Teknologiske gjennombrudd har gjort elektroniske komponenter mer effektive og ­pålitelige, år etter år. Fremskritt innen biokompatible materialer bringer teknologien nærmere menneskekroppen. Det åpner døren for helt nye medisinske muligheter.

Tekst: Adrián M. Llop. Recha, PhD i elektronikk, med forskningsspesialisering innen RF-biomedisinske sensorer, institutt for Informatikk, Universitetet i Oslo, oversatt av Anatol Grosse etter tillatelse

Til sammen har dette forandret biomedisinsk teknologi. Feltet som en gang var begrenset til det mest grunnleggende, for eksempel kirurgiske verktøy og protester, inkluderer nå avanserte medisinske bildesystemer og livreddende teknologi som pacemakere.

Løpet er langt fra ferdig løpt. Fortsatt forskes det på innovative ideer som til slutt kan finne veien inn i klinisk praksis. I denne artikkelen ser vi nærmere på noen av dem, og på utfordringene de står ovenfor.

KI-momentumet

Kunstig intelligens (KI) har etablert seg i mange aspekter av livene våre. Biomedisinsk teknologi er intet unntak. Her ­brukes KI-modellene som regel til å analysere sensorsignaler og medisinske bilder for å forbedre kvaliteten og dermed støtte mer presis diagnostikk. 

Trenden er synlig innen forskning, også på pediatrisk bilde­diagnostikk. Tallrike studier på pediatrisk ultralyd ­rapporterer lovende resultater ved bruk av KI-modeller trent på ultralydbilder som dekker flere tilstander, for eksempel akutt blindtarmbetennelse, lungebetennelse eller hydro­nefrose. Spart tid, kostnadsreduksjon og forbedret diagnostisk støtte er potensielle fordeler ved å integrere disse modellene med ultralydsystemer [1].

Likevel er det fortsatt viktige utfordringer som må løses. Evnen KI-verktøyene har til å fungere pålitelig på tvers av ulike kliniske settinger er fortsatt begrenset. Det skyldes ­hovedsakelig mangel på store, standardiserte datasett, variasjon i pasient- og bildeopptaksforhold, samt juridiske og etiske begrensninger. Foreløpig hindrer dette klinisk implementering i stor skala [1].

Til tross for utfordringene utforskes KI fortsatt i mer kontrollerte former, slik som innen tumoravbildning. Blant de mest bemerkelsesverdige eksemplene er MammoWave-prosjektet, utviklet ved Universitetet i Perugia [2,3]. Initiativet har som mål å utvikle en avbildningsenhet for brystkreft basert på ikke-ioniserende stråling kombinert med KI-drevet program­vare. Røntgenavbildning er klinisk standard, men dette innebærer eksponering for ioniserende stråling. I mange år har forskere undersøkt alternativer, og mikrobølger har vist seg å være en lovende kandidat.

Mikrobølgeavbildning er ikke-ioniserende, men gir lavere oppløsning enn røntgen. MammoWave-enheten håndterer denne begrensningen ved å bruke KI til å forbedre bilde­tolkningen og rapporterer lovende resultater sammenlignet med konvensjonell mammografi. På tidspunktet denne artikkelen skrives gjennomgår teknologien kliniske studier. Dersom den lykkes kan den bidra til utviklingen av en ny generasjon avbildningsenheter basert på ikke-ioniserende stråling.

Nytenkende overvåkning: bærbar og kontaktfri teknologi

«Miniatyriseringen» av kretser og sensorer har muliggjort bærbare “wellness-enheter», for eksempel smartklokker og aktivitetsarmbånd som kan overvåke vitale tegn som hjertefrekvens, oksygenmetning, samt en rekke livsstilsparametere. Parallelt har forskningen vært rettet mot å «miniatyrisere» kliniske overvåkningsteknologier. 

