Sada u razvoju prototipa, SmartCap je dijagnostički alat nove generacije koji rješava nedostatke 20-godišnje tehnologije bežične endoskopije s kapsulama koja se trenutno koristi za otkrivanje gastrointestinalnih zloćudnih tumora i krvarenja.
SmartCap može generirati podatke o tumorima i krvarenjima specifične za lokaciju što rezultira većom dijagnostičkom točnošću.
S jedinstvenim sustavom praćenja koji je razvio Wahidov tim, liječnici će moći precizno pratiti cijelo crijevno putovanje pametnom kapsulom zbog sitnih bežičnih "inteligentnih" biosenzora koji otkrivaju i analiziraju ciljane biomarkere (pokazatelje bolesti) i komuniciraju s vanjskim uređajima poput računala.
"Ovaj novi alat mogao bi udvostručiti stope preživljavanja raka gastrointestinalnog trakta u cijelom svijetu, "rekao je Wahid, profesor elektrotehnike i računalnog inženjerstva na USask College of Engineering. "Ovo je prva potpuno inteligentna" pametna "pilula za ciljanu endoskopiju (nekirurški način gledanja u tijelo) koja se može prilagoditi pacijentu."
Svjetska zdravstvena organizacija procjenjuje da je u 2018. bilo 4,6 milijuna novih slučajeva raka probavnog sustava i 3,3 milijuna povezanih smrti u 2018. Oko dvije trećine ovih karcinoma otkriveno je u uznapredovaloj fazi, ali s ranijim dijagnozama i liječenjem, stopa preživljavanja pacijenata gotovo se udvostručuje na 83 posto.
Program Nove granice u istraživanju okuplja discipline na netradicionalne načine za istraživanje novih smjerova koji pomiču granice istraživanja i imaju potencijal za značajan utjecaj, "
Pod vodstvom profesora Wahida, ovaj uzbudljivi projekt biomedicinskog inženjeringa za poboljšanu dijagnostiku raka uključuje inovativnu i široku stručnost naših talentiranih istraživača, povećavajući doprinos koji dajemo u rješavanju velikih zdravstvenih izazova na globalnoj razini. "
Karen Chad, Potpredsjednik za istraživanje, Inženjerski fakultet USask
U timu su i glavni istražitelj Kiven Lukong, izvanredni profesor biokemije, mikrobiologija i imunologija, i Paul Babyn, profesor medicinskog snimanja, oboje na Medicinskom fakultetu, kao i Francis Bui, izvanredni profesor elektrotehnike i računalstva. Prof. Svetlana Yanushkevich sa Sveučilišta u Calgaryju, stručnjak za AI, surađuje na projektu.
Iako je bežična tehnologija kapsula s malim fotoaparatima trenutno jedina mogućnost snimanja slika unutar tankog crijeva dugog tri do 10 metara, trenutni uređaji ne mogu se točno pratiti u crijevima, onemogućavajući liječnicima da odrede mjesto raka, polip, ili krvarenje.
Nehotični pokreti tankog crijeva dodatno otežavaju određivanje napretka kapsule.
"To je kao da pokušavate nešto pratiti u mraku bez referentne točke, ili gdje se same referentne točke stalno kreću, "rekao je Wahid." Zato nije došlo do promjene na hardverskoj i lokalizacijskoj strani tehnologije bežičnih kapsula već 20 godina, iako je kvaliteta slike, bežični prijenos, dijagnostički alati, i softver su se poboljšali. "
Prilikom projektiranja SmartCap -a, Wahidov tim zauzima pristup "laboratorij na čipu"-integrirajući nekoliko laboratorijskih funkcija, uključujući analizu uzoraka krvi na jednom čipu.
S više nego dvostruko većom baterijom nego uobičajene bežične kapsule, Snaga baterije SmartCap-a koja radi 24 sata omogućuje otkrivanje do kraja crijevnog putovanja, s poboljšanim rezultatima zbog fluorescentnih senzora male snage, multispektralni svjetlosni senzori, i tehnologija lokalizacije-sve se razvija u Wahidovom laboratoriju.
Ugrađeni fluorescentni senzori detektiraju sjaj od posebnih boja ubrizganih u pacijenta kako bi se povezali sa specifičnim stanicama raka, identificiranje raka i njegova mjesta u stvarnom vremenu. Niz multispektralnih senzora određuje koncentraciju hemoglobina i zasićenje krvi kisikom koji prolazi kroz usjek na kapsuli analizirajući boju krvi, koji pokazuje je li krvarenje aktivno, kronično, ili ugrušak. Tehnike umjetne inteligencije za poboljšanje točnosti koriste se.
Mali senzori slike pričvršćeni na bočne stjenke kapsule i "tehnologija za korelaciju digitalne slike"-posuđena iz tehnike koja se koristi u optičkom računalnom mišu za korelaciju njezinog kretanja s kursorom-prate kapsulu u stvarnom vremenu. Mala jedinica za mjerenje brzine i orijentacije kapsule pruža podatke koji pomažu u lokalizaciji tumora.
Kako biste uklonili moguće lažno pozitivne rezultate, integrirana je mala standardna kamera, ali će uglavnom ostati u stanju mirovanja, aktivira se samo ako AI čip sumnja na zloćudni tumor.
Tim se prijavio za patentiranje multispektralnog niza, i planira slijediti taj primjer s tehnologijama otkrivanja i lokalizacije fluorescencije, kao i sam SmartCap.
"Ako je ovo uspješno, ovu tehnologiju mogli biste koristiti u mnogim drugim probavnim senzorima i implantatima, čak ga prilagoditi za upotrebu u podzemnom rudarstvu i bušenju, ili u naftnoj industriji za otkrivanje i lokalizaciju propuštanja cjevovoda, "rekao je Wahid, koji očekuje da će prototip SmartCap biti spreman za dvije godine.
Sljedeći korak bit će pronalaženje industrijskog partnera za ulaganje u iznošenje novog proizvoda na tržište endoskopskih uređaja za bežične kapsule za koje se očekuje da će ove godine doseći 650 milijuna dolara i brzo rasti sa starenjem globalne populacije.
Probiotici mogu pomoći u suzbijanju pothranjenosti u sljedeća dva desetljeća,
Propuštena crijeva i mikrobna disbioza mogli bi pridonijeti oluji citokina u teško bolesnim slučajevima COVID-19
Ne bojte se kolonoskopije
Taj Pepto vjerojatno neće pomoći vašem čirevu
Genetika može utjecati na sastav mikrobioma više od čimbenika okoliša
Novo istraživanje identificira vezu između crijevnog mikrobioma i moždanog udara
Bakterije u rodnom kanalu povezane su s manjim rizikom od raka jajnika
Nova studija pokazuje da nešto tako jednostavno kao što je bris cerviksa može imati potencijal pomoći stotinama žena koje su u iznimno velikom riziku od raka jajnika jer imaju mutaciju u genu BRCA1.
Elektronička pilula za otkrivanje plinova za dijagnosticiranje gastrointestinalnih tegoba
Znanstvenici sa Sveučilišta RMIT, Melbourne, napravili su elektroničku pilulu koja može otkriti posebne plinove u crijevima i pomoći liječnicima u dijagnosticiranju gastrointestinalnih tegoba poput si
Kriptosporidioza se pogoršava uobičajenim probioticima
Istraživači su otkrili da infekcija crijevnim parazitom Cryptosporidium parvum pogoršava se kod miševa kojima je davan probiotik. Zasluga za sliku:3D grafika Alpha Tauri / Shutterstock