Väestö ikääntyy, terveydenhuollon kustannukset kasvavat, ja tarvitsemme uusia ja tehokkaita keinoja diagnostiikkaan, terveydenhuoltoon ja terveydentilan tarkkailuun myös sairaalan ulkopuolella. Painettu elektroniikka ja anturiteknologia tarjoavat meille ratkaisuja.
VTT on kehittänyt anturiteknologiaa ja painettua elektroniikkaa jo yli 20 vuotta. Tämän alan uusimmilla saavutuksilla on paljon käyttömahdollisuuksia terveydenhuollon sovelluksissa. Antureiden koko pienenee jatkuvasti, ja niitä voi nyt painaa ohuille ja joustaville materiaaleille tai jopa venyville pinnoille. Aivan kuin tavallisia laastareita, näitä antureita voi kiinnittää mihin tahansa kohtaan ihollamme haittaa aiheuttamatta. Ne eivät myöskään ole yhtä herkkiä häiriöille kuin perinteiset kuminauhoilla kiinnitettävät ratkaisut.
Kustannustehokas massatuotanto ja uudet sovellukset nopealla aikataululla
Tällaisten pienten antureiden avulla voidaan mitata erilaisia biosignaaleja, kuten sykettä, ruumiinnesteitä tai liikkeitämme. Jotta niitä voitaisiin käyttää terveydenhuollossa, niiden on täytettävä korkeat hygieniavaatimukset. Niiden pitäisi myös olla kertakäyttöisiä, jotta vältyttäisiin steriloinnilta käyttökertojen välillä, ja niiden yksikköhinnan tulisi olla matala.
”Viime aikojen kehitysaskeleet rullalta-rullalle prosessissa mahdollistavat tällaisten puettavien laitteiden kustannustehokkaan massatuotannon,” kertoo tutkimusprofessori Jussi Hiltunen VTT:ltä.
”Kun olemme nyt päässeet tähän pisteeseen, teknologiaa käyttäviä uusia sovelluksia voidaan kehittää nopeasti. Suomessa on vahvoja lääketieteelliseen teknologiaan erikoistuneita yrityksiä, ja meillä on myös startup-yrityksiä, joilla on kehittyvä kasvuasema tällä sektorilla.”
Onnistunut demo suuren yleisön seurantaan
Yksi viime aikoina kehitetyistä painetun elektroniikan sovelluksista on VTT:n suosionosoitusdemo, joka esiteltiin painetun älyn PrintoCent-ekosysteemin PRINSE’20-seminaarissa aiemmin tänä vuonna. Pienen kiihtyvyysanturin avulla kerättiin liiketietoa 200 ihmiseltä seminaarin yleisössä. Nämä tiedot siirrettiin pilveen Bluetooth-yhteyden kautta ja analysoitiin algoritmin avulla, mistä saatiin tosiaikaista tietoa yleisön reaktioista.
”Pienessä anturissamme oli pikkuruinen akku, joten meidän täytyi varmistaa, että virrankulutus oli myös pieni. Käytimme lepotilaa ja pidimme Bluetoothin poissa päältä, kunnes anturi havaitsi liikettä ja tunnisti suosionosoitukset. Bluetooth-yhteyden kautta lähetettiin vain tarvittavat tiedot, mikä myös vähensi kulutusta,” selittää VTT:n tutkija Samuli Heinonen.
Vaikka PRINSE’20-seminaarin demo oli tarkoitettu vain viihdyttämään yleisöä, liikkeen seurantaa voi käyttää myös hyvinvoinnin ja terveydenhuollon sovelluksissa.
”Liikkeestä voi esimerkiksi kerätä tietoa ja käyttää sitä toiminnan tarkkailuun, tekniikoiden oppimiseen tai suoritusten analysointiin. Voisimme myös lisätä anturiin muistia ja tallentaa tiedot myöhempää analyysia varten. Muita mahdollisia sovellusalueita ovat diagnostiikka ja kuntoutus. Voisimme esimerkiksi analysoida kävelytyyliä havaitaksemme tiettyjä neurologisia vaivoja tai sairauksia, kuten Parkinsonin tauti, ja käyttää antureita oikeiden ja puhtaiden liikeratojen oppimiseen. Näitä antureita voitaisiin myös käyttää tunnistamaan työn aikana ilmeneviä haitallisia liikeratoja ja parantamaan näin työergonomiaa."
