VTT on käynnistänyt kaksivuotisen PhotonWear -tutkimushankkeen, jossa kehitetään uusia, puettavia optisia antureita fysiologisten arvojen ja biomarkkerien mittaamiseen. Nykyisiä antureita tarkempi mittaus perustuu mustan piin tekniikkaan.

Mittauslaitteissa käytettävät optiset anturit sisältävät uudenlaisen valodetektorin, jonka herkkyys on jopa 50 prosenttia perinteistä tekniikkaa korkeampi. Siitä vastaa yrityspartneri ElFys.

- ElFysin kehittämä musta pii -teknologia mahdollistaa perinteisiä valoantureita huomattavasti tarkemman mittauksen, vaikka mitattava valosignaali olisikin heikko. Tämä parantaa kerättävän datan laatua. Projektissa pääsemme soveltamaan teknologiaamme useisiin erilaisiin puettavan terveysteknologian sovelluksiin, kertoo ElFysin teknologiajohtaja Antti Haarahiltunen.

Puettavia antureita voidaan hyödyntää erilaisissa terveydenhuollon ja hyvinvoinnin sovelluksissa, joilla seurataan potilaan terveydentilaa, kuten esimerkiksi sydämen toimintaa, verenkiertoa ja aineenvaihduntaa.

PhotonWear on Business Finlandin rahoittama, ja kuuluu Bittiumin Seamless and Secure Connectivity -Veturi-ohjelmaan. Hanke kestää lokakuun 2025 loppuun. Kumppanit ovat GE HealthCare, ElFys, Oura, Bittium sekä Oulun yliopisto.

Ohjelman koordinaattori Teemu Alajoen mukaan on monia tilanteita, joissa tarvitaan jatkuvaa potilasseurantaa. - Kriittisiä parametrejä, esimerkiksi happisaturaatiota ja EKG:tä, mitataan sairaaloissa tällä hetkellä potilaisiin kytketyillä terveydentilan seurantamonitoreilla, mikä rajoittaa itsenäistä liikkumista. Puettavat anturit mahdollistavat vapaan liikkumisen. Ne ovat myös noninvasiivisia eli ne eivät edellytä esimerkiksi verinäytteitä, Alajoki kehuu.

Projektissa kehitettävät sensorit perustuvat fotoniikkaan, jossa Suomi on ollut edelläkävijä jo pitkään. Tutkimuksessa keskitytään erityisesti korkean tarkkuuden monispektriseen mittaukseen, joka täyttää kliiniset vaatimukset. Yhtenä tutkimuskohteena on esimerkiksi optinen noninvasiivinen verenpaineen sekä laktaatti- ja glukoositasojen mittaus.

- Optisia antureita on nykyisellään vaikkapa sykettä ja sykevariaatiota mittaavissa älykelloissa, mutta tässä hankkeessa keskitymme kehittämään niiden tarkkuutta myös lääketieteelliseen käyttöön sopiviksi ja tuomaan niihin samalla uudenlaista käyttömukavuutta. Tavoitteena on joustava ja jopa venyvä, äärimmäisen käyttömukava ihonmyötäinen elektroniikka, joka on huomaamaton ja toimii vaativissakin käyttötilanteissa, Alajoki sanoo.

Myös edistynyt data-analytiikka kuuluu tutkimuksen keskeisiin tavoitteisiin. Puettavat anturit keräävät tietoa koko ajan ja lähettävät mitattavan terveysdatan lisäksi automaattisesti myös varoitussignaaleja. Jos esimerkiksi sairaalasta kotiutuvan potilaan tila huononee, poikkeamiin pystytään reagoimaan nopeasti.

Tutkimuksen kohteena ovat lisäksi digitaaliset kaksoset, joilla tarkoitetaan simulointityökaluja. Niiden avulla ihmiskudoksesta tehdään virtuaalinen malli, jolla voidaan mallintaa kudoksen optisia ominaisuuksia. Projektissa kehitetään myös ihoon ja kehon osiin perustuvia realistisia fyysisiä malleja, joita kutsutaan phantomeiksi.