Medisinens industrielle revolusjon

Tenk deg noen år frem i tid. En eldre mann har nettopp kommet tilbake fra sykehuset etter en operasjon. Denne gangen var det ingen kirurg som utførte operasjonen. I stedet svelget han en kapsel med knøttsmå robotarmer. Den «tenkende» robotkapselen navigerte selv rundt i kroppen og utførte inngrepet.

I det opererte organet sitter nå en sensor på størrelse med et knappenålshode. Dersom blodforsyningen til vevet ikke er tilstrekkelig, sier sensoren ifra — via trådløst nettverk — til en alarm slik at sykehuset kan kalle ham tilbake og redde det truede vevet.

Mannen, som er diabetiker, har fra før flere andre sensorer operert inn i kroppen. Én måler blodsukkeret. Blir det for lavt, setter den i gang en pumpe som sprøyter insulin i blodet. En annen sensor måler hjertets pumpekraft og rytme, og en tredje måler blodtrykket.

Teknologi foran håndverk
Ifølge leder Erik Fosse ved Intervensjonssenteret på Rikshospitalet - Radiumhospitalet HF er man godt i gang med å utvikle teknologi til alle disse inngrepene. Noe er sågar kommersialisert og allerede på markedet. Felles for den medisinske teknologien er at den krever teamarbeid — der hver enkelt teamarbeiders kompetanse er like viktig. — I fremtiden er det teknikken som vil stå i sentrum, ikke den gamle håndverkeren, tror Fosse.

— Vi er midt inne i «den industrielle revolusjonen» i medisinen. Vi er i ferd med å gjøre et sprang i måten å arbeide på, fra en håndverkerhverdag der utøverens kunnskap er det sentrale til en hverdag der personene kun er viktige — i den grad de klarer å styre maskinene.

Data blir helsearbeid
Fosse er ikke i tvil om at vi med nyvinninger som medisinske sensorer, autonome roboter og «augmented reality», som han humoristisk kaller «medisinens Spinning Jenny», vil sikre riktig, tidlig og billig behandling av pasienter. Men utviklingen vil også føre til en intens maktkamp og en devaluering av legens rolle.

— Legen blir mindre viktig. Det er teamet som blir viktig. Sykepleierne blir også viktigere, samtidig som vi vil få stadig nye yrkesgrupper inn på sykehusene. Dataingeniører blir for eksempel helt nødvendige.

Utviklingen vil gjøre spesialisthelsetjenesten i enda sterkere grad til en industri. For å sikre inntjening må sykehusene sentraliseres enda mer, og det blir opp til primærhelsetjenesten å gi pasientene oppfølgende behandling og pleie. Allmennlegen får dermed en viktigere rolle, tror Fosse.

— Dette er ikke noen spøk. Det går på makt og strukturer og identitet hos folk, sier han.

Medisinske sensorer
Men la oss ta et skritt tilbake og se på en type teknologi som er på vei inn, nemlig medisinske sensorer. Det forskes nå med fullt trykk på dette i hele Europa.

Medisinske sensorer kan enten være fysiologiske eller biologiske. Fysiologiske sensorer måler EKG, blodtrykk, bevegelse eller andre fysiologiske signaler i kroppen, mens biologiske sensorer overvåker kroppens biokjemiske stoffer. Biosensorer består av et biologisk element festet til en transduser, som overfører signalene til en datamaskin. Biosensorer har vi hatt siden gruvearbeiderne brukte kanarifugler for å oppdage gasslekkasjer.

Det som er nytt, er at mikroteknologi og nanoteknologi nå gjør det mulig å implantere knøttsmå sensorer i kroppen som videreformidler informasjon til utsiden.

Norske sensorer
Flere sensorer er utviklet ved Intervensjonssenteret. Den såkalte PCO2-sensoren, som måler kulldioksid i vev og brukes til å kontrollere blodforsyningen til for eksempel en påsydd finger, ble utviklet av forskerne Tor Inge Tønnessen og Peyman Mirtaheri.

Denne sensoren er på vei inn på det kommersielle markedet gjennom firmaet Alertis Medical AS. En annen sensor utviklet på senteret, et lite akselerometer, kan festes direkte på hjertet. Den måler bevegelse i tre plan og kan således registrere hjertefunksjonen og si ifra om blodårer går tett.

Det er en del utfordringer forbundet med medisinske sensorer, særlig for sensorer som skal vare over lengre tid. En av sensorene det satses mest på å utvikle, en blodsukkersensor som skal trigge en insulinpumpe, er et eksempel på en sensor som må tåle å være i kroppen over lang tid.

— Når du setter et fremmed stoff i kroppen, vil den reagere på det og kle det inn i betennelse. Hvordan er du da sikker på at den om et år registrerer det samme? Kan den ikke da måle feil? Derfor blir nanoteknologi og forskning på materialoverflater veldig viktig, sier Fosse.

Trådløse pasienter
I tillegg er det utfordringer knyttet til å få signalene fra sensorene og ut av pasienten og til en skjerm. Trådløs overføring kan for eksempel påvirkes av elektromagnetisk støy. Det er også uløste oppgaver forbundet med presentasjonen og raffineringen av dataene. Rikshospitalets intervensjonssenter er med i forskningsprosjekter for å forbedre alle disse elementene.