Konvensjonell pasientovervåkning er avhengig av lednings­tilkoblede elektroder, selvklebende prober og klumpete utstyr som kan skade sårbar hud eller begrense bevegelse. Som respons på dette er en ny generasjon sensorteknologier i ferd med å vokse frem, med mål om å tilby kontinuerlig, presis og mer skånsom overvåkning. Samtidig endrer de det kliniske miljøet. Teknologien deles generelt inn i to kategorier: kropps­nære enheter og kontaktfrie sensorer.

Kroppsnære enheter er vanligvis basert på direkte, ikke-­invasiv kontakt med kroppen og bæres ofte på håndleddet, festes på brystet, utformes som plasterbaserte løsninger eller integreres i klær. Typiske målemetoder er fotopletysmografi for hjertefrekvens og oksygenmetning, elektrokardiografi, akselerometre og gyroskoper for bevegelse og respirasjon, temperatursensorer og elektrodermal aktivitetsmåling for stress eller autonom funksjon. Hos barn og ungdom har disse teknologiene blitt undersøkt for kardiovaskulær overvåkning, psykiatrisk og nevrologisk utviklingsvurdering, anfalls­deteksjon, ganganalyse og utviklingsoppfølging, ofte med god overensstemmelse med standardmålinger [4,5,6].

Innen nyfødtmedisinen har trådløse, bærbare sensorer som mål å erstatte ledningstilkoblede elektroder og prober med lette, batteridrevne enheter som overfører data via Bluetooth eller lignende protokoller. Disse systemene overvåker vanligvis hjertefrekvens og respirasjonsfrekvens, noen ­ganger kombinert med oksygenmetning eller temperatur. Sammenlignet med tradisjonelle monitorer reduserer de mengden rot med kabler og ledninger, forenkler håndtering av barnet og hud-mot-hud-kontakt, og kan støtte foreldrebondingen på nyfødtavdelingen [4,7].

Parallelt med bærbare enheter er kontaktfrie teknologier et aktivt forskningsområde, særlig for nyfødte. Disse systemene bruker vanligvis RGB- eller infrarøde kameraer eller radar for å hente ut fysiologiske signaler som respirasjonsfrekvens eller hjertefrekvens fra subtile brystbevegelser eller endringer i hudfarge. Siden de ikke krever fysisk kontakt, eliminerer de risikoen knyttet til sårbar nyfødthud og skader forårsaket av klebende materialer [7].

Håndleddsbaserte bærbare enheter brukes i økende grad hos eldre barn og ungdom for å registrere aktivitet, hjertefrekvens og søvn, og et mindre antall medisinsk godkjente armbånd har vist lovende resultater i sykehusstudier. I nyfødtmedisinen er trådløse bærbare monitorer fortsatt hovedsakelig på forsøksstadiet: noen få er testet i pilotstudier og kan måle hjertefrekvens og respirasjon pålitelig, men større studier er nødvendige før de kan tas i rutinemessig bruk [5,7].

De fleste kontaktfrie teknologier befinner seg derimot fortsatt i en tidlig utviklingsfase. Selv om de har ­betydelige potensielle fordeler, kreves det mer forskning for å dokumentere sikkerhet, pålitelighet og klinisk effekt under reelle forhold [7].

Fremover forventes det at kombinasjonen av flere typer sensorer med kunstig intelligens og individtilpassede data vil øke verdien av både bærbare og kontaktfrie systemer betydelig. I stedet for bare å gjenskape funksjonene til tradisjonelle monitorer, kan disse systemene bidra til å oppdage tidlige tegn på forverring, tilpasse overvåkningen til hver enkelt pasient og forlenge kontinuerlig oppfølging ut forbi sykehuset og hjem med pasienten.

Diabetesovervåking uten nål?

