Allt var inte bättre förr. Apparater för EKG-mätning fyllde ett helt rum och ända in på sextiotalet gjordes laboratorietester med den afrikanska klogrodan för att påvisa en graviditet. Idag behöver medicintekniska produkter ibland inte ens en specialist för att hantera dem. Här presenteras sex produkter vars ”miniatyrisering” och tillgänglighet för allmänheten länge var otänkbar – och som därmed indikerar vilka möjligheter det fortfarande finns i framtiden.
De flesta av oss har vant sig vid den dagliga hanteringen av medicintekniska produkter. Coronakrisen har dock visat att ständig tillgänglighet av de mest moderna produkterna inte kan tas för givet. I de flesta fall krävs år eller sekler av forskning och utveckling för att utveckla en produkt som är lämplig för daglig användning.
Följande sex produkter har alla haft en häpnadsväckande utveckling.
Hjärtaktivitet: från rumsfyllande EKG-mätning till smartwatch
Eftersom hjärtmuskelns elektriska aktiviteter mäts i ett EKG var god konduktivitet av yttersta vikt för utvecklare av mätinstrument. Den första EKG-mätaren, som utvecklades av Willem Einthoven 1903, krävde att patienter doppade armar och ben i behållare med en saltvattenlösning. Vätskan ledde strömmen till ett bord med apparater och resultatet kunde avläsas där.
År 1924 fick Einthoven Nobelpriset för sin upptäckt. Hans apparat var dock helt olämplig för daglig användning då den var nästan lika stor som ett rum, vägde några hundra kilo tillsammans med dess delenheter och krävde flera assistenter för drift och utvärdering. För att undersöka sängliggande patienter måste till exempel elektriska kablar upp till två kilometer läggas från Einthovens laboratorium till sjukhusrummet.
Den snabba utvecklingen inom elektrotekniken ledde till ständiga förbättringar. Först och främst togs saltvattentankarna bort, sedan blev analys- och manövreringsanordningarna mindre och mer praktiska och en EKG-enhet för mobil användning i ambulanser kunde utvecklas.
Det sista utvecklingsstadiet för tillfället är den implanterbara hjärtmonitorn. Enheten är lika stor som ett USB-minne och skjuts in under huden under lokalbedövning. Där kan den övervaka hjärtaktiviteten 24 timmar om dygnet i upp till tre år.
Under tiden har EKG till och med lämnat det rent medicinska området och bärs av motionärer som en smartklocka på handleden. Den före detta rumsstora enheten med sina vattenbehållare har blivit till ett vardagsföremål som joggare och styrketränare optimerar sin träning med.
Svenska Coala är ett annat exempel med sin portabla monitor som man håller mot bröstet. Sedan överförs EKG och hjärtljud på bara 60 sekunder till en smartphone och data kan sedan även delas med t ex läkare.
Blodtrycksmätning: tidigare dödlig, idag nästan utan begränsningar
År 1713 gjordes den första blodtrycksmätningen – på en häst. Venen anslöts till ett vertikalt glasrör där blodet steg. Blodtrycket kunde sedan beräknas utifrån höjden. Förfarandet tjänade dock rent vetenskapliga ändamål; djuren överlevde inte undersökningen. Det var därför inte möjligt att använda det på människor.
Blodlösa procedurer utvecklades för första gången från mitten av 1800 -talet, men initialt utan exakta värden: pulsutslagen på handleden överfördes mekaniskt till en penna och ritades på papper. Det ultimata genombrottet för blodtrycksmätning kom med den uppblåsbara manschetten som utvecklats av Scipione Riva-Rocci, en italiensk läkare. Denna metod är nu standard.
Men blodtrycksmanschetten är inte heller fri från problem och applikationssvårigheter. ”White coat effect”, till exempel, får patientens blodtryck att stiga i närvaro av en läkare, men detta beror bara på undersökningssituationen. Det är också svårt att registrera blodtrycket under en längre tid, eftersom mätningarna måste göras av patienterna själva. För att eliminera de sista problemen har den schweiziska start-upen Aktiia nu utvecklat ett armband som mäter blodtrycket dygnet runt.
Blodsocker: från radiostorlek till implanterad sensor
Diabetes var redan känd och omfattande beskriven i antikens Grekland. Förhöjda sockernivåer bestämdes genom att ta ett smak- eller lukttest av urinen. Metoden användes fram till slutet av 1800-talet. Det var dock inte känt att utsöndringen av socker orsakades av höga blodsockernivåer. Detta samband upptäcktes först år 1900.
Blodsockernivån kunde nu bestämmas genom kemisk analys av ett blodprov. Det krävdes 250 milliliter blod, ett lämpligt laboratorium och lite tid. Därför kunde mätningarna endast utföras med längre intervall, vilket gjorde den korrekta insulindoseringen mycket svår. När de första kompakta mätinstrumenten utvecklades i slutet av 1960-talet kunde läkare åtminstone utföra mätningen själva. Kostnaden för instrumentet var dock relativt hög. Dessutom var enheterna lika stora som en (dåtida) radio och lämpade sig mindre för daglig användning.
Uppfinningen av praktiska mätinstrument för självtester var en riktig revolution. Nu ersätts apparaterna med blodprover från stick i fingertoppar av en ny generation: sensorer i den subkutana fettvävnaden mäter kontinuerligt blodsockret och överför värdena direkt till smarttelefonen. En ny funktion är särskilt viktig: om det sker en farlig förändring av blodsockernivån skickar enheten automatiskt ett larm till bäraren.
Graviditetstest: från proceduren med klogrodor till testet från apoteket
De första graviditetstesterna utvecklades i antiken. Kvinnorna fick en blandning av öl och dadlar. Om kvinnan kräktes ansågs hon vara gravid. Lökprovet, som användes fram till 1700 -talet, var inte heller mer tillförlitligt. Kvinnan stoppade en lök i slidan på kvällen. Om det inte fanns någon dålig andedräkt nästa morgon antogs det att ett barn i livmodern hade absorberat ångorna.
Däremot fungerar en metod från det antika Egypten förvånansvärt bra: kissa på sädeskorn. Om man misstänkte graviditet, kissade kvinnan på spannmålskorn av vete eller korn. På grund av graviditetshormonet i urinen grodde kornen sedan betydligt oftare än hos icke-gravida kvinnor.
”Grodprovet”, som användes fram till 1960 -talet, baserades också på graviditetshormon. För att göra detta injicerades en afrikansk klogroda med urin eller blodserum. Om grodan lekte inom 12 timmar var kvinnan gravid.
När de första självtesterna kom ut på marknaden i slutet av 1970-talet kunde kvinnor för första gången bestämma en graviditet oberoende av läkare. Då befarade kritikerna en självmordsvåg av ogifta, gravida kvinnor och tvivlade på om kvinnor skulle kunna utföra testet självständigt. Marknadslanseringen tog därför över tio år och det första testet kom ut på marknaden 1980. Graviditetstestet är nu så självklart att nio av tio kvinnor får reda på sin graviditet genom det.
Att undvika graviditet
Redan under antiken försökte kvinnor skydda sig mot oönskad graviditet med olika medel och metoder, som gamla uppteckningar visar. Ett egyptiskt recept från omkring 1525 f.Kr. lyder “lägg rivna akacialöv blandade med honung på en binda som du sätter in i slidan.”
Denna typ av tampong kan mycket väl ha haft en effekt, eftersom saften från akacia innehåller mjölksyra, vilket är en effektiv spermicid. Det fanns även andra växtbaserade metoder.
Sedan följde en lång rad metoder (mekaniska, hormonella, kemiska) där olika former av kondomer kanske är de äldsta preventivmedlen som kan kallas medicintekniska produkter.
AMB:s kund Feral har utvecklat ett testsystem, inne minilab som består av en provsticka som förs in i munnen för att ta ett salivprov. Sedan sätts stickan in i en läsare som analyserar förändringar av hormonet progesteron. Hormonet har låga nivåer i början av menstruationscykeln för att därefter öka under lutealfasen. Denna inleds med ägglossningen och avslutas i samband med nästa menstruations första blödningsdag. Hormoncykelns fas kan avläsa i en smartphone.
Inne minilab ger en prognos av de dagar i cykeln då man kan bli gravid, med hänsyn tagen till den prognosticerade dagen för ägglossning, överlevnaden av spermier och för en eventuell variation av ägglossningsdagen.
Infektioner: från komplexa laboratorietest till snabbtest för alla
Snabb identifiering av infekterade personer är viktigt för att bekämpa infektionssjukdomar. Den svåra diagnosen AIDS var särskilt knepig: i de första fallen kunde läkare bara behandla de uppenbara symptomen utan att veta att ett virus försvagade patientens hela immunsystem. Diagnosen kunde därför bara ställas när patienter med tydliga sekundära sjukdomar sökte medicinsk hjälp några år efter infektionen.
När forskare kunde identifiera patogenen 1983 innebar det inledningsvis enorma framsteg. Medicinen hade inte längre att göra med en mystisk patogen och man kunde upptäcka en infektion i ett tidigt skede. Från och med 1987 godkändes de första läkemedlen som åtminstone kunde fördröja sjukdomsförloppet.
HIV-testet gav de drabbade klarhet. Men “diagnosfönstret” var tolv veckor. En infektion förblev oupptäckt i upp till tre månader. Tack vare den senaste utvecklingen inom diagnostik har dock betydande framsteg gjorts. Sedan 2015 kan en infektion redan påvisas efter sex veckor tack vare förbättrade utvärderingsmetoder. Ett PCR-test som detekterar själva viruset och inte antikropparna kan bekräfta en infektion efter bara två veckor.
Nu behövs inte längre dessa resurskrävande laboratorietester utan man kan göra ett HIV-självtest och de drabbade får ett resultat efter bara några minuter med hjälp av ett testkit.
Upptäckten av Sars-CoV-2 tog en liknande utveckling. Fastställandet av en coronainfektion har länge varit en flaskhals i kampen mot pandemin. I det klassiska PCR-testet, som fortfarande anses vara standard i dag, analyseras ett sekret på en provtagningspinne för vissa gensekvenser som indikerar komponenter i viruset eller virusrester.
Förfarandet kräver dock ett speciellt laboratorium och lite tid, vilket resulterar i två problem: potentiellt infekterade personer får testresultatet först efter några dagar. Dessutom, när pandemin nådde sin höjdpunkt, var laboratoriernas kapacitet otillräcklig för att undersöka alla misstänkta fall.
Nu finns ett snabbtest på marknaden. Eftersom detta test reagerar på ett specifikt protein från virushöljet är ett resultat tillgängligt efter bara 15 minuter. På grund av tillgången i stormarknader, apotek eller i publika testcenter är det möjligt att när som helst kontrollera om det finns en akut infektion. Även om tillförlitligheten inte är lika hög som med ett professionellt utfört antigen- eller PCR-test ger det dock en viss känsla av säkerhet för många av de testade.
Fantastisk utveckling
Sjukvården förbättras hela tiden. Det finns ett konstant innovationsflöde som präglar den medicintekniska branschen. Ansökningar för nya patent överträffas bara med en hårsmån av nya patent inom digital kommunikation.
USA och Europa ledde globalt patentansökningarna för nya medicintekniska produkter med cirka 40% vardera 2019, vilket innebär omkring 28 000 nya patent. Av dessa ansökningar beviljas mer än en fjärdedel, vilket är jämförelsevist mycket högt.
Många områden från diagnostik till behandling har nästan revolutionerats de sista decennierna, vilket exemplen ovan visar. Och innovationstakten är fortfarande hög.
Oräkneliga människor har fått ett bättre och längre liv.
Vi på AMB är glada att kunna bidra till detta.
Det här är en översatt och bearbetad artikel från Devicemed.com.
Foto: Shutterstock, Envato, Aktiia och Wikipedia Commons.
