Miniaturowy robot zbada jelito grube w poszukiwaniu wczesnych oznak raka

fot. Robotyczne ramię systemu Sonopill, University of Leeds

Inżynierowie udowodnili, że jest możliwe sterowanie zminiaturyzowaną kapsułką robotyczną w celu uzyskania obrazów jelita grubego za pomocą mikro-ultrasonografii. Badanie za pomocą urządzenia pod nazwą Sonopill może wkrótce zastąpić kolonoskopię, która często jest bolesna i źle znoszona przez pacjentów. Dodatkową korzyścią tej techniki badania jest lepsza zdolność do identyfikacji zmian nowotworowych w obrazowaniu ultrasonograficznym.

Sonopill jest zwieńczeniem dziesięcioletnich badań międzynarodowego konsorcjum inżynierów i naukowców. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czerwcu 2019 roku w czasopiśmie Science Robotics.

Konsorcjum opracowało technikę zwaną inteligentną manipulacją magnetyczną. W oparciu o zasadę, że magnesy mogą przyciągać i odpychać się nawzajem, seria magnesów rozmieszczonych na robotycznym ramieniu, które przechodzi nad pacjentem, oddziałuje z magnesem wewnątrz kapsuły, delikatnie przemieszczając ją wewnątrz jelita grubego. Sterowanie za pomocą sił pola magnetycznego przechodzącego przez ludzką tkankę, eliminuje potrzebę fizycznego połączenia między ramieniem robota a kapsułą, i jest nieszkodliwe dla organizmu.

Profesor Pietro Valdastri, który jest przewodniczącym Wydziału Robotyki i Systemów Autonomicznych na Uniwersytecie w Leeds i był jednym z autorów artykułu, powiedział: „Technologia ta ma potencjał, by zmienić sposób, w jaki lekarze przeprowadzają badania przewodu pokarmowego.”

„Wcześniejsze badania wykazały, że technika mikro-ultradźwiękowa była w stanie rejestrować obrazy o wysokiej rozdzielczości i wizualizować małe zmiany w powierzchniowych warstwach jelita, dostarczając cennych informacji o wczesnych objawach choroby.”

„Dzięki najnowszemu badaniu pokazujemy, że inteligentna manipulacja magnetyczna jest skuteczną techniką prowadzenia kapsułki mikro-ultradźwiękowej do wykonywania ukierunkowanego obrazowania wewnątrz ludzkiego ciała.”

Profesor Sandy Cochran z Uniwersytetu Glasgow, główny badacz, powiedział: „Jesteśmy naprawdę podekscytowani wynikami. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na badania endoskopowe, ważniejsze niż kiedykolwiek jest, aby móc zapewnić precyzyjną i efektywną kosztowo metodę badania, która przy tym jest wygodna dla pacjentów.”

„Mamy nadzieję, że w niedalekiej przyszłości Sonopill będzie dostępny dla wszystkich pacjentów w ramach regularnych, kontrolnych badań lekarskich, pozwalając na monitorowanie stanu zdrowia w obrębie układu pokarmowego i skutecznie wykrywając poważne choroby na wczesnym etapie.”

Sonopill to mała kapsułka – aktualnie o średnicy 21 mm i długości 39 mm, którą według inżynierów można jeszcze bardziej zminiaturyzować. W kapsułce znajduje się głowica ultradźwiękowa, lampa LED, kamera oraz magnes.

Kapsułka wprowadzana jest do jelita przez odbytnicę. Do kapsułki jest przymocowany niewielkiej średnicy elastyczny kabel, którym przesyłane są dane z głowicy ultrasonograficznej do komputera w pokoju badań.