13 мар 2023 60

Новый датчик-пилюля поможет врачам выявлять проблемы с пищеварением

Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) и Калифорнийского технологического института (Caltech) представили датчик для приёма внутрь. После того как пациент проглотит «пилюлю», её перемещения в теле можно отслеживать. Достижение поможет врачам при диагностике нарушений моторики желудочно-кишечного тракта, в том числе гастроэзофагеальной рефлюксной болезни и гастропареза.

Маленький датчик работает благодаря полю от электромагнитной катушки, расположенной вне тела. Местоположение датчика можно рассчитать, измеряя магнитное поле. Разработчики успешно испытали технологию на модели крупного животного. Устройство может стать щадящей альтернативой эндоскопии, которой и поныне используются для диагностики.

Многие люди страдают от плохой моторики желудочно-кишечного тракта. Возможность контролировать симптомы без необходимости ехать в больницу важна, чтобы действительно понимать, что происходит с пациентом

— Джованни Траверсо, гастроэнтеролог, доцент кафедры машиностроения MIT.

Чтобы точно определить местоположение устройства внутри тела, система включает в себя второй датчик, который остаётся снаружи и действует как ориентир. Сравнивая его положение с датчиком внутри тела, можно точно рассчитать, где именно сейчас «пилюля» в желудочно-кишечном тракте.

«Путешествующее» внутри устройство также включает в себя беспроводной передатчик, который отправляет данные о магнитном поле на ближайший компьютер или смартфон. А ещё диагностическую систему можно запрограммировать для мониторинга через определённые промежутки времени. Причём она способна поддерживать локализацию нескольких устройств сразу без ущерба для точности.

Текущая версия датчика может обнаруживать магнитное поле от электромагнитных катушек на расстоянии до 60 см. Исследователи предполагают, что катушки можно поместить в рюкзак, в куртку пациента или даже на бачок унитаза, чтобы проводить измерения всякий раз, когда пациент находится в пределах досягаемости катушек.

При первом эксперименте учёные использовали «гантелю» из двух магнитных датчиков на стержне, так что знали точное расстояние между ними. Затем они сравнили свои измерения магнитного поля с длиной стержня и обнаружили, что их цифры точны с погрешностью около 2 мм — это намного лучше, чем разрешение ранее разработанных датчиков на основе магнитного поля.

Исследователи сравнили точность своего метода с измерениями, сделанными с помощью рентгеновских лучей, и обнаружили, что новинка точна в пределах 5-10 миллиметров.