سينسور ذكى على شكل كبسولة.. قابل للهضم ويراقب اللياقة البدنية وعلامات التنفس

كشفت صحيفة "ديلى ميل" البريطانية، عن جهاز جديد بحجم حبة الدواء يراقب التنفس من داخل الجسم للكشف عن الجرعات الزائدة من المواد الأفيونية، وقد نجح في اجتياز التجارب البشرية، ويقوم الجهاز بمراقبة العلامات الحيوية مثل التنفس ومعدل ضربات القلب من داخل الجسم بالإضافة إلى علامات اكتئاب الجهاز التنفسي أثناء تناول جرعة زائدة من المواد الأفيونية، وتم تصميم الجهاز القابل للهضم بحيث يمكنه مراقبة العلامات الحيوية مثل التنفس ومعدل ضربات القلب من داخل الجسم ونقل البيانات إلى جهاز خارجي مثل الكمبيوتر المحمول.

ويقول العلماء إن الأداة، الموصوفة في مجلة Device  لديها القدرة على توفير رعاية منقذة للحياة للأشخاص عن طريق توصيل المرضى بعدد من أجهزة الاستشعار والأجهزة، وفي المختبرات وفي الدراسات المنزلية يمكن توصيل أجهزة الاستشعار بفروة رأس المريض وصدغيه وصدره ورئتيه باستخدام الأسلاك، ويمكن للمريض أيضًا ارتداء قنية أنفية وحزام صدر ومقياس تأكسج نبضي يمكن توصيله بشاشة محمولة، بحسب ما قاله جيوفاني ترافيرسو، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لموقع Engadget.

وتابع البروفيسور ترافيرسو، إن النسخة الحالية من الجهاز يتم عبر الجسم عن طريق حركة الأمعاء في يوم واحد تقريبًا، ولكن هناك تعديلات يمكن للباحثين إجراؤها على الجهاز في المستقبل من شأنها أن تسمح له بالبقاء في الجسم لفترة أطول.

ووفقًا لما ذكرته صحيفة ديلى ميل البريطانية، فان الجهاز، الذي يحتوي على بطاريتين صغيرتين وهوائي لاسلكي لنقل البيانات، لديه القدرة على مساعدة عشرات الآلاف من الأشخاص الذين يتناولون جرعات زائدة من المواد الأفيونية سنويًا، وارتفعت الوفيات الناجمة عن الجرعات الزائدة التي تنطوي على أي مواد أفيونية إلى 80411 في عام 2021، وهو أعلى مستوى على الإطلاق منذ عام 1999، وصلت الوفيات الناجمة عن المواد الأفيونية الموصوفة طبيًا إلى 16706 في عام 2021، أي أقل بحوالي 320 من أعلى مستوى بلغ 17029 في عام 2017. 

على عكس الأجهزة القابلة للزرع مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب، فإن الأجهزة القابلة للهضم سهلة الاستخدام ولا تتطلب إجراء جراحي، ويستخدم الأطباء كاميرات قابلة للهضم بحجم حبة الدواء لإجراء إجراءات مثل تنظير القولون لسنوات.

وقال المؤلف المشارك بنجامين بليس، مؤسس شركة تطوير الأجهزة الطبية، "إن فكرة استخدام جهاز قابل للهضم هي أن الطبيب يمكنه وصف هذه الكبسولات، وكل ما يحتاج المريض إلى فعله هو ابتلاعها، مضيفا: "لقد اعتاد الناس على تناول الحبوب، وتكاليف استخدام الأجهزة القابلة للهضم أقل بكثير من تكلفة إجراء الإجراءات الطبية التقليدية."

وأوضح أن حبة مراقبة العلامات الحيوية، تعمل من خلال مراقبة الاهتزازات الصغيرة للجسم المرتبطة بالتنفس والقلب النابض، ويمكن للحبة اكتشاف ما إذا كان الشخص يتوقف عن التنفس من داخل الجهاز الهضمي، يحتوي الجهاز على بطاريتين صغيرتين وهوائي لاسلكي يقوم بعد ذلك بنقل البيانات إلى جهاز خارجي مثل الكمبيوتر المحمول، ولاختبار الحبو، وضع الباحثون الجهاز في معدة الخنازير بينما كانت الحيوانات تحت التخدير.

وقام الفريق بإعطاء جرعة من الفنتانيل للخنازير تسببت في توقف الحيوانات عن التنفس، مقلدين ما يحدث عند البشر عندما يتناول شخص ما جرعة زائدة من الدواء، وقام الجهاز بقياس معدل تنفس الخنازير في الوقت الحقيقي، وقام بتنبيه الباحثين عندما توقفت الحيوانات عن التنفس، وتمكن الفريق بعد ذلك من عكس الجرعة الزائدة باستخدام ترياق الفنتانيل، ثم اختبار الفريق الجهاز على البشر لأول مرة من خلال إعطاء حبة لعشرة أشخاص يتم تقييمهم في جامعة وست فرجينيا لعلاج انقطاع التنفس أثناء النوم - وهو اضطراب يتوقف فيه التنفس بشكل متكرر ويبدأ أثناء النوم، ولم يظهر على المرضى أي آثار سلبية نتيجة ابتلاع الكبسولة، والتي مرت دون أن يلاحظها أحد عبر أجهزتهم الهضمية.

قال بليس: "بالنظر إلى اهتمامنا بسلامة المواد الأفيونية، فقد علمنا أن انقطاع التنفس أثناء النوم له الكثير من الأعراض نفسها مثل اكتئاب الجهاز التنفسي الناجم عن المواد الأفيونية".

وتمكن الجهاز من اكتشاف وقت توقف تنفس المشاركين وتمكن من مراقبة معدل التنفس بدقة تصل إلى 92.7%، بالمقارنة مع أجهزة المراقبة الحيوية الخارجية، يمكن للحبوب مراقبة معدل ضربات القلب بدقة لا تقل عن 96 %، وأظهرت التجربة أيضًا أن الجهاز آمن، وأن جميع المشاركين قاموا بإفراز الجهاز في برازهم بعد أيام قليلة من التجربة.

وقال المؤلف المشارك الدكتور علي رضائي، عالم الأعصاب في جامعة وست فرجينيا: "كانت دقة هذه التسجيلات وارتباطها ممتازين مقارنة بالدراسات المعيارية الذهبية السريرية التي أجريناها في مختبرات النوم لدينا".

وأضاف: "إن القدرة على مراقبة الإشارات الحيوية الحرجة من المرضى عن بعد دون أسلاك أو أسلاك أو حاجة إلى فنيين طبيين، تفتح الباب لمراقبة المرضى في بيئاتهم الطبيعية مقابل العيادة أو المستشفى"، ويأمل الفريق في ترقية الجهاز حتى يتمكن من توصيل الأدوية لعكس الحالات مثل جرعة زائدة من المواد الأفيونية تلقائيًا بمجرد اكتشاف الجهاز للأعراض.

وأضاف البروفيسور ترافيرسو: "في المستقبل، هناك العديد من الحالات، بما في ذلك الجرعة الزائدة من المواد الأفيونية وغيرها من أمراض الجهاز التنفسي والقلب، التي يمكن بالتأكيد الاستفادة من هذا الجهاز القابل للهضم".