В области медицины своевременное наблюдение считается одним из самых перспективных — и вместе с тем сложных — направлений здравоохранения. Например, Apple исследует возможность неинвазивного мониторинга уровня сахара в крови с помощью запястья, в то время как Samsung уже внедрила измерение артериального давления через свои смарт-часы.
Однако, когда речь заходит о серьезных заболеваниях, таких как рак, необходимо посещение клиники, что связано с дорогими процедурами и сложными диагностическими методами. Рассмотрим диагностику рака кишечника. Для выявления раковых образований предпочтительно проводить эндоскопию или колоноскопию, которые требуют введения трубки с камерой для получения снимков.
Будущее биопсии рака?
Что если бы сканирование кишечника можно было проводить изнутри тела с помощью неинвазивного инструмента размером с монету? Специалисты из Университета Лидса добились именно этого, создав миниатюрного магнитного робота с ультразвуковым датчиком, который в будущем может исключить необходимость физической биопсии.
Движение робота внутри тела контролируется с помощью большого набора постоянных магнитов и джойстика. Замечательно, что катящиеся и скользящие движения также могут управляться автономно. Во время испытаний он смог захватить многослойные 3D-снимки, необходимые для диагностики рака, а также выявить аномалии, такие как поражения стенки кишечника.
Команда начала с разработки уникальной формы, называемой олоид, которая обеспечивает большую свободу движений и позволяет легко катиться внутри полости кишечника. Специальная оболочка была оснащена датчиком высокой частоты для получения многослойных 3D-изображений стенок кишечника. Этот метод считается более безопасным, экономичным и точным для широкого применения.
С диаметром чуть более двух сантиметров и напечатанный на 3D-принтере из смолы, магнитный эндоскоп олоид (OME) был протестирован на моделях, имитирующих человеческий кишечник, пищевод и желудок. После испытаний в искусственном кишечнике команда подтвердила его эффективность в свиных кишечниках, что является необходимым этапом перед ожидаемыми испытаниями на людях, которые должны начаться в 2026 году.
Пьетро Валдастри, профессор и заведующий кафедрой робототехники и автономных систем в университете, отмечает, что OME позволяет проводить диагностику рака толстой кишки и предлагает мгновенные результаты сканирования. Такой момент имеет критическое значение.
Решение ключевых проблем в лечении рака
Современные методы биопсии требуют сбора образцов тканей и их отправки в лаборатории, что может занять от нескольких дней до нескольких недель, прежде чем результаты будут готовы. Команда сообщает, что им удалось значительно сократить время ожидания между диагнозом и лечением.
«Это первый случай, когда многослойные 3D-ультразвуковые изображения были получены зондом глубоко в желудочно-кишечном тракте или кишечнике», утверждают инженеры, задействованные в разработке OME, добавляя, что подобная веха ранее не была достигнута.
При создании своего роботизированного устройства команда использовала массив микроскопического ультразвука частотой 28 МГц для получения детализированных 3D-снимков стенок кишечника. Медицинские специалисты могут использовать полученные данные для создания срезов, аналогичных тем, что получаются при обычной эндоскопической оценке с последующим анализом ткани под микроскопом.
Ключевым моментом является захват ультразвуковых сигналов высокой частоты, поскольку это позволяет специалистам видеть детали стенок кишечника на микроскопическом уровне. С помощью OME исследователи создали инструмент, открывающий новые возможности для глубокого сканирования в пределах человеческого желудочно-кишечного тракта.
«Это не только делает процесс более комфортным для пациентов, но и сокращает время ожидания, минимизирует необходимость повторных процедур и уменьшает тревогу, связанную с ожиданием результатов по раку», говорит Никита Гринидж, главный автор исследования, опубликованного в журнале Science Robotics.
Эксперты уверены, что OME может открыть новые горизонты для значительного прогресса в обнаружении рака и последующем лечении.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Вы также можете читать наши материалы в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru