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用于胃肠道实时分析的可摄取电子药概述

   日期:2020-05-31     浏览:1    
核心提示:您想吞下电子产品吗?是的,你听到的是对的!一般而言,电子产品不适合食用。它们具有有毒的和难消化的材料,如果卡在人体内部,
 您想吞下电子产品吗?是的,你听到的是对的!一般而言,电子产品不适合食用。它们具有有毒的和难消化的材料,如果卡在人体内部,可能会导致严重的内部损坏。但是,全球研究人员正在努力制造可吞咽的电子设备。实际上,存在这样一种电子领域,称为“可食用电子”。

现在,我们想到的问题是,什么是食用电子产品?为什么我们要摄取电子产品?继续阅读以获得这些问题的答案。

多年来,已经有很多创新可以被称为医学科学中的下一件大事,但电子药丸技术将继续保持领先地位缩小工程与医学之间的鸿沟,电子药丸技术已经走了很远。它发生了许多变化,但是世界各地的研究人员仍在提出高度先进的解决方案,以改变医生诊断和治疗患者各种疾病的方式。

我们的身体是一个非常敏感的系统,确定人的胃和肠道中正在发生的事情是医生面临的主要挑战之一。毫无疑问,内窥镜仪器正在帮助他们检查结肠并检查患者的胃。但是,使用这种古老的方法,无法轻松查看胃和肠的某些区域,有时医生无法发现潜在的问题。

电子药丸正在帮助医生和患者。借助这些技术驱动的药丸,医生可以获取实时数据,从而更快,更准确地进行诊断。这些药丸减少了不必要的程序数量,并且是更加舒适的监测方法,患者也对这些药丸感到欣慰。

什么是电子药丸?

电子药丸是一种小型胶囊大小的电子设备,借助封装在小药丸中的各种成分,可帮助医生调查几种与胃相关的疾病,肠损伤,无法解释的出血,吸收不良,溃疡,小肠肿瘤和炎症肠疾病等

换句话说,电子药丸是带有可摄入传感器的小药丸形式的医学监测系统,当患者食用该数据时,该传感器就开始传输医学数据。这些可吞咽的药丸可以承受肠道的酸性环境,并且可以帮助医生进行温度分析,pH测量以及收集压力数据。

这种小药丸适用于宽带技术,这意味着它们可以在不压缩的情况下传输原始视频数据,从而降低了功耗,减少了实时延迟并提高了图像分辨率。作为一种无痛替代导管,内窥镜检查,结肠镜检查和放射性同位素以收集有关人体消化道信息的方法,电子药丸可确保患者的生活舒适。

电子药丸–一切如何开始,直到今天

可吞咽电子设备的出现可以追溯到1957年,当时Mackay发明了第一个带有一个晶体管的无线电遥测胶囊。1972年,英国格拉斯哥大学的John Cooper博士和Eric Johannessen博士开发了第一款电子药丸。此后,进行了许多研究和开发。

该技术在1990年代赶上了发明。但是,由于某些组件(例如电池)含有对人体有害的不友好物质,因此制造可食用电子产品具有挑战性。为了克服这些挑战,研究人员提出了可食用传感器组件,该组件于2012年获得美国FDA批准。大冢制药公司生产的Abilify MyCite(阿立哌唑片)是美国食品和药物管理局(FDA)批准的首款数字药丸在2017年11月。

2016年1月,Barton Health成为第一家商业提供电子药丸来治疗患有慢性疾病的患者的机构,同年,德克萨斯州达拉斯的儿童保健公司将儿童药丸用于商业用途。

尽管电子药丸的想法已经存在很长时间了,但是研究人员现在正在将这种技术变为现实。由于胃肠道疾病(GI)的患病率上升以及卫生部门的快速发展电子药丸 市场被北美和欧洲所主导。用于胃肠道疾病早期诊断的技术先进的系统已经显着影响了这些地区。

2016年,全球电子药丸市场价值7.799亿美元,到2025年,预计将达到30亿美元。将来,研究人员计划制造带有传感器的电子药丸,该传感器将测量患者的心率和呼吸率。IntroMedic,Medimetrics SA,Medisafe,Medtronic,Olympus Corporation,Proteus Digital Health,CapsoVision,Inc,Bio-Images Research Limited,Given Imaging等都是制造电子药丸的公司另外,EnteraSense是一家位于爱尔兰戈尔韦的早期创业公司,致力于开发电子药丸以帮助医生监测上消化道问题。

电子药丸里面有什么?

电子药丸由各种组件组成,例如控制芯片,氧化银电池,无线电发射器和传感器。这些成分被组合并排列在一个易于吞咽的紧凑型药丸状胶囊中,该胶囊可以通过胃肠道。

 

 

电子药丸具有多通道传感器,可以对疾病进行深入和详细的调查。电子药丸通常使用的四个传感器是pH离子敏感场效应晶体管(ISFET)(用于测量溶液中的离子浓度),温度传感器(用于识别体温),双电极电导率传感器(用于测量电导率)和三个-电极电化学氧气传感器,计算溶解氧的速率并确定小肠和大肠中需氧细菌的活性。所有这些传感器均由专用集成电路(ASIC)控制,电子药丸的其他组件连接至由模拟信号调节组成的ASIC。

电子药的类型

大致而言,根据电子药丸中照相机或传感器的存在,电子药丸可分为两种类型基于成像,检测不同类型的气体,监测药物依从性和检测电化学信号等功能;不同类型的电子药丸包括:

  • 成像药丸:这些药丸包含摄像机,用于生成器官(如胃和小肠)的宏观结构的图像。
  • 药物监测药丸:用于监测药物的吸收或依从性,发送用户需要服用药物的信号。这些通过pH差异在胃中被激活并通过蓝牙传输。
  • 气敏药:用于检测肠内细菌代谢反应副产物产生的不同气体的分压。
  • 电化学感应药:用于执行循环,方波和差分脉冲伏安法。伏安法体外用于粪便液体作为胃肠道诊断工具。

电子药丸如何工作?

当人吞咽电子药丸时,它会被蠕动向前推动,拍摄图像。当药丸在胃肠道中移动时,它开始检测疾病和异常情况。该药丸可以轻松到达小肠和大肠,并且可以提供实时信息,这些信息可以显示在监视器上。电子药丸到达消化系统,收集数据并将其发送到1米或以上距离的计算机中。

电子药会去哪里?

在阅读有关电子药丸时,您可能会想到的一个重要问题是,药丸被摄入后会流向何处,它会留在患者体内吗?

当电子药丸通过胃肠道时,它会收集酸度,压力和温度水平或食管和肠的图像等信息,以供医生进行分析。此后,它向下推动并到达结肠,并在一两天内通过排便最终从体内出来。 

优势与结论

电子药丸在医疗保健领域带来了巨大的变化,并且比传统的医疗选择具有许多优势。首先,药丸的尺寸非常小,因此患者容易吞咽。此外,它具有低功耗。这种可吞咽的电子药丸的主要缺点是价格昂贵,而且并非在所有国家/地区都可以买到。而且,它无法检测到辐射异常。

 

话虽这么说,我们某些人可能会在道德问题和副作用方面争论不休,但我们可以确定的一件事是,这些小巧的电子药丸将继续存在。他们已成功地将诊断和治疗方法融合在一起,诸如“电子药丸”之类的创新技术正在对人们的生活产生巨大影响,并确保为患者提供最大的舒适度,并在医疗保健行业带来一场革命。

 
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