Цифровая таблетка
Цифровая таблетка ( также известная как умная таблетка или съедобный датчик ) — это фармацевтическая лекарственная форма , которая содержит съедобный датчик внутри таблетки . [ 1] Датчик начинает передавать медицинские данные после ее употребления. Технология, из которой состоит таблетка, а также данные, передаваемые датчиком таблетки, считаются частью цифровой медицины . Целью датчика является определение того, принимает ли человек свои лекарства или нет (так называемое « соблюдение »).
Существуют проблемы с конфиденциальностью относительно того, кто получает данные и что с ними делается. [2] [3] Такие проблемы, наряду с неопределенными экономическими выгодами, сделали широкое внедрение цифровых таблеток в практику здравоохранения сложным, [4] несмотря на накопление совокупности клинических данных, указывающих на их эффективность и безопасность. [5]
Обзор
Первое появление проглатываемого электронного устройства произошло в 1957 году, это устройство использовало радиочастоту для передачи показаний температуры и давления. [6] Область находилась в застое, пока технологии не догнали изобретение в 1990-х годах. Первая цифровая таблетка, одобренная Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), версия арипипразола (Abilify), производимая Otsuka Pharmaceutical , была одобрена в ноябре 2017 года. [7] [8] Датчик этой цифровой таблетки, разработанный Proteus Digital Health, активируется кислотой в желудке и генерирует электрический сигнал, который улавливается пластырем, надеваемым на грудную клетку; пластырь, в свою очередь, пересылает информацию в приложение для смартфона . [7] Препарат принимают люди, страдающие шизофренией . Люди с этим заболеванием, как правило, испытывают проблемы с приверженностью лечению, и цифровая таблетка может помочь в этом; однако у некоторых людей с шизофренией возникает паранойя , которую цифровая таблетка может усугубить. [2]
Видео из Wall Street Journal , в котором показан обзор того, как работают цифровые таблетки, можно найти здесь. [9]
Типы
Наиболее распространенные типы датчиков, считываемых с пищеводов, используются для визуализации, обнаружения различных типов газов, для контроля соблюдения режима приема лекарств или их усвоения, а также для обнаружения электрохимических сигналов. [10]
Визуализация
Изображения и видео требуют самой высокой пропускной способности для доставки данных. Проглатываемые капсулы, содержащие видеокамеры, используются для создания изображений макроскопических структур полых органов, таких как желудок и тонкая кишка. Эти устройства работают от батарей, могут передавать видео со скоростью до 2,7 Мбит/с и менее инвазивны, чем другие традиционные эндоскопические устройства визуализации. [10]
Газовое зондирование
Капсулы для определения газа используют газопроницаемую мембрану, окружающую электрохимический газовый датчик , и в основном используются для определения парциального давления различных газов, вырабатываемых в качестве побочного продукта метаболических реакций бактерий в кишечнике. Наличие газов, таких как углекислый газ и метан в кишечнике, дает полезные данные для анализа метаболического и пищеварительного здоровья. Это внутреннее измерение органов тела обеспечивает превосходный анализ с точки зрения точности и надежности по сравнению с традиционной техникой анализа дыхательного теста. [10]
Мониторинг приема лекарств
Датчики, которые потребляются для контроля за усвоением лекарств или соответствия, также будут сигнализировать пользователю о необходимости приема лекарств. Они активируются в желудке за счет разницы pH и будут передавать данные через Bluetooth. [10]
Электрохимическое зондирование
Вольтамперометрию можно использовать in vitro на жидком стуле в качестве диагностического инструмента для ЖКТ. Устройство сможет выполнять циклическую, квадратно-волновую и дифференциальную импульсную вольтамперометрию. [11]
Зондирование целей
Из-за природы глотаемых датчиков они оптимизированы для прохождения через полые органы. Это делает их идеальными для сбора данных по всему пищеварительному тракту, который включает в себя множество органов между ртом и анусом.
