Det hun gjør her kan hjelpe folk med MS

Hvert år får 500-550 personer i Norge MS (multippel sklerose). Mange rammes i 20-30-årene. For noen kan det gi tidlig uførhet. MS er en kronisk sykdom som ikke kan helbredes, men trening og medisinering kan bremse sykdomsforløpet. Hvis man får diagnosen, gjøres det tester blant annet av balanse og gangfunksjon ved for eksempel en 6-minutters eller etter 25-fots gangtest, basert på stoppeklokke og visuell observasjon.

Sensorer på kroppen

– Dagens tester er veldig generelle og lite nyanserte i forhold til hva slags funksjonsnedsettelse de enkelte pasientene har og hvor langt sykdommen er fremskredet, forteller Silje Ekroll Jahren i SINTEF. Hun er nå med og utvikler sensorteknologi for å kunne gi mye mer detaljerte målinger og registreringer av hvordan hver enkelt person med MS beveger seg. Målet med forskningen er å kunne skreddersy opptrening og behandling på individnivå. Dette gjøres blant annet i samarbeid med forskere fra SenTIF (Senter for toppidrettsforskning) ved NTNU i Trondheim, der langrennsløpere på toppnivå allerede har tatt i bruk sensorteknologi for å forbedre teknikk i forhold til terreng og løypeprofil. Dette ble blant annet beskrevet i NRK-programmet «Vitenskapen bak medaljen».

Kinomodus Slå av kinomodus Minispiller

Her kommer Silje løpende. Grafene i videoen viser data fra sensoren på venstre fot og er tidssynkronisert med videoen: Akselerasjon opp og ned (lilla), vinkelhastighet fremover (rød), og akselerasjon fremover (grønn).

– Toppidrettsutøvere har alltid vært tidlig på ballen. De har alltid vært ute etter de små detaljene, og er veldig prestasjonsrettet. Innen medisin har man vært mer opptatt av store studier. Det er veldig nyttig å se hva nye brukergruppen kan ha glede av i nye metoder. For mange med kroniske sykdommer handler det mye om å øke livskvalitet, og da kan det være nyttig å fokusere på de detaljene de har glede av.

Gap mellom medisin og teknologi

Som toppidrettsutøver i orientering, vet Silje mye om å lete etter marginene. Hun har et gull fra stafetten under junior-VM i 2007, VM-bronse i senior-stafett fra 2012 og flere topp ti-plasseringer individuelt i VM og verdenscup. Fortsatt satser hun aktivt og er på landslaget i orientering.

Silje har master i «biomedical engineering» fra Sveits – en utdanning som tetter gapet mellom medisin og teknologi.

Da hun skulle velge studium, sto det mellom medisin og fysikk. – Jeg valgte fysikk i starten, og så videre den tekniske veien inn mot medisin. Silje tok både mastergrad og doktorgrad i Sveits.

– Utdanningen jeg tok der i «biomedical engineering» – en slags ingeniør i medisinsk teknologi – fantes ennå ikke her i Norge. Det er en slags tverrfaglig utdanning som fokuserer på hvordan medisin og teknologi kan «snakke» sammen. Leger bruker medisiner i behandling, men det er fortsatt et gap mellom medisin og hvordan man kan bruke og utvikle teknologi i behandling.

Flere testgrupper

– Siden 2018 har vi holdt på med prosjektet AutoActive der vi jobber med utvikling av verktøy for å kunne bruke sensordata både innen toppidrett og medisin. Vi har sett at vi har manglet muligheter til å bruke mange ulike sensorer, koble dem sammen og se på dataene fra dem synkront. I tillegg utvikler vi en software-plattform hvor man kan laste inn data fra sensorer og nyttiggjøre dem i et analyseverktøy.

Silje Ekroll Jahren forteller at det er tre typer testgrupper med i prosjektet. Det er toppidrettsutøvere, personer med MS fra MS-senteret i Hakadal og fra Ullevål sykehus, og i tillegg en frisk kontrollgruppe.

Silje demonstrerer hvordan en sensor kan festes på skoen.

I MS-prosjektet blir forsøkspersonene utstyrt med en sensor på hver fot, og en sensor på hoftekanten. Det brukes også pulsmålere, og i tillegg filmes det fra et kamera festet på brystet og et montert på stativ som filmer fra siden.

Akselerometer, gyroskop og GPS

– Bevegelsessensorene har innebygget et akselerometer som måler hvor raskt bevegelsen endrer seg i tre akser, og et gyroskop som måler vinkel/rotasjonshastighet. I tillegg filmer vi. Dataene gir et bilde av hvordan bevegelse og balanse er – om foten for eksempel slenger mye fra side til side, hvordan føttene treffer bakken, og om hofta er i balanse.

– Foreløpig vises bare rådata fra sensorene, forklarer Silje og peker på en dataskjerm der vi ser videobilde og dynamiske grafer fra sensordataene. Dette er fra en «Timed-up-and-go»-test (TUG), det vil si fra sittende, gå noen meter, snu seg og sette seg igjen.
Ifølge Silje ligger de største utfordringene i å få analysert dataene og få nyttiggjort seg dem.

Som forsker ved SINTEF utvikler Tekna-medlem Silje Ekroll Jahren sensorteknologi for idrettsutøvere og personer med MS.

Tidssynkront med video

– Jobben ligger i data-analysen og det å lage programmer som raskt kan dra ut det spennende fra de dataene som er viktige. Vi har begynt litt komplekst, og så gjør vi det enklere etter hvert. I AutoActive-prosjektet utvikler vi en plattform som kan lese data fra ulike sensortyper uavhengig av produsent, tidssynkronisere data og vise data sammen med video. Målet er å kunne ta det opp på flater som pc-skjerm og nettbrett med grafer liggende over videobilder.

– Dette er nyttig både for forskere og idrettsutøvere for å kunne se på egen teknikk (video) sammen med kvalitative data fra sensorer. For personer med MS og behandlere kan det bli et godt skreddersydd verktøy for å jobbe med ting pasienten kan bli bedre på i gangprestasjon og balanse, og se på utviklingen over tid.

– I den delen av prosjektet jeg er nå, bruker jeg mye tid på å analysere data, og prøve å trekke ut fornuftige ting. Jeg hjelper behandlerne med det rent praktiske i hvordan sette opp teknologien, og lager protokoller for bruk.

Også for mosjonister

– I forskningsprosjektet tar vi inn mest mulig data. Så får vi se hva det er fornuftig å trekke ut. I fremtiden kan man se for seg at dette også kan brukes av mosjonister. Målet er å lage en «open source» plattform som kan tas i bruk av hvem som helst med interesse for bevegelsesanalyse med kroppsbårne sensorer. Klarer vi å få systemet enkelt nok, vil dette også kunne bli nyttig for mosjonister og vanlige folk som har lyst til å se på sensordata de tar opp med sin smartklokke eller -telefon og se på sin egen skiteknikk eller løpsteknikk, sier Silje Ekroll Jahren.