— All forskning må ha som mål å gjøre hverdagen enklere. Jeg har større tro på å løse de enkle hverdagsproblemene enn å gå løs på en stor visjon. Derfor bør første trinn være å gjøre pasientene «trådløse». Tenk deg alle overvåkingskablene som er koblet på en intensivpasient for å måle EKG eller blodtrykk i dag. Det er stor fare forbundet med å løfte og snu pasientene, sier han.

Det er for tiden stor satsing på utvikling av medisinske sensorer kombinert med trådløs overføring av signaler som skal hjelpe til å overvåke pasienter hjemme. Noen har skissert dette som en mulig teknologisk løsning på problemene tilknyttet eldrebølgen.

Men også her er det store utfordringer sier Fosse.

— Hvis du skal overvåke 100.000 hjemmeboende eldre med masse forskjellige sensorer — hvem skal analysere alt dette og hva blir egentlig kost- og nytteverdien av det?

Stimulerer til innovasjon
Fosse har stor tro på å kommersialisere den medisinske teknologien. Det er en satsing fra myndighetenes side på at ideer fra sykehusene skal videreutvikles i industrien. Intervensjonssenteret har som en av sine hovedoppgaver å stimulere til innovasjon og produktutvikling i samarbeid med industrien.

— Vi er avhengig av å bruke teknologi som er oppdatert. Da er det en trygghet i at det brukes av mange og at leverandøren har styrke til å utvikle den videre, sier han.

Norge har lenge vært en C-nasjon når det gjelder å utvikle medisinsk teknologi. Den trenden tror Fosse nå er i ferd med å snu. Rikshospitalet - Radiumhospitalet eier i dag Medinnova, som har som mål å stimulere til gründervirksomhet innen medisinsk teknologi. 14 ulike gründervirksomheter har sprunget ut fra Rikshospitalet - Radiumhospitalet det siste tiåret.

— Over 50 prosent av teknologien vi bruker i oljesektoren, er produsert i Norge. I helsesektoren, går alle disse pengene rett ut av landet. Knapt ti prosent av medisinsk teknologi i Norge er utviklet her i landet. Men Norge har alltid vært sterk på it-siden, så etter hvert som den medisinske teknologien blir mer avansert, har jeg tro på at Norge kan bli konkurransedyktig også på dette området, sier Fosse.

Gir kirurger supersyn

Ved å blande videobilder, røntgenbilder og virtuelle bilder er forskere i ferd med å skape et «supermannsyn». Det vil forenkle og forbedre arbeidsforholdene ved kirurgiske inngrep.

Du har kanskje sett det på tv-sendte fotballkamper: Spillerne står i mur og venter på et farlig frispark. Plutselig popper det opp en sirkelformet grafikk som viser om spillerne står de tilmålte ni meterne fra ballen.

Utvider virkeligheten
Nå forskes det på fullt for å kunne utnytte den samme teknikken i forbindelse med kirurgiske inngrep. Teknikken kalles på engelsk «augmented reality», eller «utvidet virkelighet» på norsk.

— I helsevesenet er vi normalt delt opp i kirurgiske avdelinger, røntgenavdelinger og medisinske avdelinger. Røntgenavdelingene jobber med røntgenbilder, mens kirurgene har jobbet med synets veiledning, eller videobilder. Det som er spennende, er at vi nå begynner å kombinere disse bildemodalitetene. Da jobber vi plutselig i en helt annen virkelighet, sier Erik Fosse.

Kan «se» svulsten
Ved å koble bilder fra en MR-undersøkelse sammen med de virkelige videobildene under en operasjon, er man i ferd med å skape et «supermannsyn» som gjør det mulig å se gjennom overflaten.

—Å kunne kombinere slike bilder, er selvfølgelig til stor hjelp under planleggingen av et inngrep, men det er til enda større hjelp når det fungerer i «real time», altså på bevegelige bilder underveis i operasjonen. Da kan du jo «se» nøyaktig hvor svulsten ligger, sier han.

Kommersielle aktører
Det finnes allerede kommersielle aktører som tilbyr systemer som sporer instrumentene og legger dem sammen med MR-bildet på en skjerm, mens kirurgen kan se de vanlige bildene på en annen skjerm. Intervensjonssenteret ved Rikshospitalet - Radiumhospitalet HF koordinerer nå et større EU-prosjekt (ARISER), som arbeider med å finne en løsning som kan tas i bruk i klinikken.

— Utfordringen ligger i å finne punkter som kan knytte de virtuelle bildene sammen med anatomien når bildene beveger seg, sier Fosse.

I følge Fosse er det teknisk sett ikke særlig vanskelig. — Det handler om å koble digitale signaler sammen og få dem til å «kjenne igjen hverandre». Da snakker vi egentlig om algoritmer, altså regneprosesser. Det fordrer det stor datakraft, men det har vi jo i dag, sier han.

Fra It & helse, Dagens Medisin 06/07