Etiketterna som håller koll på andningen

För patienter som har lungsjukdom eller har genomgått ett kirurgiskt ingrepp är det avgörande att kunna mäta andningsfunktionen på ett exakt och tillförlitligt sätt. Idag används regelbundet bildbaserade metoder, till exempel vanliga datorröntgen och tomografi, och undersökningarna görs med hjälp av avancerad utrustning i sjukhusmiljö. Förutom begränsad tillgänglighet och dyr teknik utsätts patienterna också för strålning.

För att det ska vara möjligt att göra avancerade och exakta mätningar på ett enklare och mer kostnadseffektivt sätt har Chalmersledd forskargrupp testat ett helt nytt sätt att analysera andningsfunktionen. I en nyligen publicerad vetenskaplig artikel visar forskningen att radiofrekvensteknik kan användas för avancerad mätning av andningsfunktion och andningsmönster. Tekniken används redan idag på bred front i samhället, inom allt från mobil kommunikation till att spåra varor med hjälp av radiofrekvensidentifiering, RFID.

– För att pröva idén använde vi befintlig kommersiell utrustning i ett koncepttest. Vi är glada över de lovande resultaten, som visar att tekniken har potential för avancerad och övervakning inom vården, säger Xuezhi Zeng, som är docent och fakultetslärare på institutionen för elektroteknik på Chalmers.

Hon har under många år forskat inom radiofrekvensteknik och tillsammans med forskarkollegor på Sahlgrenska Universitetssjukhuset och Göteborgs universitet genomfört hon studier som bevisar att tekniken är lämpad för avancerad ochningsövervakning.

Plåsterlika etiketter registrerar andningen

Testerna genomförs på Sahlgrenska Universitetssjukhusets simulatorcentrum där en datorstyrd docka försågs med fyra plåsterliknande etiketter, RFID-taggar, som sattes på olika platser på bröstkorgen. Med hjälp av radiovågor från en portabel utrustning, en läsare, kunde etiketternas rörelser registreras och presenteras som grafer på en skärm.

Det gick att avläsa även små skillnader i andningsrörelserna vid de olika mätpunkterna i de flesta testerna. Resultaten gav därmed en fördjupad bild av andningsfunktionen.

– Inom vården finns ett stort behov av flexibla, tillförlitliga och kostnadseffektiva mätmetoder. Detta är ett viktigt steg mot att få fram individanpassad rehabilitering för vissa patienter som återhämtar sig efter operation eller lever med kroniska lungsjukdomar, säger Gunilla Kjellby Wendt, verksamhetschef för arbetsterapi och fysioterapi vid Sahlgrenska universitetssjukhuset och adjungerad professor vid Chalmers.

Hon anser att RFID-tekniken skulle göra undersökningarna enklare att genomföra, då utrustningen är portabel och kan användas både i vårdmiljö och hemma.

De små chipförsedda etiketterna, där varje enhet har ett unikt ID, får den energi de behöver från läsaren. Därmed fungerar de helt kontaktlöst, utan vare sig batterier eller sladdar.

Hoppas på klinisk testning inom fem år

Nästa steg för forskarna är att utveckla en egen prototyp där signalbehandling, systemdesign och analysfunktion skräddarsys, så att utrustningen och metoden blir robust för klinisk testning.

– Det kommer att ta några år, men jag hoppas att vår prototyp kan testas på patienter inom fem år, säger Xuezhi Zeng.

På längre sikt hoppas forskarna att metoden gör det möjligt att testa fler patienter, på fler vårdnivåer. Förhoppningen är också att kunna följa patienter med nedsatt lungfunktion över längre tid i hemmet, så att försämringar kan upptäckas och behandlas snabbare.

– Detta skulle kunna få stor betydelse för hur vi följer upp och behandlar patienter med nedsatt lungfunktion, inte minst när alltmer vård ska kunna ges hemma hos patienterna, säger Monika Fagevik Olsén, medförfattare till studier och professor i fysioterapi vid Göteborgs universitet.

Forskningen har fått finansiering från Chalmers styrkeområde Hälsa och teknik.

Om forskningen:

Den vetenskapliga studien har publicerats i IEEE Access . Författarna är Xuezhi Zeng, Jiaqi Wu, Anneli Thelandersson, Gunilla Kjellby Wendt och Monika Fagevik Olsén. Forskarna är verksamma vid Chalmers tekniska högskola, Sahlgrenska Universitetssjukhuset och Göteborgs universitet.

Artikel: https://research.chalmers.se/en/publication/550294

Källa: Chalmers tekniska högskola .