W dziedzinie nauk medycznych nieinwazyjny monitoring jest często uważany za najbardziej obiecujący – a jednocześnie najtrudniejszy – sposób rozwoju opieki zdrowotnej. Na przykład Apple bada nieinwazyjny pomiar poziomu glukozy we krwi na nadgarstku, a Samsung wdrożył już monitorowanie ciśnienia krwi za pomocą smartwatchy.
Jednak w przypadku poważnych problemów zdrowotnych, takich jak rak jelita grubego, wizyta w klinice staje się konieczna, wymagając kosztownych badań i skomplikowanych procedur diagnostycznych. Weźmy na przykład diagnostykę raka jelita grubego. Aby sprawdzić, czy występuje stan przedrakowy, preferowaną metodą jest endoskopia lub kolonoskopia. Polega ona na wprowadzeniu do organizmu rurki z kamerą, która rejestruje obrazy. Wczesne wykrycie raka jelita grubego jest ważne, ponieważ zwiększa szanse na wyleczenie i powrót do zdrowia.
Jaka jest przyszłość biopsji nowotworowej?
A co, gdyby dało się zbadać jelita od wewnątrz, używając nieinwazyjnego narzędzia wielkości małej monety? Właśnie to osiągnęli eksperci. Uniwersytet w Leeds Stworzenie małego robota magnetycznego wyposażonego w miniaturowy czujnik obrazowania ultradźwiękowego może w przyszłości wyeliminować potrzebę fizycznej biopsji. Stanowi to znaczący postęp w dziedzinie wczesnego wykrywania raka jelita grubego.
Ruch robota wewnątrz ciała jest sterowany zewnętrznie za pomocą dużej matrycy magnesów trwałych za pomocą joysticka. Co istotne, ruchy obrotowe i skanujące można również kontrolować niezależnie. Podczas testów robot był w stanie wykonać skany 3D o wysokiej rozdzielczości, niezbędne do diagnostyki raka, a także wykryć nieprawidłowości, takie jak zmiany w ścianie jelita. Otwiera to nowe horyzonty w dziedzinie diagnostyki medycznej.
Zespół rozpoczął pracę od stworzenia unikalnego kształtu zwanego oloidem, który zapewnia Plusowi większą swobodę ruchu i może łatwo obracać się w świetle jelita. Następnie, unikalnie ukształtowana powłoka została wyposażona w czujnik wysokiej częstotliwości, który rejestruje trójwymiarowe obrazy ścian jelita w wysokiej rozdzielczości. Technologia ta jest bezpieczniejsza, tańsza i dokładniejsza w szerokim zakresie zastosowań.
Magnetoendoskopia oloidalna (OME) ma nieco ponad 2 cm średnicy i jest wykonana z żywicy za pomocą drukarki 3D. Została przetestowana na powierzchniach symulujących ludzkie jelito, przełyk i żołądek. Po testach na sztucznym jelicie, zespół potwierdził jej skuteczność również w jelitach świńskich, co jest niezbędnym krokiem przed rozpoczęciem badań na ludziach, które mają się rozpocząć w 2026 roku.
Pietro Valdestri, profesor i kierownik Katedry Robotyki i Systemów Autonomicznych Instytutu, mówi, że OME umożliwia diagnostykę raka jelita grubego i zapewnia natychmiastowe wyniki badań przesiewowych. Ta ostatnia część jest kluczowa. Ta szybkość przyczynia się do wczesnego rozpoczęcia leczenia, co zwiększa szanse na wyzdrowienie.
Rozwiązywanie krytycznych problemów związanych z opieką onkologiczną
Obecne metody biopsji polegają na pobieraniu próbek tkanek i przesyłaniu ich do laboratoriów, co może trwać od kilku dni do kilku tygodni. Zespół twierdzi, że zasadniczo wyeliminował okres oczekiwania między diagnozą a interwencją. To odkrycie stanowi jakościowy skok w dziedzinie wczesnego wykrywania i leczenia nowotworów.
„Po raz pierwszy udało się wygenerować obrazy ultrasonograficzne 3D o wysokiej rozdzielczości, pobrane z sondy umieszczonej głęboko w przewodzie pokarmowym lub jelicie” – mówi zespół inżynierów stojący za projektem OME, dodając, że takiego osiągnięcia nigdy wcześniej nie dokonano. Jest to zasługą postępu technologicznego w dziedzinie obrazowania medycznego.
Zespół wykorzystał w swoim urządzeniu robotycznym 28-MHz mikroultradźwiękową matrycę do generowania szczegółowych, trójwymiarowych skanów ścian jelit. Eksperci medyczni mogą wykorzystać zebrane dane do tworzenia obrazów przekrojowych podobnych do tych uzyskiwanych za pomocą konwencjonalnej endoskopii, poprzez analizę tkanki pod mikroskopem. Technologia ta stanowi przełom w dziedzinie diagnostyki.
Kluczowe znaczenie ma tu obrazowanie ultrasonograficzne o wysokiej częstotliwości, pozwalające ekspertom na mikroskopowe uwidocznienie szczegółów ściany jelita. Dzięki OME naukowcy stworzyli narzędzie, które otwiera drzwi do skanowania głębokich warstw ludzkiego układu pokarmowego. Oczekuje się, że technologia ta zrewolucjonizuje diagnostykę i leczenie chorób przewodu pokarmowego.
Nikita Greenidge, główna autorka badania opublikowanego w czasopiśmie, mówi: Robotics Nauki„Dzięki temu pacjenci nie tylko czują się bardziej komfortowo podczas zabiegu, ale także skraca się czas oczekiwania, minimalizuje się liczbę powtórzeń zabiegów i zmniejsza się niepokój związany z oczekiwaniem na potencjalne wyniki badań onkologicznych”.
Eksperci uważają, że OME może otworzyć drogę do znaczącego postępu w wykrywaniu raka i jego leczeniu. Oczekuje się, że to urządzenie zwiększy szanse pacjentów na wyzdrowienie i poprawi ich jakość życia.
Możliwość dodawania komentarzy nie jest dostępna.