Ρομπότ: Η ικανότητα καταγραφής υψηλής ποιότητας ηλεκτροφυσιολογικών δεδομένων από τη γαστρεντερική οδό και το εντερικό νευρικό σύστημα είναι χρήσιμη για την κατανόηση μιας ποικιλίας διαταραχών.
Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις επέτρεψαν την ανάπτυξη νέων ιατρικών συσκευών αιχμής, συμπεριλαμβανομένων χειρουργικών ρομπότ, αισθητήρων που μπορούν να παρακολουθούν φυσιολογικές διεργασίες και πλατφορμών VR για την εκπαίδευση γιατρών. Ένας μακροχρόνιος στόχος για τους μηχανικούς ιατρικής τεχνολογίας είναι να δημιουργήσουν επίσης συσκευές που μπορούν να καταποθούν ή να εισαχθούν με άλλο τρόπο στο ανθρώπινο σώμα για την παρακολούθηση ή την παρακολούθηση της δραστηριότητας συγκεκριμένων οργάνων.
Ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) και την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ ανέπτυξαν πρόσφατα μια νέα καταπόσιμη συσκευή που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την καταγραφή ηλεκτροφυσιολογικών σημάτων στο γαστρεντερικό σωλήνα των χρηστών. Αυτή η συσκευή, που παρουσιάστηκε σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο Nature Electronics, θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς να διαγνώσουν με ασφάλεια και να παρακολουθούν την εξέλιξη των διαταραχών που επηρεάζουν την πέψη των τροφίμων και των υγρών.
«Η ικανότητα καταγραφής υψηλής ποιότητας ηλεκτροφυσιολογικών δεδομένων από τη γαστρεντερική οδό και το εντερικό νευρικό σύστημα είναι χρήσιμη για την κατανόηση μιας ποικιλίας διαταραχών και τη βελτίωση της υγειονομικής περίθαλψης μέσω της έγκαιρης διάγνωσης», έγραψαν οι Siheng Sean You, Adam Gierlach και οι συνεργάτες τους.
“Ωστόσο, τέτοιες μετρήσεις παραμένουν προκλητικές επειδή τα ηλεκτρόδια πρέπει να εμφυτευθούν χειρουργικά ή να φορεθούν στο δέρμα, κάτι που οδηγεί σε αντιστάθμιση μεταξύ ποιότητας σήματος και επεμβατικότητας. Αναφέρουμε μια συσκευή που καταπίνεται για γαστρική ηλεκτροφυσιολογία.”
Το εντερικό νευρικό σύστημα (ENS), ένα από τα τρία βασικά τμήματα του αυτόνομου νευρικού συστήματος, αποτελείται από εκατομμύρια νευρώνες και κύτταρα που ρυθμίζουν την έκκριση ορμονών στο γαστρεντερικό σωλήνα. Πολλές διαταραχές του γαστρεντερικού σωλήνα, συμπεριλαμβανομένης της γαστροπάρεσης και της λειτουργικής δυσπεψίας, σχετίζονται με δυσλειτουργίες στην ηλεκτρική σηματοδότηση αυτών των νευρώνων.
Η αξιόπιστη παρακολούθηση της ηλεκτρικής σηματοδότησης των κυττάρων στο γαστρεντερικό κομμάτι θα μπορούσε έτσι να βοηθήσει τους γιατρούς να διαγνώσουν διάφορες διαταραχές, να κατανοήσουν καλύτερα τα θεμέλιά τους και να επινοήσουν εξατομικευμένες στρατηγικές θεραπείας. Η ρομποτική συσκευή που αναπτύχθηκε από Εσείς, ο Gierlach και οι συνεργάτες τους μπορεί να καταγράψει αυτά τα ηλεκτρικά σήματα και να τα στείλει σε έναν δέκτη έξω από το σώμα του ασθενούς.
Η συσκευή που αναπτύχθηκε από την ομάδα αποτελείται από μια ηλεκτρονική μονάδα και διάφορα εύκαμπτα ηλεκτρόδια μέτρησης, που περιέχονται μέσα σε μια θήκη που έχει εκτυπωθεί με 3D που μοιάζει με κάψουλα ή χάπι. Αυτή η θήκη, μαζί με τα ηλεκτρόδια, είναι όλα κατασκευασμένα από βιοσυμβατά υλικά που θα πρέπει να είναι ασφαλή να εισαχθούν στο ανθρώπινο σώμα.
“Το μη επεμβατικό σύστημα, το οποίο ονομάζεται πολυτροπική ηλεκτροφυσιολογία μέσω καταποτικής, γαστρικής, μη προσδεδεμένης παρακολούθησης (MiGUT), αποτελείται από ενθυλακωμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και μια κορδέλα ηλεκτροδίου ανίχνευσης που ξετυλίγεται στο στομάχι μετά την παράδοση για να έρθει σε επαφή με τον βλεννογόνο,” You, Gierlach και έγραψαν οι συνάδελφοί τους.
“Η συσκευή vc στη συνέχεια καταγράφει και μεταδίδει ασύρματα βιοδυναμικά σήματα σε έναν εξωτερικό δέκτη. Δείχνουμε ότι η συσκευή μπορεί να καταγράψει ηλεκτρικά σήματα—συμπεριλαμβανομένων του γαστρικού αργού κύματος, του σήματος αναπνοής και του σήματος καρδιάς—σε ένα μεγάλο ζωικό μοντέλο και μπορεί να παρακολουθεί τη δραστηριότητα αργών κυμάτων σε κινείται ελεύθερα και ταΐζει ζώα».
Εσείς, ο Gierlach και οι συνάδελφοί τους έχετε αξιολογήσει μέχρι στιγμής τη συσκευή τους τοποθετώντας την σε αναισθητοποιημένα γουρούνια και στη συνέχεια συλλέγοντας μετρήσεις όταν το γουρούνι ξύπνησε και άρχισε να κινείται ξανά.
Τα ευρήματά τους ήταν πολλά υποσχόμενα, υποδηλώνοντας ότι η συσκευή μπορεί να εισαχθεί με ασφάλεια μέσα σε ένα ζωντανό ζώο και μπορεί να καταγράψει ηλεκτρικά σήματα υψηλής ποιότητας του γαστρικού του περιβάλλοντος.
Η συσκευή θα μπορούσε σύντομα να αξιολογηθεί περαιτέρω σε πρόσθετες δοκιμές σε ζώα και τελικά σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Στο μέλλον, η ανάπτυξή του θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους για ιατρική έρευνα και πρακτικές, ενώ δυνητικά θα ενημερώσει και για την ανάπτυξη άλλων ιατροτεχνολογικών προϊόντων που μπορούν να καταποθούν.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
