这个进步可以帮助诊断便秘、胃食管返流疾病和胃轻瘫。
工程师们设计他们的微型传感器来检测电磁线圈产生的磁场在病人的身体以外的地方。场的强度随线圈的距离,使得传感器的位置的计算基于磁场的测量。
在一项新的研究中,研究人员展示了跟踪传感器的能力,因为它通过大型动物的消化道。他们认为这可以提供一个替代治疗——如内镜——用于诊断运动性疾病。
乔凡尼Traverso,麻省理工学院的机械工程的副教授,是这项研究的资深作者之一,今天发表在电子性质。Traverso还作为胃肠病学家布莱根妇女医院。
“世界各地的许多人患有胃肠道蠕动障碍或可怜的能动性,和有能力监测胃肠道蠕动,而不必进入医院重要的是真正了解什么是发生在一个病人,”说Traverso。
Azita Emami,加州理工学院的电气工程和医学工程教授和米哈伊尔·夏皮罗,加州理工学院的化学工程教授、霍华德•休斯医学研究所的研究员,高级作者。Saransh沙玛,加州理工学院的研究生,哈利勒拉马迪,纽约大学生物工程学助理教授,主要作者。
传感器的工作原理
工程师说他们想要想出一个微创内镜的替代品,可以在病人的家。
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研究人员开发了一个传感器,小到可以装在一个可摄取的胶囊利用距离的因素及其影响强度的电磁线圈。周围的磁场传感器措施来计算它的线圈在体外的距离。
“因为磁场梯度独特的编码空间位置,这些小设备可以在某种程度上,他们在各自的位置,可以感知磁场”Sharma说。“设备措施后,我们可以推算出设备的位置是什么。”
该系统还包括第二个传感器,仍然在体外,贴在皮肤上,例如,作为一个参考点。它允许研究人员精确计算胃肠道中的传感器位置。
研究人员说,他们可摄取的传感器还包括一个无线发射器。这个发射器发送测量到附近的电脑或智能手机。目前,研究人员设计,需要测量任何时间接收无线触发器。然而,他们说他们可以采取在特定时间间隔测量程序。
目前,传感器可以检测磁场线圈的距离内60厘米或更少。研究人员说,他们可以将线圈在一个病人的背包或夹克。这使得可摄取的传感器来测量无论在范围内。
更多的位置跟踪
研究者们测试了他们的系统在一个大型动物模型。他们把胶囊在胃里和监控它的位置,因为它穿过消化道超过几天。
第一次尝试,研究人员发表了两个磁传感器连接到对方的小棒。确保他们知道他们之间的距离。他们比较测量已知的距离,发现他们准确大约两毫米。
然后,研究人员测试了一个可摄取的传感器与外部传感器连接到皮肤。他们发现他们可以跟踪它,因为它从胃结肠排泄。比较其准确性和x射线测量,研究者确定精度在5 - 10毫米。
”使用外部参考传感器有助于解释问题,每次一个动物或人类的线圈旁边,有一个可能性,他们将不会在完全相同的位置在他们前面的时间,“拉马迪说。“没有x射线作为地面实况,很难准确地绘制出这种药在哪里,除非你有一个一致的参考,总是在相同的位置。”
研究人员旨在与合作者共同努力,制定系统的制造过程。他们认为这种方法可以使医生更容易确定减速发生在胃肠道。根据麻省理工学院,他们希望最终人体临床试验。
“能动性特征的能力而不需要辐射,或多个入侵位置的设备,我认为会降低人们被评估的障碍,“Traverso说。
美国国家科学基金会,Rothenberg创新计划,传统医学研究所资助的研究。