Prototypen av sensoren testes ut med flere punktmålinger med ulik avstand til hjertet. I fremtiden skal dette se ut som et av dagens pulsbelter med flere målepunkter i beltet.
Prototypen av sensoren testes ut med flere punktmålinger med ulik avstand til hjertet. I fremtiden skal dette se ut som et av dagens pulsbelter med flere målepunkter i beltet. (Foto: Sintef)

Blodtrykksmåler

Norsk innovasjon skal måle blodtrykket hvert sekund

Skal avdekke alvorlige sykdommer - og hjelpe mosjonister.

Seniorforsker, siv. ing. Trine Seeberg ved Sintef Digital og sjef for elektronikkprodusenten Datek, siv. ing. Espen Westaard, utvikler ny teknologi for å hente blodtrykk som de tror vil revolusjonere både helse- og wellnessmarkedet. Foto: Monica Larsen Vegstein

Sintef Digital og Datek arbeider nå sammen for å konstruere en ny type blodtrykksmåler som vil kunne revolusjonere måten vi måler slike vitale helsedata.

De fleste er nok kjent med den tradisjonelle metoden, som går ut på å blåse opp en mansjett rundt overarmen og måle hvilket trykk som må til for å stoppe blodet og slippe det igjennom.

Det er en velprøvet metode, men også en som er beheftet med problemer. Trykket måles gjerne hos legen, og blir ofte høyere på grunn av litt nervøsitet. Det samme gjelder når man må få sjekket trykket over et døgn. Det kommer som et lite sjokk hver gang mansjetten blåser seg opp. Ikke minst når man sover. 

«All-star»-lag av samarbeidsbedrifter

I tillegg til Sintef Digital og Datek deltar også Oslo Universitetssykehus med et verdensledende forskningsmiljø innen høyt blodtrykk, ledet av en av verdens mest siterte forskere, Sverre Kjeldsen. Sandefjord Helsepark skal bidra med brukertesting og Fujitsu med sensorteknologi og høykvalitetsproduksjon.

Prosjektet har samlet en blanding av offentlig og privat norsk næringsliv, internasjonalt næringsliv og ikke minst primærhelsetjeneste, spesialhelsetjeneste og ulike forsknings- og teknologimiljøer.

Ny teknologi

Prototypen brukes til testing. I fremtiden skal systemet blir vesentlig mindre og mer funksjonelt. Foto: Sintef

Seniorforsker og sivilingeniør Trine M. Seeberg ved Sintef har i tre år jobbet med problemstillingen gjennom EU-prosjektet dLIVER. Det går, som navnet antyder, ut på å bedre diagnostikk og levekår for leverpasienter. Nå har Sintef fått med seg det norske utviklingsselskapet Datek for å løse problemet som i så fall vil ha et langt større nedslagsfelt enn bare i levra.

– Ideen vi jobber med er å bruke flere målemetoder sammen for å finne blodtrykket. Selve sensoren vil sitte på brystet, der idrettsfolk lenge har sjekket pulsen. Her kan vi måle endringer i blodstrømmen ved hjelp av optiske og elektriske sensorer. Ikke ulikt hvordan vi gjør pulsmåling, sier Seeberg.

Det er mange som har testet ut liknende ideer, men de aller fleste har kommet til at det er for mange feilkilder. Derfor brukes sensoren også til å gi en enkanals EKG-måling som sier noe om når hjertet trekker seg sammen. Men heller ikke det er nøyaktig nok, så de måler også impedansen som gjør at de kan forbedre tidsnøyaktigheten til EKG-målingen.

Ved å måle hjertedata med tre prinsipper; EKG, impedans og optisk kan man få frem en PPG-kurve, som sammen med gode algorimer og kalibreringsdata kan produsere blodtrykkskurver av. Foto: Sintef

– Ut fra EKG-signalet får vi et slags startsignal fra hjertet. Sammen med den deriverte av den såkalte ICG-verdien – Impedance CardioGraph - gjør det at vi kan bestemme tidspunktet mye mer nøyaktig. Ut fra disse to kan vi sammen med den såkalte PPG-verdien – Photo PlysmoGraphy – fra den optiske sensoren gjøre en beregning av blodtrykket, sier Datek-sjef sivilingeniør Espen Westaard.

Systemet leverer måledata hvert 4. ms og de vurderer å korte ned dette ytterligere. Ennå er sensoren koblet til en PC, men det er natulig at en senere modell vil sende dataene trådløst via bluetooth til en datamaskin hvor de kan behandles og eventuelt videresendes til fastlege eller sykehus.

Trenger modeller

Den optiske målingen kan sammen med de to andre målingene si noe om hvordan blodtrykksbølgen brer seg ut fra hjertet.

Målingene de vil gjør vil ikke gi de samme trykkmålinger vi er vant med. For å få fram absolutte trykkverdier må systemet kalibreres med tradisjonelle målinger, og man må legge inn algoritmer som tar hensyn til alder og andre ting som påvirker hvordan blodet strømmer i årene.

– Prinsippet er enkelt, men det er ikke lett å få til i praksis, men dette skal vi løse. Leger ved Ullevål Sykehus, som vi samarbeider med, tror dette også kan bli et verktøy for å avsløre sykdommer i hjerte-karsystemet. Sensoren vil enkelt kunne gi legen tilgang på data som de trenger store, dyre instrumeter til å kunne samle i dag, sier Seeberg.

Stort mosjonistmarked

Blodtrykktjeneste: Systemet skal utvikles slik at blodtrykksdata kan leveres til en sikker skyplattform. Foto: Sintef

Får de til måleren, tror de at det vil åpne seg nok et stort marked også utenfor helse. Folk løper jo rundt med puls- og aktivitetsmålere på seg hele tiden og det å få blodtrykk i tillegg vil være en revolusjon i det såkalte wellness-markedet.

I Norge kjøpte vi for eksempel 900.000 smartklokker og aktivitetsarmbånd i fjor viser tall fra Stiftelsen Elektronikkbransjen.

Mer enn trykk

– Det er for øvrig ikke bare blodtrykk vi måler. Sensoren, som sitter i et belte rundt brystet, har også temperaturmåler, akselerometer, gyroskop og et magnetometer. Det gjør at den passer perfekt inn i markedet for trening, men også innen velferd. Dette kan bli en plattform for mange ulike produkter. Vi har jobbet med en rekke IoT-produkter fra elektronikk til appene, sier Westgaard.

Nå handler det om å komme først til mølla, for her er det mye korn og male. Forskerne vil utnytte kraften som ligger i big data og maskinlæring for å forbedre resultatene.

Tester

I mai starter prosjektet som de nå har fått støtte til. Den første kliniske testingen gjøres på pasienter. Både Ullevål Sykehus og Sandefjord helsepark er partnere i prosjektet og vil gjennomføre kliniske tester på pasienter.

– Det er veldig inspirerende for oss at klinikerne er så interessert i dette prosjektet. Vi kommer til å jobbe sammen med dem for å se hva slags andre helseproblemer vi kan avdekke med metoden, sier Seeberg.

Det burde være nok å ta av. Bare i Norge er det 1,5 millioner som har for høyt blodtrykk og nesten 13 prosent av alle dødsfall har sammenheng med dette.

Full støtte

Prosjektet har fått støtte for Forskningsrådet med 16 millioner kroner de neste fire årene. I tillegg kommer betydelig egeninnsats fra prosjektpartnere. Fra neste år vil Oslo Universitetssykehus ha en doktorgradsstudent knyttet til prosjektet.

– Forskningsrådet vil avlaste risiko i bedrifter som bruker FoU i jakt på nye markeder. Det er stor konkurranse om midlene. Etter en første siling får kun 1 av 4 bedrifter i finalen støtte. Dateks HyperSension-prosjekt fikk høy score - og hele 16 millioner kroner. Partnerskapet med Sintef, OUS, Sandefjord Helsepark og Fujitsu samt kombinasjonen av helse, IoT og inteternasjonale markeder er imponerende og lovende, sier divisjonsdirektør forskningsrådets divisjon for innovasjon, Anne Kjersti Fahlvik.

Til nå har de gjort tester både på friske og syke, men det gjenstår mye utvikling. De vil gjerne ha bedre optiske sensorer og et velfungerende mottakssystem. Datek har allerede en godt utviklet Amazon-basert skyløsning, men den trenger å tilpasse seg de sikkerhetskravene som er nødvendige når det er snakk om helsedata og gjøre det mulig for helsevesenet å motta og utnytte resultatene.

Kommentarer (4)

Kommentarer (4)