แคปซูลเล็กกินได้ช่วยรักษาความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร

นักวิจัยในสหรัฐอเมริกา เดนมาร์ก และสวีเดน ได้ออกแบบอุปกรณ์กระตุ้นขนาดเล็กแบบใหม่ที่สามารถยึดติดกับทางเดินอาหาร (GI) และกระตุ้นกล้ามเนื้อท้องด้วยไฟฟ้าเพื่อทำให้เกิดการหดตัว อุปกรณ์ใหม่ที่อธิบายไว้ในScience Advancesมีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาโรคต่างๆ เช่น gastroparesis ซึ่งป้องกันไม่ให้ท้องว่างอย่างเหมาะสม การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการแพทย์หลายทศวรรษแสดง

ให้เห็นว่า เนื่องจากการมีอยู่ของวงจรประสาทในทางเดินอาหาร 

แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่กระตุ้นเส้นประสาทและกล้ามเนื้อสามารถปรับปรุงสุขภาพและคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยที่มีความผิดปกติเกี่ยวกับ GI ตัวอย่างเช่น ในการรักษา gastroparesis วิธีการทั่วไปคือการฝังเครื่องกระตุ้นหัวใจในกระเพาะอาหารที่กระตุ้นชั้นกล้ามเนื้อชั้นนอกของกระเพาะอาหาร

เพื่อลดอุปสรรคด้านต้นทุนและจัดการกับปัญหาด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่าย การพัฒนาล่าสุดในการรักษาแบบรับประทานและระบบหุ่นยนต์ที่กินได้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง ทว่าเซ็นเซอร์หุ่นยนต์ที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่สามารถให้การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าขนาดเล็กในลักษณะที่ควบคุมได้ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่ชัดเจนสำหรับระบบกระตุ้นไฟฟ้าในช่องปากที่สามารถใช้งานได้ตามความจำเป็น

ผู้เขียนคนแรก อเล็กซ์ อับรามสันเพื่อเอาชนะปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมเซ็นเซอร์ การจัดการ และการสื่อสารAlex Abramsonและเพื่อนร่วมงานที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ร่วมกับนักวิจัยที่Novo NordiskและKTH Royal Institute of Technologyได้พัฒนาอุปกรณ์กระตุ้นไฟฟ้าทางปาก

การออกแบบอุปกรณ์ใหม่นี้ได้รับแรงบันดาลใจจากวิธีที่ 

พยาธิตัวตืด พยาธิตัวตืด Taenia soliumใช้ตะขอยึดกับทางเดินอาหารของโฮสต์ ระหว่างห้าถึง 15 นาทีหลังจากที่กินเข้าไป อุปกรณ์จะปรับตัวเองให้เข้ากับเยื่อบุกระเพาะอาหารที่โค้งงอโดยอัตโนมัติ และใช้สปริงอัดเพื่อสอดเข็มสแตนเลสขนาดเล็กที่ติดตะขอเข้ากับผนังกล้ามเนื้อหน้าท้อง เข็มจะทำหน้าที่เป็นโพรบเพื่อส่งพัลส์ไฟฟ้าตามกำหนดเวลา ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์

แผนผังแคปซูล พัลส์ไฟฟ้าสามารถส่งสัญญาณการยึดและการปลดของโพรบได้อย่างเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และทำให้อุปกรณ์สามารถสื่อสารตำแหน่งของโพรบได้ Abramson และทีมงานได้ทดสอบเซ็นเซอร์ใหม่ในเนื้อเยื่อกระเพาะอาหารของมนุษย์ex vivo และ ในร่างกายในกระเพาะหมู ในสุกรที่สงบ อุปกรณ์ยังคงอยู่กับที่นานถึงสองชั่วโมงหลังจากถูกกลืนเข้าไป และปรับตำแหน่งตัวเองไปตามเยื่อบุกระเพาะ ขณะอยู่ในตำแหน่ง อุปกรณ์กระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อตามกำหนดเวลาทั่วเนื้อเยื่อ

นักวิจัยยังใช้อุปกรณ์นี้กับสุกรที่ตื่นอยู่ อุปกรณ์ดังกล่าวถูกกินโดยสุกรที่ท้องว่าง จากนั้นจึงถอดเซ็นเซอร์ออกตามธรรมชาติตามที่ออกแบบไว้หลังจากที่หมูกินและย่อยอาหารของพวกมัน ในกรณีที่ไม่มีการย่อยอาหาร โดยการปรับตำแหน่งให้อยู่ที่จุดเดียวบนเนื้อเยื่อ อุปกรณ์สามารถกระตุ้นจุลภาคด้วยไฟฟ้าได้เป็นระยะเวลานาน

ผู้เขียนเขียนว่า “STIMS [เทคโนโลยีการปรับทิศทางตัวเองสำหรับการฉีดและการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าขนาดเล็ก] สำหรับการยึดและการส่งสัญญาณของผนังเนื้อเยื่อสามารถเปิดใช้งานแอปพลิเคชันใหม่สำหรับอุปกรณ์ที่กินได้ซึ่งมุ่งเน้นไปที่เนื้อเยื่อมากกว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบ”

