شارك
الرئيسية
طوّر باحثون من إم آي تي كبسولة قابلة للهضم أُطلق عليها اسم “كبسولة الحياة“، يمكنها مراقبة العلامات الحيوية المختلفة من داخل الجهاز الهضمي للمريض في أثناء النوم، ويفتح هذا الجهاز آفاق الابتكارات التي تراقب حالة الجسم من الداخل للحصول على معلومات صحية أكثر دقة في الزمن الحقيقي، أي كل لحظة بلحظتها لمراقبة حالة المريض ومتابعة فاعلية علاجه وغيرها من التطبيقات.
اقرأ أيضاً: كبسولة مغناطيسية يمكن أن تكون بديلاً لعملية التنظير الهضمي المزعجة
خلفية ابتكار كبسولة الحياة
تتطلب دراسات النوم بالعادة توصيل عددٍ كبيرٍ من أجهزة الاستشعار بالمرضى لمراقبة حالتهم السريرية، وتتضمن هذه الأجهزة مسابر صدرية لقياس معدل التنفس وملاقط لمراقبة معدل نبضات القلب وأجهزة استشعار بشكل خوذة لقياس نشاطه الدماغي وحساسات لقياس معدل النشاط أو الحركة وغيرها من العوامل، ويسبب هذا عدم ارتياح لدى المريض وصعوبة في مراقبة حالته على المدى الطويل، إذ من الممكن القيام بمراقبة علاماته الحيوية في أثناء النوم لعدة أيام فقط بهذه الطريقة، ولكن لا يمكن تطبيقها على المدى الطويل. بالإضافة لذلك، يحجز المرضى المراقَبون بهذه الحالات أسرّة المشافي والأجهزة، ما يمنع تغطية الحاجة الطبية لعددٍ كبيرٍ من المرضى من هذا النوع.
Wonderful feeling to see this design that we did for groups from @MITMechE, @WVURNI and #CeleroSystems published on the cover of Device @Device_CP!
The work demonstrates for the first time a viable ingestible vitals-monitoring pill!
More here:https://t.co/zlM6qcfLTA pic.twitter.com/y00GYWtbKl
— ScienceBrush Design (@sciencebrush) November 21, 2023
انطلاقاً من الحاجة إلى وسيلة بسيطة ومريحة وفعّالة في قياس العلامات الحيوية للجسم، عمل الباحث جيوفاني ترافيرسو، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي) بالتعاون مع شركة سيليرو الناشئة (Celero systems) التي تقودها مجموعة من الباحثين بجامعة هارفارد وإم آي تي وخبراء من جامعة ويست فيرجينيا، على تطوير مجموعة من أجهزة الاستشعار القابلة للهضم للقيام بدراسات النوم، ونُشرت نتيجة البحث في دورية ديفايس (Device) في 17 نوفمبر/تشرين الثاني 2023.
اقرأ أيضاً: باحث سعودي يبتكر جهازاً لمعالجة الارتجاع الحمضي
مواصفات كبسولة الحياة
تتميز كبسولة الحياة بالمواصفات التالية:
- تحتوي الكبسولة على بطاريتين صغيرتين وهوائي لاسلكي ينقل البيانات بالوقت الفعلي إلى كمبيوتر يسجل البيانات ويفسرها.
- ترسل الكبسولة تنبيهاً عند وجود انخفاض في معدل نشاط العلامات الحيوية لإسعاف المريض.
- يبلغ حجم كبسولة الحياة حجم كبسولة الفيتامين العادية.
- تُعدُّ الكبسولة مقاومة للأحماض بالجهاز الهضمي ويمكن ابتلاعها لتعبر الجهاز الهضمي، وجمع الإشارات من الكبسولة في أثناء وجودها في المعدة.
- تساعد كبسولة الحياة على تسجيل معدل التنفس ومعدل ضربات القلب ودرجة الحرارة وحركة المعدة.
- تستطيع الكبسولة استشعار انقطاع التنفس في أثناء النوم.
- بعد الانتهاء من القياس، يمكن إطراح الكبسولة مع البراز بعد يوم أو أكثر تبعاً لحركة أمعاء المريض.
وهي أقل تكلفة من الإجراءات التقليدية؛ حيث توفّر كلفة الأجهزة وحجز سرير المستشفى وأجور الطاقم الصحي وغيرها.
تطبيقات كبسولة الحياة الحالية
يمكن تلخيص أبرز التطبيقات الطبية لكبسولة الحياة بما يلي:
- ضبط الجرعات الزائدة للمخدرات الأفيونية المسكنة من خلال استشعار العلامات الحيوية.
- رصد التنفس البطيء والسطحي.
- رصد انقطاع التنفس في أثناء النوم.
- رصد تباطؤ نبضات القلب.
اقرأ أيضاً: وشم الخلايا بالذهب: تقنية مبتكرة تفتح آفاقاً جديدة لاكتشاف الأمراض مبكراً
نتائج استخدام كبسولة الحياة
أشارت نتائج اختبار كبسولة الحياة على 10 مرضى إلى أن الكبسولة التي يمكن ابتلاعها كانت قادرة على قياس العلامات الحيوية بكفاءة مساوية لمعدات التشخيص الطبية التقليدية الموجودة في مركز أبحاث النوم، ما يغني عن الحاجة إلى نوم المريض في المستشفى لمراقبة حالته أو ربط الأجهزة بالمريض لاستشعار علاماته الحيوية، وكانت كفاءة النتائج كالتالي:
- كُشِف توقف المشاركين عن التنفس بدقة تصل إلى 93%.
- تمكن الجهاز من مراقبة معدل ضربات القلب بدقة تصل إلى 96%.
ولم يتم الإبلاغ عن أي آثار سلبية بسبب تناول الكبسولة، حيث تمر الكبسولة عبر الجهاز الهضمي دون التفاعل أو إحداث أي آثار ضارة على المرضى، وأكدت المجموعة البحثية ذلك من خلال التصوير بالأشعة السينية بعد 14 يوماً من ابتلاع كل مريض الكبسولة. وعلى الرغم من عدم قدرة الكبسولة على قياس المؤشرات لفترة طويلة ومستدامة داخل الجسم، إذ يتم طرحها بعد نحو يوم ما يجعلنا نحتاج إلى إعادة إدخال كبسولة أخرى لمراقبة حالة المريض، فإن المجموعة البحثية بقيادة ترافيرسو تقوم بابتكار آلية تسمح للكبسولة بالبقاء في معدة المريض لمدة أسبوع.
اقرأ أيضاً: طبيب عربي يتألق بإنجاز عمليات إطالة الأطراف وزيادة الطول في مستشفى كاليفورنيا
الأفق المقترحة لتطوير كبسولة الحياة
وفقاً للدكتور علي رضائي، الرئيس التنفيذي لمعهد روكفلر لعلم الأعصاب بجامعة ويست فرجينيا والمشارك بالبحث الخاص بكبسولة الحياة، يمكن تطوير جهاز كبسولة الحياة ليساعد الأطباء على تحديد تناول المريض لجرعة زائدة وفقاً لعلاماته الحيوية، ويمكن دمج قدرة الكبسولة على الاستشعار مع قابلية إطلاق جرعة من الأدوية متناسبة مع حالة المريض أو إيقاف الجرعة إن ظهر على العلامات الحيوية بأنها تتراجع، لذا يمكن أن تحقق الكبسولة طريقة تشخيص وعلاج فورية من داخل جسم المريض بدقة وفاعلية عالية مستقبلاً.