Dispositivo delle dimensioni di una pillola rileva la respirazione e il battito cardiaco dall’interno del corpo

Dispositivo miniaturizzato per il monitoraggio interno della respirazione e del battito cardiaco in formato pillola

Immagine di notizie: Dispositivo grande quanto una pillola traccia la respirazione e il battito cardiaco dall'interno del corpo

Un nuovo “technopill” può monitorare in modo sicuro i segni vitali di una persona dall’interno del loro corpo, secondo quanto riportato dai ricercatori.

La Pillola per il monitoraggio vitale (VM) funziona tracciando le piccole vibrazioni nel corpo associate alla respirazione dei polmoni e al battito cardiaco.

Può rilevare se una persona smette di respirare, il che le conferisce il potenziale per fornire informazioni in tempo reale sui pazienti a rischio di overdose di oppioidi, riportano i ricercatori nel numero del 17 novembre del giornale Device.

“La capacità di facilitare la diagnosi e monitorare molte condizioni senza dover entrare in ospedale può fornire ai pazienti un accesso più facile all’assistenza sanitaria e supportare il trattamento”, ha dichiarato il ricercatore principale Giovanni Traverso, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del Massachusetts Institute of Technology e gastroenterologo presso l’ospedale Brigham and Women’s di Boston.

I dispositivi ingeribili sono più facili da utilizzare perché non richiedono una procedura chirurgica, a differenza degli impianti come i pacemaker, hanno notato i ricercatori nelle note di accompagnamento.

Molti di questi dispositivi sono in fase di sviluppo. Ad esempio, i medici stanno utilizzando telecamere ingestibili delle dimensioni di una pillola per condurre colonoscopie, che di solito richiedono sedazione in un ambiente ospedaliero.

“L’idea di utilizzare un dispositivo ingeribile è che un medico possa prescrivere queste capsule e tutto ciò che il paziente deve fare è ingerirle”, ha detto il co-ricercatore Benjamin Pless, fondatore di Celero Systems, una società di sviluppo di dispositivi medici con sede nel Massachusetts. “Le persone sono abituate a prendere pillole e i costi dell’uso di dispositivi ingeribili sono molto più accessibili rispetto alla realizzazione di procedure mediche tradizionali”.

I ricercatori hanno testato il VM Pill posizionandolo nello stomaco di maiali anestetizzati. I maiali sono stati quindi somministrati una dose di fentanyl che li ha indotti a smettere di respirare, simile a quanto accade agli esseri umani in caso di overdose.

La pillola ha misurato il ritmo respiratorio dei maiali e ha allertato i ricercatori, che sono stati in grado di invertire l’overdose.

Il VM Pill è stato testato anche su esseri umani, ingerito da persone che venivano valutate per l’apnea del sonno.

Nell’apnea del sonno, la respirazione si interrompe ripetutamente durante il sonno. Si tratta di una condizione difficile da diagnosticare perché le persone devono essere osservate dormire in laboratorio, dopo essere state collegati a dispositivi che monitorano i loro segni vitali.

“Date le nostre preoccupazioni per la sicurezza degli oppiacei, ci siamo resi conto che l’apnea del sonno presenta molti dei sintomi della depressione respiratoria indotta dagli oppioidi”, ha spiegato Pless in un comunicato stampa del giornale.

Diesi pazienti con apnea del sonno hanno ingoiato il VM Pill presso la West Virginia University. Il dispositivo ha rilevato quando la loro respirazione si interrompeva e ha monitorato il ritmo respiratorio con un’accuratezza complessiva del 93%, hanno detto i ricercatori.

La pillola ha anche monitorato il battito cardiaco con un’accuratezza di almeno il 96%, e il dispositivo è stato eliminato in modo sicuro dai partecipanti entro pochi giorni.

“L’accuratezza e la correlazione di queste registrazioni erano eccellenti rispetto agli studi di riferimento clinici che abbiamo effettuato nei nostri laboratori del sonno,” ha detto il co-ricercatore Ali Rezai, neuroscienziato presso l’Istituto di neuroscienze Rockefeller presso la West Virginia University.

“La capacità di monitorare a distanza segnali vitali critici dei pazienti senza fili, elettrodi o bisogno di tecnici medici apre la porta per il monitoraggio dei pazienti nel loro ambiente naturale rispetto all’ambiente clinico o ospedaliero,” ha aggiunto Rezai.

La versione attuale della VM Pill passa attraverso il corpo in circa un giorno, ma Traverso ha detto che potrebbero essere apportate modifiche per consentire una sorveglianza a lungo termine.

Il dispositivo può anche essere aggiornato per somministrare farmaci – ad esempio, potrebbe somministrare naloxone a qualcuno che sta facendo un’overdose di oppiacei.

“In futuro, ci sono molte situazioni, compresa l’overdose da oppiacei e altre condizioni respiratorie e cardiache, che potrebbero sicuramente trarre beneficio da questo dispositivo ingeribile,” ha detto Traverso.

Maggiori informazioni

La Sleep Foundation offre ulteriori informazioni sull’apnea del sonno.

FONTE: Cell Press, comunicato stampa, 17 novembre 2023