Hur skulle det vara att ha en ständig närvarande hälsocoach i mobilen? Som ser ut som du, talar om hur du mår och testar hur din kropp skulle reagera om du till exempel går ner tio kilo eller slutar röka. Forskare vid Linköpings universitet bygger just nu sådana digitala tvillingar, som 300 patienter i Östergötland ska pröva under våren.
Snart kan alla ha en kopia av sig själv i mobilen, enligt forskarna vid Linköpings universitet. Tanken är att så kallade digitala tvillingar ska följa oss genom livet och visa hur vi bäst ska sköta vår hälsa. Är det kanske läge att gå ner i vikt eller motionera mer för att undvika framtida problem? Den digitala tvillingen har svaren.
Att bygga en digital tvilling
I ett rum på universitetssjukhuset i Linköping sitter en ung man på en testcykel och trampar. Han har sladdar och slangar anslutna till kroppen, och runt honom finns fem personer som håller koll på hur hans fysiska mätvärden förändras under trampandet.
Med jämna mellanrum går de in och kollar blodtryck, läser av puls och andning och tar blodprov ur ett rör i armvecket. Allt medan mannen på cykeln svettas och trampar på, och i takt med att pulsen stiger hörs hjärtats allt intensivare slag dunka från blodtrycksmätaren.
Det här är en del av arbetet med att skapa en digital modell av hur kroppen fungerar. Mätningarna visar hur en människa reagerar under hårt fysiskt arbete, och de värden man får fram jämförs med de matematiska modeller som forskarna har skapat.
En digital följeslagare genom livet
Målet är att bygga en detaljerad digital grundmodell av kroppens funktioner, och genom att regelbundet testa modellerna mot en riktig person får man ett svar på hur bra modellerna stämmer.
En sådan ”basmodell” för en normalperson kan sedan laddas med individuella data för att skapa en personligt skräddarsydd variant av dig eller mig, den digitala tvillingen.
Gunnar Cedersund, lektor vid institutionen för medicinsk teknik i Linköping, har arbetat i över 20 år med att skapa datorbaserade modeller av hur kroppens organ fungerar och hur de samarbetar med varandra. Och idag leder han forskargruppen som vill göra de digitala tvillingarna till våra följeslagare i livet. För avsikten är just att vi alla om några år ska ha en digital tvilling som ska hjälpa oss att hålla koll på vår personliga hälsa.
– Ja, det är ju det som är tanken, säger Gunnar Cedersund. Vi vill fylla den med så mycket individuella data som möjligt så det blir en modell av en enskild individ, med den individens särskilda hälsoprofil och förutsättningar.
Vad händer om jag slutar röka?
Din egen digitala tvilling ska sedan kunna simulera och visa vad som händer om man till exempel förändrar sina vanor. Hur reagerar kroppen om jag till exempel börjar träna mer eller äta lite annorlunda? Det går att få en titt in i framtiden på vad som händer vid olika livsstilsval, enligt Gunnar Cedersund.
Först kan till exempel den digitala tvillingen tala om hur man påverkas om man börjar ta ett läkemedel, kanske en blodtryckssänkande medicin. Därefter kan man med hjälp av extrapolering, en metod som används för att dra slutsatser om det okända baserat på det kända, också simulera hur man skulle reagera i framtiden.
– Det vill säga jämföra hur det ser ut på kort sikt med vad som händer om ett par månader om jag nu lever på olika sätt, säger Gunnar Cedersund.
För att visa hur en sådan titt in i framtiden kan se ut tar William Lövfors, en annan medlem i forskargruppen, fram sin laptop och ger ett exempel på hur det kan se ut:
Kopian kör ett träningspass på gymmet
På datorskärmen kliver en gestalt fram som ser ut som just William Lövfors, fast lite mer som en figur i ett dataspel – en avatar. Och den här modellen av William Lövfors befinner sig på ett gym. Han kliver upp på löpbandet för att köra igång ett träningspass.
– Nu kan jag göra saker på gymmet, jag kan visa hur man gör vissa rörelser, till exempel. Och jag kan visa att genom ändring av livsstil kan man kanske förändra kroppsvikten, säger William Lövfors och och visar hur hans tvilling på skärmen – helt virtuellt – går upp i vikt. William Lövfors digitala tvilling sväller runt midjan.
Det är ett exempel på hur man enkelt kan förändra avatarens individuella förutsättningar för att likna det som skulle hända om William Lövfors, skulle göra samma sak på riktigt.
Bättre se det med egna ögon
– Skillnaden mot att bara få goda råd, som att det är nyttigt att motionera och att äta mycket fibrer och grönsaker och så vidare, är att med en sån här digital tvilling kan man testa att göra förändringarna i datorn och se med egna ögon vad som händer, säger William Lövfors.
