ЭЛЕКТРОННАЯ ТАБЛЕТКА iPill (Philips)

ТАБЛЕТКА Pill. «Умная» таблетка представляет собой капсулу того же размера, что и вариант пилюли с видеокамерой, и сконструирована для естественного проглатывания и прохождения по всему пищеварительному тракту. Таблетка может быть запрограммирована для таргетированного введения медикаментов по заранее определенному варианту лечения.

iPill определяет свое месторасположение в кишечном тракте на основе измерений уровня кислотности среды. Каждая область кишечного тракта имеет особый уровень кислотно-щелочного баланса: в желудке уровень кислотности очень высок, а при выходе из него резко уменьшается и постепенно становится ниже по мере продвижения по кишечнику сверху вниз. Располагая такой информацией о кислотно-щелочном балансе и сведениями о времени продвижения капсулы, ее местоположение может быть определено с высокой точностью. iPill вводит медикаменты из специального резервуара с помощью насоса, управляемого микропроцессором. Это делает возможным точное таргетированное введение лекарств в соответствии с заданной программой. Кроме того, капсула способна локально измерять температуру и передавать сведения о ее изменениях по радиоканалу на внешний приемник.

По словам ведущего фармацевта, эксперта в области технологий введения медикаментов, доктора Карстена Кремера из Pharma Concepts GmbH, Базель (Швейцария), «комбинирование навигационной обратной связи, электронным путем контролирующей поступление медикаментов, и мониторинга полости кишечного тракта делает технологию iPill ценным исследовательским инструментом для развития медицины. В частности, я вижу большие возможности этой технологии в изучении и профилировании пилотных медикаментов, что, в итоге, может ускорить разработку новых препаратов”.

По заявлению Хенка ванн Хоутена, старшего вице-президента Philips Research и руководителя исследовательской программы «Здравоохранение», – «в части обязательств Philips по предоставлению комплексных решений для ухода за пациентами мы исследуем потенциальные преимущества наших технологий в области терапии. Мы уверены, что технологии, подобные лекарственных препаратов в определенные участки кишечника».

Технология «умной» таблетки Philips

Нарушения пищеварительного тракта, такие как, заболевание Крона (Crohn), колит и рак толстой кишки, встречаются все чаще среди населения планеты. Заболевание Крона и колит могут быть излечены с помощью лекарственных препаратов, в особенности стероидов, но при систематическом применении многие из них оказывают негативное воздействие на организм пациентов в целом. Однако поступление лекарственных препаратов непосредственно к очагу заболевания позволяет снизить их дозу и, таким образом, нивелировать многие побочные эффекты.

Необходимость точечного воздействия лекарственных препаратов на определенные участки кишечника предопределила разработку Исследовательским центром Philips интеллектуальной таблетки iPill для, контролируемого электронным путем, поступления лекарственных препаратов. В дополнение к потенциальным преимуществам этой технологии, повышающей качество терапии пациентов, iPill обещает стать полезным инструментом при разработке новых лекарств, поступающих через кишечник.

Капсулы, содержащие сверхминиатюрную камеру, уже используются в качестве инструмента диагностики, но не обладают возможностями по организации поступления лекарственных препаратов. И перед учеными из Исследовательского центра Philips стояла задача найти способ навигации снаряженной лекарственными препаратами пилюли к очагу заболевания в кишечнике и последующей подачи в определенное место точной дозы медикаментов.

Навигация в пищеварительном тракте

Изобретение Исследовательского центра Philips – это таблетка, которая проглатывается с едой или водой привычным способом и далее продвигается по кишечнику человека вместе с едой. Определение местонахождения iPillопирается на измерения кислотно-щелочного баланса (pH), уровень которого резко снижается при выходе из желудка и постепенно становится щелочным при продвижении по кишечнику сверху-вниз. Кроме того, между тонким и толстым кишечником уровень pH всегда заметно снижается. iPill, самостоятельно измеряющая уровень pH в среде нахождения и обладающая информацией о его стандартном уровне и о среднем времени прохождения по кишечнику, может установить свое местонахождения с высокой точностью. При необходимости в еще большей точности, может быть применено внешнее оборудование. Место для введения препарата может определяться также с помощью медицинского оборудования визуализации – например, эндоскоп, оборудование для магнитно-резонансной или компьютерной томографии.

Профили программируемого введения препаратов

Капсула размером 11 x 26 мм содержит микропроцессор, источник питания, сенсор кислотно-щелочного баланса (pH), датчик температуры, беспроводной радиоприемопередатчик, гидронасос и резервуар для лекарственных препаратов. С помощью беспроводного передатчика капсула поддерживает связь с внешним аппаратом управления.

Точечное введение препарата осуществляет встроенный насос, управляемый микропроцессором, контролирующим весь процесс поступления лекарства. Примеры доступных сценариев поступления препаратов включают единовременное введение (burst), введение в течение определенного промежутка времени (progressive) или дозированное поступление в нескольких точках кишечника (multi-location dosing).

Предварительное программирование может быть использовано для определения точки введения лекарственного препарата и, следовательно, задания программы для микропроцессора. Эта программа загружается в iPill до применения, после которого она контролирует осуществление доставки медикамента на основе измерений кислотно-щелочного баланса (pH) при прохождении iPill через пищеварительный тракт. Сведения от iPill, такие как изменение температуры, передаются на внешний аппарат управления по беспроводному каналу связи, который, в свою очередь, записывает их и может поддерживать обратную связь, передавая капсуле, корректирующие сигналы управления.