det ikke ret meget. Plastret er behageligt at have på og kan tåle, at patienten bader mange gange (Foto: DELTA)

Martin har forhøjet blodtryk og sukkersyge på en og samme tid, og må derfor dagligt indtage store doser medicin.

De sidste mange år har han måttet gå til lægen flere gange om ugen for at få tjekket, om hjertefunktion og blodsukkerniveau er, som det skal være. Men nu er der håb for, at Martin og andre patienter med kroniske sygdomme inden længe kan få deres liv tilbage.

Lige nu er et konsortium af forskere fra en lang række danske forskningsinstitutioner og virksomheder nemlig i fuld gang med at udvikle et intelligent plaster, e-plaster, der kan overvåge kronisk syge patienter 24 timer i døgnet, selv om de befinder sig i eget hjem.

Forskerne er kommet så langt i udviklingsprocessen af den grundlæggende teknologi, at de nu kan afprøve systemets funktionalitet på ti danske hjertepatienter i blandt andet Aalborg og Frederikshavn - forsøg, som starter nu, og som vil løbe over de næste par måneder.

»Hidtil har kronisk syge patienter været nødt til at besøge lægen flere gange om ugen for at få tjekket deres helbredstilstand. Dette er meget stressende for patienterne, og samtidigt viser målingerne kun øjebliksbilleder - de giver ikke noget fuldt overblik af patienternes helbredstilstand. Vores håb er, at plastret vil give patienterne mulighed for at blive hjemme, og samtidigt give dem større sikkerhed og tryghed, fordi deres helbred er under konstant opsyn,« siger siger Jens Branebjerg, der er formand for styregruppen for e-plaster-konsortiet.

Plastret har egen telefon

I forsøget får patienterne et e-plaster klistret på et strategisk sted på kroppen. Plastret indeholder sensorer, der hele tiden måler på patientens hjerterytme, iltindhold i blodet samt kroppens temperatur.

Forsøget skal vise, om plastret er i stand til at gennemføre alle målingerne og sende dem over et netværk til en eletronisk patientjournal på et hospital. Viser det sig, at det kan lade sig gøre, vil forskerne efterfølgende gennemføre et tilsvarende forsøg, hvor plastret også rummer en såkaldt intelligent algoritme.

Algoritmen, et lille computerprogram, kan vurdere, hvad der skal ske, hvis målingerne viser noget unormalt.

Enten kan den nøjes med at indrapportere målingerne via et computernetværk til en elektronisk patientjournal på hospitalets server. Eller også kan den selv ringe efter akut lægehjælp eller en ambulance, hvis situationen er livstruende.

For at det kan lade sig gøre, er plastret udstyret med en mikro-radio, som trådløst kan sende besked til en særlig telefon, en såkaldt 'smartphone', der står et centralt sted i hjemmet. Herefter ringer telefonen op til hospitalet og afleverer plastrets besked.

Lægen får mere tid

Den store fordel ved plastret er, at algoritmen sorterer i de mange måledata, som måleudstyret producerer - det sørger for at filtrere alle de data fra, der er normale. Fokus er på de få data, der ser unormale ud. Det er kun dem, som lægen på hospitalet får at se.

»Hvis alle data skulle indsendes til gennemsyn hos en læge, ville lægen ikke kunne bestille andet end at overvåge denne ene patient. Måleudstyret producerer en konstant strøm af data, der svarer til strømmen af vand fra en vandhane. Størstedelen af alle disse data viser ikke noget unormalt og er derfor ikke interessante, så det ville være spild af tid at have en læge til at overvåge dem. Den intelligente algoritme sørger for, at lægen sparer kostbar tid, som han så kan investere dér, hvor der virkelig er brug for den,« siger Jens Branebjerg.

På lang sigt forestiller vi os, at e-plastret vil kunne gøre patienterne til eksperter i eget helbred. Det skal kunne sige: dit blodsukker er for højt, tag din medicin

Jens Branebjerg

Det helt afgørende for plastrets succes er, at den elektroniske algoritme er til at stole på - for er den det ikke, kan det blive fatalt for patienterne. Det skal de kommende forsøg teste. Går forsøgene godt, er forskerne klar til at gå videre med næste skridt i form af en egentlig produktudvikling. Og selv om teknologien stadig er i støbeskeen, så får det allerede nu stor opmærksomhed fra potentielle kunder.

»Vi arbejder allerede på konkrete produktudviklings-projekter med danske såvel som udenlandske kunder. Hvis alt går vel, så satser vi på, at vi kan begynde en egentlig produktudvikling i løbet af det kommende år,« siger Jens Branebjerg.