Det handlar alltså om att ge hälsoråd, i första hand om att använda tvillingen som ett redskap i vardagen. För friskvård mer än sjukvård, är det tänkt.
Planen är att de digitala tvillingarna ska kunna bli en del av den grundläggande hälsovården genom de så kallade hälsosamtal som många av Sveriges sjukvårdsregioner planerar att införa.
– Det är någonting som man bjuds in till när man fyller jämnt, säger Gunnar Cedersund. När man fyller 40, 50 eller 60 år till exempel. Då gör man en rad mätningar av saker som längd och vikt, bukomfång, blodtryck och blodfetter med mera. Man får också fylla i en ganska omfattande enkät om sina livsvanor. Och baserat på det så skapar vi en tvilling.
Tvillingen är en app
Din egen digitala tvilling ska finnas i form av en app – i datorn och/eller i telefonen. Och därmed har man en liten bärbar kopia av sig själv att ta med hem. En kopia som sedan kontinuerligt kan förses med nya data allt eftersom livet går vidare. Meningen är att enkla bärbara sensorer automatiskt ska förse appen med data så att den uppdateras i realtid.
Vilka mätningar kan det tänkas vara?
– Vi ser ju idag en hel explosion av bärbara sensorer som vi använder oss av, aktivitetsklockor, stegräknaren på telefonen, glukossensorer med flera, säger Gunnar Cedersund.
Allt det här låter ju nyttigt och välmenande. Men hur kommer det att fungera? Mår vi bra av att se precis hur kroppen påverkas av vår livsstil? Till exempel hur vi åldras eller drabbas av hälsoproblem, kanske redan innan de händer i verkligheten?
– Hur folk kommer att påverkas av det här är en stor fråga. Vi samarbetar med psykologer och- och beteendevetare och arbetar med frågan om hur människor kommer att interagera med appen. Det kommer att vara jätteviktig forskning.
Som en vandrande journal
En annan fråga är vem som ska ha tillgång till alla personliga uppgifter som finns i tvillingen.
– Tanken är att det är vi medborgare som ska äga våra egna data. Det vi forskare håller på att bygga upp nu, är tekniska lösningar för att kunna begära ut en kopia av alla data. Och sedan ska de gå att spara i ett personligt säkert ”datavalv” som individen själv äger och kan göra precis vad den vill med, säger Gunnar Cedersund.
Det blir alltså lite som en bärbar journal som man har hand om själv, och som har alla data om en själv, inte bara de som finns i dagens kliniska journalsystem.
De första att möta sin digitala tvilling blir 300 patienter i region Östergötland som får delta i en klinisk studie av tekniken under senvåren 2025. Efter ett inledande läkarsamtal ska de få en porträttlik kopia av sig själva att ta med hem. Sedan återstår att se hur de hanterar samarbetet med sina digitala tvillingar.
Text: Tomas Lindblad på uppdrag av forskning.se
Digital tvilling kan skräddarsy behandling vid autoimmun sjukdom
Tvilling-hjärta avgör vilken kirurgi som är bäst
Digitala tvillingar är långt ifrån alltid modeller av hela människor. Tvillingen kan också vara en kopia av ett enda organ i kroppen eller av en speciell sjukdom, med uppgift att hjälpa läkare att skräddarsy individuellt anpassade behandlingar. Tino Ebbers, professor i fysiologisk mätteknik vid Linköpings universitet och hans kollegor skapar digitala tvillingar till hjärtan. Med hjälp av moderna avbildningstekniker som datortomografi och MR-scanning kan de skapa en exakt tredimensionell digital modell av en patients hjärta. Modellen visar exakt hur blodet flödar genom hjärtat och hur olika kirurgiska ingrepp skulle kunna påverka funktionen om det behövs. Det gör att man kan testa en operation helt virtuellt, i datorn, till exempel ett byte av hjärtklaffar, för att se vilken effekt ingreppet har innan man gör det på riktigt.
Digitala tvillingar till tarmsjukdomar
En annan variant som har utarbetats i samarbete mellan Karolinska institutet och Linköpings universitet är till för att kunna behandla de autoinflammatoriska tarmsjukdomarna Crohns sjukdom och ulcerös colit. Med hjälp av vävnadsprov skapar forskarna en datoriserad modell av det komplexa samspelet mellan patientens gener och celler. Den här typen av digital tvilling är en abstrakt bild av själva sjukdomen, men med hjälp av en algoritm i datorn kan man bestämma vilket av tillgängliga läkemedel som kan fungera för varje individuell patient. En studie har visat att informationen från den digitala tvillingen, alltså den analys av hur gener och celler samspelar i den sjuka vävnaden hos en specifik patient, ger en bra träffsäkerhet när det gäller att välja vilken behandling som kommer att ge effekt.
