По разным оценкам, желудочно-кишечные расстройства затрагивают более одной трети населения планеты, поэтому крайне важно разработать более точные и эффективные подходы к диагностике и лечению. В частности, некоторые заболевания, такие как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь и гастропарез, могут быть результатом нарушения перистальтики кишечника, когда проглоченная пища проходит слишком быстро или медленно, что делает особенно ценным отслеживание скорости прохождения пищи через кишечник.
Существующие технологии диагностики использует инвазивные процедуры, такие как эндоскопия или потенциально вредное рентгеновское излучение, и часто требует повторного обследования в условиях стационара. Однако, недавно разработанная "умная таблетка" предлагает поле зрения, которое более чем на три порядка выше, чем у предыдущих микроустройств, что позволяет использовать более широкую, неинвазивную, удобную и высокоточную альтернативу.
За разработкой стоит группа исследователей под руководством Халила Рамади, доцента кафедры биоинженерии Нью-Йоркского университета Абу-Даби (NYUAD). Их неинвазивная система предназначена для облегчения диагностики и лечения нарушений моторики желудочно-кишечного тракта.
Чтобы отслеживать движение проглатываемой "умной таблетки" по желудочно-кишечному тракту, исследователи создали трехмерные градиенты магнитного поля с помощью высокочастотных электромагнитных катушек, которые кодируют каждую пространственную точку с определенной величиной магнитного поля. Величина поля измеряется и передается "умной таблеткой" для определения ее точного местоположения, которое затем передается на смартфон с помощью технологии Bluetooth.
Существующие "умные таблетки" (да, это не первая подобная разработка) не обеспечивают большого поля зрения (FOV), высокого пространственного разрешения и полностью беспроводной работы, которые позволяет использовать трехмерный градиент магнитного поля, разработанный исследователями. Новая технология имеет потенциал для будущего использования в клинических приложениях, таких как более точная и эффективная диагностика желудочно-кишечных расстройств и точное определение терапевтических вмешательств и минимально инвазивных процедур.
Проглатываемое беспроводное устройство воспринимает и передает свое локальное магнитное поле внешнему приемнику. Магнитное поле создается электромагнитами, которые можно встроить в рюкзаки и куртки для более реалистичной оценки моторики желудочно-кишечного тракта, движения пищи изо рта через глотку (горло), пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник и наружу, пока пациенты живут своей жизнью. Эта система была успешно смоделирована в желудочно-кишечном тракте крупных животных.