Forsker-konsortiet glæder sig derfor til de kommende tests på rigtige hjertepatienter. Bekræfter forsøgene, at plastret rent faktisk er i stand til at løfte opgaven, vil man kunne udvikle et produkt, der vil kunne hjælpe rigtigt mange patientgrupper i hverdagen.

Ekspert i eget helbred

En stor patientgruppe, som kunne bruge et e-plaster er diabetes-patienter, der har behov for at kunne følge med i, hvordan blodsukkerniveauet udvikler sig i løbet af dagen. En anden gruppe, der vil kunne få glæde af plastret, er astmapatienter og lungepatienter, der kæmper med vejrtrækningen. Her vil plastret kunne overvåge patienternes iltmætning i blodet, så de kan få hjælp, hvis blodets iltindhold bliver for lavt.

På lang sigt skal e-plastret kunne betydeligt mere end testversionen. Forskerne drømmer om, at en videreudvikling af plastret vil kunne guide patienten, hvis der pludselig opstår en unormal situation hvor eksempelvis blodsukker-niveauet bliver for højt.

»Visionen er, at e-plastret i fremtiden skal gøre patienterne til eksperter i deres eget helbred. Vi forestiller os eksempelvis, at det skal kunne sige: Dit blodsukkerniveau er for højt - tag din medicin,« siger Jens Branebjerg.

Stor teknologisk udfordring

Teknisk set har det været en stor udfordring at udvikle teknologien bag e-plaster. Plastret skal nemlig opfylde rigtig mange krav, som er utroligt svære at opfylde på samme tid.

  • Det skal være så lille og behageligt at have på, så det ikke generer patienten.
  • Patienten skal kunne have plastret på igennem mindst en uge og gå i bad flere gange uden at skifte det.
  • Plastret skal løbende kunne indsamle et hav af mange forskellige slags målinger, som hjerterytme. blodets iltindhold og temperatur, hvilket koster store mængder elektrisk strøm.
  • Patienten skal ikke bekymre sig om at skulle skifte batterier på selve plastret. De batterier, der er lagt ind i plastret, skal derfor rumme strøm til mindst en uge.

Det sidste problem har vist sig at være det største. Og det er ikke løst helt endnu. Problemet er, at det er svært at udvikle batterier, der både er meget små, og som samtidigt rummer tilstrækkeligt meget strøm til en uge. Men den forskergruppe, der har haft ansvaret for denne opgave, er kommet rigtigt langt med at reducere plastrets strømforbrug, så plastret pt. har strøm nok til omkring tre dage.

»Vi har løst problemet ved at lade selve plastret køre på svagstrøm. De måledata, som plastret laver, skaber et meget svagt signal sendes over til en lille boks uden for plastret. Her omformes signalet til et, der er langt kraftigere, og som kan overføres til patientens elektroniske journal på hospitalet via en såkaldt smartphone, der fungerer uafhængigt af patienten,« siger ph.d.-studerende Rasmus Haahr fra DTU Nanotech.

Strømforbruget skal dog nedbringes en hel del mere, før man kan sælge plastret som et decideret produkt.

»Vi arbejder stadig på selve teknologien og er stadig ikke helt tilfredse. Men vi er fortrøstningsfulde og får hele tiden reduceret strømforbruget en tand mere. Så vi regner med, at vi når målet i løbet af det kommende år,« siger Rasmus Haahr.
 

Forskerkonsortiet bag teknologien 

E-plasteret udvikles af et konsortium af forskere og virksomheder.  

  • RTX Healtcare har ansvaret for videresendelse af signalet fra plastret til hospitalet.
  • Systematic står for udviklingen af software til transmission af data til elektronisk patientjournal.
  • SOS International forsøger at udvikle services til patienter og læger, som bygger ovenpå den grundlæggende teknologi.
  • Sansemotorisk Institut på Aalborg Universitetscenter står for at finde en måde, hvorpå teknologien kan implementere det på klinikkerne.
  • DTU Nanotech - udvikler nye mikrosensorer
  • DELTA - udvikler eplaster-arkitekturen samt dets hardware. De har blandt andet ansvaret for den intelligente algoritme.
  • Coloplast - udvikler plastrets klæber og Medical Device
  • Siliside - laver nye chipradioer, der skal bruges til transmission af signal

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om blandt andet det mikroskopfoto, som du kan se herunder.


Annonce: