De forskar på framtidens operativsystem – för kroppen

Redan idag finns många tekniker som mäter hur våra kroppar mår eller stimulerar till aktiviteter, så kallad body computing. Det som saknas är ett övergripande operativsystem som hanterar dem, förklarar Ted Johansson, lektor vid Institutionen för Elektroteknik vid Uppsala universitet och forskare i projektet.

– Tekniken har gått fort framåt och idag finns en rad olika sensorer som samlar in data, både inom sjukvård och hälsovård. Ett exempel på det senare är aktivitetsklockor; vi loggar en massa data där som borde gå att samla in och koppla ihop på ett smartare sätt. Detsamma gäller pacemakers som med tiden blivit rätt avancerade – kanske går det att logga data därifrån parallellt?

Smart, lättförflyttad och energieffektiv

De faktorer som är viktiga när forskarteamet tittar på framtidens potentiella operativsystem är främst att det måste vara en energieffektiv lösning, och att den måste vara lätt att bära med sig, om inte inuti så nära inpå kroppen.

– Det kan inte vara något otympligt att bära runt på, så det kan inte kräva stora batterier. Men även om de är små måste de vara lokala av säkerhetsskäl, och dessutom ska de vara energisnåla. Rörlighet är a och o här, till skillnad från en människoliknande robot som du kan koppla in i väggen och ladda.

Komplext ja, men inte omöjligt. En pacemaker idag kan i princip göras självförsörjande om den drivs av de egna hjärtslagen. Och för data som är känslig – eller uppfattas känslig – går det både att kryptera den och att göra olika beräkningar på ett säkert sätt.

Liknar robotik – till viss del

Forskningsprojektet har som uppdrag att föra vidare lärdomar, och Ted Johansson och hans team samlar därför så många insikter som det går. Av dessa kommer ett par att väljas ut, och bli demonstratorer av vad forskningen lett till.

– För att tydliggöra vad vi jobbar med och samla stora delar av forskningen har vi valt att sätta ihop en demonstrator som utgår från Parkinson. Ett sätt att behandla Parkinson är genom att operera in en manick i hjärnan, en så kallad deep brain stimulator, som skickar elektriska signaler och på så sätt kan dämpa skakningar. Om medicineringen inte stämmer kan vårdpersonal styra detta med en ratt. Men egentligen skulle ett operativsystem, tillexempel med hjälp av EEG och information om skakningarna, själv kunna utläsa om en sådan åtgärd ska kicka igång. Nu fokuserar vi inte på Parkinson, men det är en bra demonstrator för att visa hur ett operativsystem inte bara ska samla ihop data utan tolka den och skicka signaler tillbaka.

Hittills har 35 miljoner gått till projektet, via Stiftelsen för strategisk forskning (SSF). En investering som på sikt kan ge utdelning på flera olika håll.

– Det skiljer sig väldigt mycket om man jämför med industrin, som jag kommer ifrån. Där har man ett specifikt problem som man vill lösa och jobbar bara på att göra det. Här ska vår forskning resultera i en gedigen publikationslista som kan leda till andra, problemlösande projekt. Redan idag finns det projekt som spinner vidare på det vi gör.

För den som vill likna tekniken vid något är det med robotik vi kommer närmast:

– På ett sätt kan man se många likheter i att bygga detta med de som bygger robotik, särskilt där man utvecklat robotik som ska interagera med människor. Därför är en av våra forskningsdeltagare robotforskare på Kungliga tekniska högskolan.

Det kan dock inte hjälpa oss att hitta alla svar. För det finns en avgörande skillnad mellan robot och människa:

– En svårighet är att vi måste ta höjd för alla de variationer som finns mellan individer. Dessa har visat sig vara större än vi trodde, säger Ted Johansson.

Ett operativsystem som aldrig får fela

En annan av de stora utmaningarna är såklart att säkerställa att systemet aldrig går ner. Även om en enskild sensor skulle gå ner, måste resten av systemet klara av att fungera på egen hand.

– Det finns många enskilda sensorer som skickar olika mycket data, men där tekniken inte går att tillämpa i det här fallet. Vi kan ta aktivitetsmätare, smarta klockor till exempel, de skickar information via Bluetooth. Men tekniken går inte att tillämpa här, eftersom en mobil nästan tappar kontakt bara den är på andra sidan kroppen. Och ska vi lyckas med detta måste vi se till att operativsystemet alltid snurrar – den redundansen och robustheten måste vi ha.

På frågan om Ted Johansson ser någon riktning för vart vi kommer att landa till slut – projektet löper fem år varav tre återstår - är svaret förvånansvärt enkelt, om än svårt att se framför sig.

– Vi kan inte ha speciallösningar för varje sensor, utan kommer att få hitta ett samlat styrmedel, som en USB-sladd, som gör att de olika delarna känner av varandra. Mjukvaran måste kopplas ihop på ett modulärt sätt.