Avslutningsvis er det verdt å rette oppmerksomheten mot et forskningsområde som har vært studert i mange år: nye tilnærminger til diabetesbehandling. Diabetes er en av de mest utbredte kroniske sykdommene på verdensbasis og blant de ti hyppigste dødsårsakene globalt. Det anslås at rundt 11 % av verdens befolkning lever med diabetes, inkludert omtrent 300 000 barn og unge i Europa. Forekomsten er nesten doblet de tre siste tiårene og forventes å øke i årene som kommer. Det gjør diabetes til en stor og voksende, global helseutfordring [8,9].

I dag finnes to hovedmetoder for blodsukkermåling i hjemmet. Den første er kapillærmåling, som baserer seg på en liten blodprøve fra fingertuppen tatt med en lansett og analysert med et glukometer. Den andre er kontinuerlig glukosemåling (CGM), som bruker en bærbar sensorplaster med et tynt filament som settes inn under huden for å måle glukosenivået i interstitiell væske og sende dataene til en smarttelefon eller annen bærbar enhet.

Selv om begge metodene har revolusjonert diabetesbehandlingen er de fortsatt minimalt invasive og kan medføre ubehag. De innebærer også en økonomisk belastning, ettersom de krever jevnlig utskifting av forbruks­komponenter: engangsteststrimler ved kapillær­måling og sensorplastre ved CGM, som ­degraderes og slites over tid. For å redusere denne belastningen har forskere lenge forsøkt å oppnå det som ofte omtales som «den hellige gral» innen ­diabetes­teknologi: ikke-invasiv blodsukkermåling.

De vanligste ikke-invasive strategiene som er beskrevet i litteraturen kan grovt deles inn i tre kategorier: elektro­kjemiske, optiske og mikrobølgebaserte sensorer [10]. Elektrokjemiske tilnærminger fokuserer vanligvis på kroppsvæsker som kan nås eksternt, som svette, tårer ­eller spytt. Disse sensorene kombinerer ofte miniatyr­isert elektronikk med enzymatiske elektroder som reagerer med glukose og muliggjør måling av konsentrasjonen. Gjennom årene har en rekke prototyper blitt utviklet, blant annet hudplastre for analyse av svette, kontaktlinser designet for å måle glukose i tårevæske og sensorer montert i tannbeskyttere som analyserer spytt [10].

Innen det optiske området er infrarød absorpsjonsspektroskopi en mye undersøkt metode. Her belyser en lyskilde vevet med bestemte bølgelengder, og en detektor måler hvor mye lys som absorberes. Endringer i absorpsjonen relateres deretter til ­glukose­konsentrasjonen [10].

Mikrobølgesensorer baserer seg på endringer i blodets dielektriske egenskaper. Forenklet beskriver dielektrisk permittivitet hvordan et materiale samhandler med et elektrisk felt. Variasjoner i blodsukkerkonsentrasjon rapporteres å føre til små endringer i disse egenskapene, som kan måles ved hjelp av mikrobølgesignaler. ­Sensorer basert på denne tilnærmingen er vanligvis antenner eller hudmonterte plastre som sender ut mikro­bølger som interagerer med underliggende vev [10].

Til tross for mange års forskning og utvikling av en ­rekke prototyper har ingen løsning ennå blitt etablert som et modent klinisk alternativ. Selv om enkelte ­enheter har nådd markedet eller fått begrenset god­kjenning, har målingene ikke oppnådd  nøyaktigheten og påliteligheten til dagens minimalt invasive glukosesensorer. Ikke-invasiv glukosemåling er derfor fortsatt et aktivt forskningsfelt.

En viktig årsak til denne begrensningen ligger i menneskekroppens kompleksitet. I elektrokjemiske tilnærminger er glukosenivåene i væsker som svette, spytt eller tårer mye lavere enn i blod, og målingene kan variere med faktorer som temperatur, hydrering eller hudtilstand. Optiske og elektromagnetiske teknikker står overfor andre utfordringer: glukose forårsaker kun svært subtile endringer i lysabsorpsjon og dielektriske egenskaper, som må detekteres gjennom lag av biologisk variert vev. Forskjeller i vevssammensetning eller -tykkelse kan påvirke målingene ytterligere.

Kjernen i problemet er et grunnleggende spørsmål: hvordan kan vi være sikre på at vi faktisk måler glukose – og ingenting annet? Å finne pålitelige metoder for å skille glukoserelaterte signaler fra andre fysiologiske effekter er et avgjørende skritt mot å gjøre ikke-invasiv glukosemåling til en praktisk realitet. Å løse denne utfordringen kan bane vei for enklere, mer skånsom og mer tilgjengelig diabetesbehandling, med betydelig innvirkning på hverdagen til personer som lever med sykdommen.

Mot neste generasjon helsetjenester

Den stadig voksende listen over innovative ideer er et positivt tegn på styrken i biomedisinsk teknologi­forskning. Over hele verden utforskes og utvikles nye løsninger for å forbedre diagnostisk nøyaktighet, optimalisere behandlinger, øke pasienters livskvalitet og redusere smerte og ubehag. Utviklingen understreker behovet for tettere samarbeid mellom ingeniører og klinikere for å overvinne tekniske barrierer og bringe nye teknologier inn i klinisk praksis. Samtidig opp­fordrer den til viktige diskusjoner om juridiske og etiske rammeverk, særlig i en tid preget av kunstig intelligens. Selv om fremskritt tar tid, vil en jevn strøm av nye ideer og samarbeid bidra til å bringe mange innovasjoner inn i klinisk praksis – til nytte for pasienter og helse­personell over hele verden.

Kilder:

[1] C. Kuang et al., “Artificial intelligence in pediatric ultrasound: an update and future applications,” BIO Integration, vol. 6, no. 1, 2025, doi: 10.15212/bioi-2025-0130.

[2] N. Ghavami et al., “MammoWave Breast Imaging Device: Prospective Clinical Trial Results and AI Enhancement,” in 2023 IEEE Conference on Antenna Measurements and Applications (CAMA), IEEE, Nov. 2023, pp. 341–343. doi: 10.1109/cama57522.2023.10352699

[3] MammoScreen Project. Accessed: Jan. 24, 2026. [Online]. Available: https://mammoscreenproject.eu/how-it-works/

[4] L. Zhou et al., “Skin-interfacing wearable biosensors for smart health monitoring of infants and neonates,” Communications Materials, vol. 5, no. 1, May 2024, doi: 10.1038/s43246-024-00511-6.

[5] K.-A. Magsayo and S. F. Khatami Firoozabadi, “Non-Invasive Wearables in Pediatric Healthcare: A Comprehensive Review of Uses and Implications,” Children, vol. 12, no. 9, p. 1233, Sep. 2025, doi: 10.3390/children12091233.

[6] C. González Barral and L. Servais, “Wearable sensors in paediatric neurology,” Developmental Medicine Child Neurology, vol. 67, no. 7, pp. 834–853, Jan. 2025, doi: 10.1111/dmcn.16239.

[7] E. Senechal et al., “Next generation of non-contact and wireless vital sign monitoring technology in the neonatal intensive care unit: a systematic review,” Pediatric Research, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41390-025-04469-0.

[8] “Diabetes Facts and Figures,” International Diabetes Federation. Accessed: Jan. 24, 2026. [Online]. Available: https://idf.org/about-diabetes/diabetes-facts-figures

[9] World Health Organization: WHO, “Diabetes,” World Health Organization: WHO, Jul. 17, 2024. Accessed: Jan. 24, 2026. [Online]. Available: https://www.who.int/europe/news-room/fact-sheets/item/diabetes

[10] S. Min et al., “Minimally and non-invasive glucose monitoring: the road toward commercialization,” Sensors Diagnostics, vol. 4, no. 5, pp. 370–396, 2025, doi: 10.1039/d4sd00360h.