Medicininis endoskopas „Black Technology“ (4) Magnetroninis kapsulės robotas

1. Techniniai principai ir sistemos sudėtis

(1) Pagrindinis veikimo principas

Magnetinė navigacija: ekstrakorporinis magnetinio lauko generatorius kontroliuoja kapsulės judėjimą skrandyje/žarnyne (žingsnį, sukimąsi, transliaciją).

Belaidis vaizdavimas: kapsulėje įrengta didelės raiškos kamera, kuri fiksuoja vaizdus 2–5 kadrų per sekundę greičiu ir perduoda juos įrašymo įrenginiui radijo dažniu.

Pažangus padėties nustatymas: 3D erdvinis padėties nustatymas, pagrįstas vaizdo ypatybėmis ir elektromagnetiniais signalais.

(2) Sistemos architektūra

2. Technologiniai proveržiai ir pagrindiniai privalumai

(1) Palyginimas su tradicine endoskopija

(2) Technologinių inovacijų taškai

Tikslus magnetinis valdymas: „Anhan Technology“ „Navicam“ sistema gali atlikti šešiamatį ir pilną skrandžio tyrimą.

Multimodalinis vaizdavimas: Kai kuriose kapsulėse integruoti pH ir temperatūros jutikliai (pvz., Izraelio „PillCam SB3“).

Dirbtinio intelekto pagalba atliekama diagnostika: pažeidimų žymėjimas realiuoju laiku naudojant gilaus mokymosi algoritmus (jautrumas > 95 %).

3. Klinikinio taikymo scenarijai

(1) Pagrindinės indikacijos

Skrandžio tyrimas:

Skrandžio vėžio atrankinė patikra (Kinijos NMPA patvirtino pirmąją magnetinės kontrolės kapsulės gastroskopijos indikaciją)

Dinaminis skrandžio opos stebėjimas

Plonosios žarnos ligos:

Nežinomos priežasties sukeltas virškinimo trakto kraujavimas (OGIB)

Krono ligos įvertinimas

Storosios žarnos tyrimas:

Storosios žarnos vėžio patikra (pvz., panoraminė kapsulė „CapsoCam Plus“)

(2) Tipinė klinikinė vertė

Ankstyvas vėžio patikrinimas: Kinijos medicinos mokslų akademijos vėžio ligoninės duomenys rodo, kad aptikimo rodiklis yra panašus į įprastinės gastroskopijos (92 %, palyginti su 94 %).

Vaikų taikymas: Izraelio „Sheba“ medicinos centras sėkmingai naudojamas plonosios žarnos tyrimui vyresniems nei 5 metų vaikams.

Pooperacinis stebėjimas: Pacientams, sergantiems skrandžio vėžiu po operacijos, reikėtų vengti pakartotinės intubacijos skausmo.

4. Pagrindinių gamintojų ir produktų palyginimas

5. Esami iššūkiai ir technologinės kliūtys

(1) Techniniai apribojimai

Baterijos veikimo laikas: Šiuo metu 8–12 valandų, sunku aprėpti visą virškinamąjį traktą (ypač storoji žarna turi ilgą tranzito laiką).

Organizacinis mėginių ėmimas: negalima atlikti biopsijos ar gydymo (tik diagnostinis įrankis).

Nutukusiems pacientams: ribotas magnetinio lauko įsiskverbimo gylis (sumažėjęs manipuliavimo tikslumas, kai KMI > 30).

(2) Klinikinės reklamos kliūtys

Apžiūros mokestis: maždaug 3000–5000 juanių už apsilankymą (kai kuriose Kinijos provincijose medicininis draudimas neįtrauktas).

Gydytojų mokymas: magnetinio valdymo veikimui reikia daugiau nei 50 mokymo kreivių.

Klaidingai teigiamų rezultatų dažnis: burbulų/gleivių interferencija lemia dirbtinio intelekto klaidingą vertinimą (apie 8–12 %).

6. Naujausi technologiniai pasiekimai

(1) Antros kartos technologijų proveržis

Terapinės kapsulės:

Pietų Korėjos mokslininkų komanda sukūrė „išmaniąją kapsulę“, galinčią išskirti vaistus (apie tai rašoma žurnale „Nature“).

Harvardo universiteto eksperimentinė magnetinė biopsijos kapsulė („Science Robotics 2023“).

Prailginkite baterijos veikimo laiką:

Belaidės įkrovimo kapsulės (pvz., MIT in vitro RF maitinimo sistema).

Kelių robotų bendradarbiavimas:

Šveicarijos ETH Zurich kuria kapsulių grupinio tikrinimo technologiją.

(2) Registracijos patvirtinimo atnaujinimai

2023 m. „Anhan Magnetic Control Capsules“ gavo FDA proveržio įrenginio sertifikatą (skrandžio vėžio patikra).

ES MDR reglamentai reikalauja, kad kapsulės būtų griežtesniais elektromagnetinio suderinamumo bandymais.

7. Būsimos plėtros tendencijos

(1) Technologinės evoliucijos kryptis

Integruota diagnostika ir gydymas:

Integruotas mikro griebtuvo įtaisas (eksperimentinis etapas).

Lazerinis žymėjimas pažeidimų nustatymui.

Išmanus atnaujinimas:

Autonominė navigacijos dirbtinis intelektas (sumažinanti gydytojų kontrolės naštą).

Debesijos pagrindu veikiančios konsultacijos realiuoju laiku (5G perdavimas).

Miniatiūrinis dizainas:

Skersmuo <8 mm (tinka vaikams).

(2) Rinkos prognozė

Pasaulinės rinkos dydis: iki 2025 m. turėtų pasiekti 1,2 mlrd. JAV dolerių (metinis augimo tempas – 18,7 %).

Žolės šaknų infiltracija Kinijoje: Sumažėjus lokalizacijos kainoms, tikimasi, kad apskričių lygmens ligoninių aprėpties rodiklis viršys 30 %.

8. Tipiniai klinikiniai atvejai

1 atvejis: skrandžio vėžio patikra

Pacientas: 52 metų vyras, atsisakantis įprastinės gastroskopijos

Planas: Anhano magnetinio valdymo kapsulės apžiūra

Rezultatas: Ankstyvas vėžys buvo rastas 2 cm skrandžio kampe (vėliau išgydytas ESD).

Privalumai: neskausmingas viso proceso metu, aptikimo rodiklis panašus į tradicinės gastroskopijos.

2 atvejis: Krono ligos stebėjimas

Pacientė: 16 metų moteris, pasikartojantis pilvo skausmas

Planas: PillCam SB3 plonosios žarnos tyrimas

Rezultatas: akivaizdi galinė klubinės žarnos opa (neįmanoma pasiekti tradicine kolonoskopija)

Santrauka ir perspektyvos

Magnetroniniai kapsuliniai robotai keičia virškinimo trakto diagnostikos ir gydymo paradigmą:

Dabartinė situacija: Tai tapo auksiniu standartu plonosios žarnos tyrimui ir alternatyva skrandžio patikrai.

Ateitis: evoliucija nuo diagnostikos įrankių iki „rijimo chirurginių robotų“

Galutinis tikslas: pasiekti visuotinę sveikatos priežiūrą, skirtą virškinimo sistemos sveikatos stebėjimui namuose.