Когда мы перевариваем пищу, она проталкивается через наш ЖКТ волной последовательных мышечных сокращений. Если эти сокращения не происходят или не синхронизированы — могут возникнуть такие проблемы, как изжога, запор и синдром раздраженного кишечника.
Чтобы проверить процессы, происходящие в ЖКТ, врачи используют длинное, гибкое трубчатое устройство, известное как манометрический катетер, который вводится через нос пациента, вниз по пищеводу и в желудок. Серия датчиков по длине катетера обнаруживает изменения давления в реальном времени в желудочно-кишечном тракте, отображая данные на экране компьютера.
Это хоть и эффективная система, но достаточно дорогая, чтобы больницы или клиники в развивающихся странах могли себе это позволить. Также такую систему необходимо стерилизовать с помощью специального химического процесса.
В поисках более простой и менее дорогостоящей альтернативы ученые из США разработали так называемый датчик давления с жидким металлом (ДДЖМ).
Он состоит из тонкой силиконовой трубки, которая заполнена легкоплавящимся жидким металлом (галлием-индием) и запечатана с обоих концов. Трубка завязывается в ряд узлов, расположенных на расстоянии 1 см (0,4 дюйма) друг от друга, что соответствует расстоянию между датчиками на манометрическом катетере. Датчик также вводится через нос в ЖКТ.
Мышцы вдоль ЖКТ оказывают давление на один из узлов, что вызывает увеличение электрического сопротивления металла внутри узла — чем больше увеличение, тем выше давление. Изменение может быть измерено с помощью мультиметра, прикрепленного к внешнему концу датчика, и отражается в величине мышечного давления на экране компьютере.
Для определения точного места сокращения в ЖКТ, несколько трубок с разным расположением узлов могут быть введены и контролироваться одновременно. Эти датчики несложны в изготовлении и очень дешевы, в том числе при техническом обслуживании, и стерилизуются в обычных автоклавах, — отметили ученые.
Источник: Nature biomedical engineering