Полость рта
Наиболее распространенные клинические цели для проглатываемого датчика в полости рта помогут в определении: электролитного дисбаланса, метаболизма организма на основе химического состава слюны, гормонального дисбаланса, инфекционных состояний, т. е. ВИЧ и вирусного гепатита, аллергических расстройств и рака. [10]
Пищевод
Цифровые таблетки, которые имеют возможности визуализации, используются в эндоскопии для поиска воспалений и разрывов в пищеводе. Слизистая оболочка пищевода также может быть проверена для поиска таких проблем, как эозинофильный эзофагит. [10]
Желудок
Значение pH желудка важно для правильного пищеварения и может быть обнаружено определенными типами цифровых таблеток. Ферменты желудка и выработка электролитов также могут быть обнаружены цифровой таблеткой. Эти таблетки также могут искать определенные бактерии в различных областях тела. Например, цифровые таблетки могут быть запрограммированы на поиск хеликобактер пилори в желудке, который, как известно, является причиной язв . [10]
Колон
Потенциальными целями будут мониторинг стула (содержимого толстой кишки) для медицинской диагностики инфекций (паразитарных, вирусных или бактериальных), плохого усвоения питательных веществ или рака толстой кишки. [10] Кроме того, проглатываемый датчик может выполнять внутреннюю колоноскопию, которая будет менее инвазивной, чем традиционная.
Источники питания
Большинство цифровых планшетов используют батареи на основе оксида серебра. [12] Литий-ионные батареи опасны для пищеварительной системы человека и поэтому не могут быть использованы. [10]
Передвижение
Большинство цифровых таблеток полагаются на пассивное движение или позволяют пищеварительной системе организма выполнять всю работу по перемещению таблетки, однако некоторые таблетки используют активное движение. Один из методов активного движения заключается во включении небольшого магнита в цифровую таблетку, который затем может быть активирован внешним магнитным полем, которое затем может перемещать таблетку извне тела. [10]
Безопасность
Возможно, что цифровая таблетка и кардиостимуляторы могут мешать друг другу, однако это не было подтверждено. [10]
Ссылки
- ^ Батра, С.; Бейкер, Р.А.; Ванг, Т.; Форма, Ф.; ДиБиаси, Ф.; Питерс-Стрикленд, Т. (2017). «Цифровые технологии здравоохранения для использования у пациентов с серьезными психическими заболеваниями: систематический обзор литературы». Медицинские приборы: доказательства и исследования . 10 : 237–251 . doi : 10.2147/MDER.S144158 . PMC 5633292. PMID 29042823 .
- ^ ab Wamsley, Laurel (14 ноября 2017 г.). «FDA одобряет первую цифровую таблетку, которая может отслеживать, приняли ли вы ее». NPR.
- ^ Ли, Брюс Ю. «FDA одобряет первую цифровую таблетку, которую вы (и другие) можете отслеживать». Forbes .
- ^ Вайдья, Манаси (8 августа 2022 г.). «Почему цифровые таблетки не набирают популярность?». Фармацевтическая технология .
- ^ Литвинова, О.; Клагер, Э.; Йенг, А.В.К.; Цветков, НТ; Кимбергер, О.; Клецка-Пулькер, М.; Вильшке, Х.; Атанасов, АГ (2023). «Библиометрический анализ и доказательства клинической эффективности и безопасности цифровых таблеток». Frontiers in Pharmacology . 14 : 1023250. doi : 10.3389/fphar.2023.1023250 . PMC 9899979. PMID 36755951 .
- ^ Якобсон, Б.; Маккей, Р. С. pH-эндорадиозонд Lancet 1957, 269, 1224– 1224 DOI: 10.1016/S0140-6736(57)91792-0
- ^ ab Беллак, Пэм (13.11.2017). «Одобрена первая цифровая таблетка, вызывающая беспокойство по поводу биомедицинского «Большого брата»». The New York Times .
- ^ "Пресс-объявления - FDA одобряет таблетку с датчиком, который в цифровом виде отслеживает, приняли ли пациенты лекарство". FDA . 13 ноября 2017 г.
- ^ «Что такое цифровая таблетка?». Wall Street Journal . 9 января 2018 г.
- ^ abcdefghijk Калантар-заде, Курош; Ха, Нам; Чжэнь Оу, Цзянь; Береан, Кайл Дж. (1 марта 2017 г.). «Датчики глотания». Датчики ACS . 2 (4): 468– 483. doi : 10.1021/acssensors.7b00045 . PMID 28723186.
- ^ Маккаффри, К.; Туоми, К.; Огурцов, В.И. Разработка беспроводной проглатываемой капсулы с потенциостатическим электрохимическим датчиком для исследования желудочно-кишечного тракта. Приводы датчиков, Б 2015, 218, 8–15 DOI: 10.1016/j.snb.2015.04.063
- ^ CD-Team (2021-03-17). "Электронная таблетка, Святой Грааль технологий здравоохранения". Electronics For You . Получено 2023-01-12 .