Hewson ตั้งข้อสังเกตว่าความแปรปรวนของความแตกต่าง

ของขนาดยาจากแผนการรักษานั้นมีขนาดใหญ่กว่าเมื่อผ่าน Gating มากกว่าการติดตาม MLC สำหรับกระเพาะปัสสาวะและไส้ตรง “ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าแม้ว่ากลยุทธ์ทั้งสองจะมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกันโดยเฉลี่ย แต่เกตติ้งจะส่งผลให้มีปริมาณที่เบี่ยงเบนไปจากแผนสำหรับกรณีที่เลวร้ายที่สุด” เธอกล่าวเสริม

นักวิจัยแนะนำว่าการติดตาม MLC อาจแม่นยำกว่าหากใช้ความกว้างของใบน้อยกว่า 5 มม. “ใบ MLC ที่เล็กกว่ามีความแม่นยำในการปรับลำแสงที่สูงขึ้น ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการเคลื่อนไหวช้าๆ ที่ต่อมลูกหมาก” ฮิวสันอธิบาย “ทางเลือกอื่นในการปรับปรุงความแม่นยำคือการผสานรวมการติดตาม MLC กับวิธีการติดตามโซฟาแบบเรียลไทม์ในอนาคตเพื่อชดเชยความกว้างของลีฟ MLC ที่จำกัด”

ในการจัดการกับความซับซ้อนของแต่ละกลยุทธ์ Hewson กล่าวว่าการวางแผนและการใช้งานการรักษานั้นเทียบเคียงได้ แต่ซอฟต์แวร์พื้นฐานและกระบวนการประกันคุณภาพสำหรับการติดตาม MLC นั้นซับซ้อนกว่าเกตติ้ง

“การติดตาม MLC ต้องใช้ซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนเพื่อปรับลำแสงการรักษาแบบเรียลไทม์โดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ แผนผู้ป่วยแต่ละรายต้องมีการประกันคุณภาพการวัดปริมาณรังสีก่อนการรักษา” เธออธิบาย “แต่การใช้การติดตาม MLC ระหว่างการรักษานั้นต้องการให้ทีมรักษาเปิดซอฟต์แวร์ติดตาม MLC; การปรับตัวเป็นแบบอัตโนมัติ Gating ต้องการการแทรกแซงมากขึ้นโดยทีมรักษาหากการเคลื่อนไหวของเนื้องอกเกินเกณฑ์ที่กำหนด”

นักวิจัยกล่าวว่าความถูกต้องของวิธีการปรับตัวแต่ละวิธีจะถูกจำกัดด้วยความถูกต้องของวิธีการโลคัลไลเซชันของเนื้องอก ความแม่นยำในการแปลเนื้องอก 3 มิติของ KIM ในการทดลองถูกหาปริมาณเป็น 0.0±0.5 มม., 0.0±0.4 มม. และ 0.0±0.5 มม. ในทิศทางหลัง ซ้าย-ขวา และเหนือกว่า-ด้อยกว่า ตามลำดับ ART ที่นำทางด้วยรูปภาพแบบเรียลไทม์ทำได้บน linac . มาตรฐาน

“KIM ให้ตำแหน่งเนื้องอกแบบเรียลไทม์ในหกองศาอิสระโดยใช้เครื่องหมาย fiducial ที่เข้ากันได้กับ MR และมีขนาดเล็กกว่าบีคอนที่ใช้กับระบบเชิงพาณิชย์บางระบบ” ทีมงานเขียน “และเนื่องจาก KIM ใช้อิมเมจ kV ออนบอร์ดที่ติดตั้งบน linac ที่ทันสมัยอยู่แล้ว มันจึงอาจอนุญาตให้มีการนำ SABR ไปใช้อย่างกว้างขวาง”

“การนำ KIM ไปใช้ในการตรวจสอบการเคลื่อนไหวของเนื้องอก ร่วมกับการติดตามเกตติ้งหรือการติดตาม MLC ช่วยเพิ่มความพร้อมในการปรับการเคลื่อนไหวของ intrafraction สำหรับคลินิกทั้งหมดที่มีเครื่องรักษามาตรฐาน” ฮิวสันกล่าว “อุปสรรคสำคัญประการหนึ่งในการใช้รังสีบำบัดแบบเรียลไทม์ในหลายประเทศคือการขาดแคลนเงินทุนและทรัพยากร วิธีการแบบปรับตัวที่เราเปรียบเทียบกันสามารถเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้และนำการปรับตัวของการเคลื่อนไหวแบบ intrafraction มาสู่การปฏิบัติทางคลินิกมาตรฐานที่สถานรักษามะเร็งใดๆ ก็ตามที่รักษาผู้ป่วยโดยใช้เครื่องเร่งเชิงเส้นที่ทันสมัย”

Credit : equinac.org eroticablog.net escortlartrabzon.net extremeot.net faiteslaville.org