Какой будет капсульная эндоскопия в 2020 году? Часть 1

В настоящее время основной проблемой всех существующих на рынке видеокапсул является отсутствие возможности управлять ими. В будущем врач сможет остановить и направить устройство в точки, представляющие интерес для детального осмотра/диагностики и проведения терапии.

Данная статья начинает серию публикаций, представляющих новые варианты конструкций видеокапсул, рассказывает о Европейском проекте и о капсуле-доставщике и дает обзор о ходе прогресса в области капсульной эндоскопии, а также показывает возможные достижения в этой области, которые будут доступны, по мнению авторов, к 2020 году.

Данная серия статей является авторским переводом коллектива сайта "Капсульная эндоскопия" статьи "Wireless endoscopy in 2020: Will it still be a capsule?", опубликованной в журнале World J Gastroenterol 2015 May 7; 21(17): 5119-5130

Капсульная эндоскопия

Гавриэль Иддан. ФотоКонцепция проглатываемой эндоскопической капсулы впервые появился в 1957 году в новаторской статье Джейкобсона и Маккея о радиочастотной (РЧ) передаче температуры и давление внутри человеческого тела. В наше время, капсульной эндоскопии (КЭ) является основным способом неинвазивного и комфортного эндоскопического метода обследования тонкой кишки. Данный метод стал доступен для врачей на заре нового тысячелетия. Его реализация была детищем Гавриэля Иддана (Gavriel Iddan D.SC), израильского инженера по электрооптическому оборудованию инженер - изначально работавшего над военными технологиями управляемой ракетной техникой. Параллельно, профессор Пол Суэйн (Paul Swain), британский гастроэнтеролог, вел исследовательскую группу в Лондоне и опубликовал первые концептуальные исследования по беспроводной капсула в 1994 году. С тех пор опубликовано большое количество клинических и научных трудов, изучающих клиническое применение этой увлекательной новой технологии в изучении заболеваний тонкой кишки. В настоящее время, системы капсульной эндоскопии также доступны для неинвазивного исследованию пищевода и толстой кишки. Перечисление доступных на рынке моделей эндоскопических капсул не является целью данной статьи и рассматривается отдельно на нашем сайте в разделе Производители. Этот перечень будет пополняться, поэтому подписывайтесь на наши группы в соц. сетях (см. в колонке слева) и следите за новостями.

В настоящее время основная проблема всех существующих на рынке эндоскопических капсул является недостаток контроля движение. Движение капсулы осуществляется естественным образом с помощью перистальтических сокращений тонкой кишки. Влияние перистальтики на скорость, положение и ориентацию капсулы непредсказуемо. Следовательно, первым значительным шагом вперед в технологии беспроводной связи является достижение устойчивого, активного движение и контроля над передвижением эндоскопической капсулы. Самый простой метод продвижения эндоскопического прибора известный более 60 лет со времен появления первых гибких эндоскопов - механическое продвижение. Однако связанные с ним дискомфорт и/или боль являются существенными недостатками этого метода.

Тем не менее, отсутствие провода в эндоскопических системах капсульного типа требует решительных мер и подтолкнуло исследователей вперед к более радикальным способам. Sliker и Ciuti утверждают, что в последующие несколько лет для регулярного клинического применения станут доступны автоматизированные системы передвижения, интегрированные с магнитным приводом. Кроме того, возможно, благодаря этому интерфейсу врач сможет остановить и направить устройство в точки, представляющие интерес для детального осмотра/диагностики и проведения терапии. Таким образом вероятно, что в будущем пассивные передвижения будут заменены внешним (магнитно) контролируемым приводом, а размеры эндоскопических капсул  будут уменьшены, будет использоваться новый тип батарей или от батарей можно будет полностью избавиться. Уменьшение размеров эндоскопических капсул, а также избавление от батарей позволит устранить любые проблемы с опасностью воздействия химических веществ батареи на окружающую среду в случае ненадлежащей утилизации.

Одной из основных проблем эндоскопических капсул для обследования пищеварительного тракта, особенно когда нет возможности управлять ими, является наличие только одного объектива, направленного в одну сторону. Одновременное использование нескольких камер до сих пор приводит к проблемам с увеличением размеров видеокапсул и повышенным потреблением энергии. Таким образом, некоторые идеи вокруг этих сложностей привели к возникновению нескольких экспериментальных моделей, которые следует упомянуть.

Эндоскопические капсулы NORIKA и SAYAKA

эндоскопическая капсула Sayaka. ФотоКомпания RF SYSTEM lab. (RF Co., Ltd., Нагано, Япония) была основана в 1993 году в Нагано. Видеокапсула, по виду напоминавшая глубоководную субмарину названная Norika 3 (рисунок A), была разработан в 1997 году, когда компания RF Co. присоединилась к Японскому проекту экспериментальных модулей (Japanese Experimental Module Project), который контролировался Национальным космическим агентством Японии, занимающийся вопросами контроля роста растений в пилотируемых космических кораблях. SAYAKA – первая капсула без батареи, заменившая основную технологию Norika 3, была анонсирована на международном рынке в декабре 2001 года. Тем не менее, он все еще остается в стадии разработки (Рисунок В).

эндоскопическая капсула Norika. ФотоРазмеры видеокапсулы 9 мм × 23 мм. Миниатюрны (0,6 мм) цветная линза и 410000-пиксельная CCD камера могут получать до 30 кадров в секунду, до тех пор пока пациент продолжает носить жилет, который передает энергию капсуле с помощью микроволн. Две цистерны с клапанами расположены в центре и есть конденсатор для хранения электрической энергии и микроволновый передатчик видеосигнала. Вокруг объектива камеры, расположены четыре белых светодиода и магнитные катушки для регулировки фокуса. Что еще более важно, 40% от объема капсулы является свободным пространством, которое может быть использовано для хирургических целей, таких как введение лекарственного спрея, лазерного лечения, измерения рН и др. Мозаичная технология  получения изображения была разработана для использования с экспериментальной моделью Norika 3. Мозаичная технология – это процесс, посредством которого окончательное изображение на мониторе компьютера выполнен путем объединения нескольких снимков, сделанных с разных точек зрения. Однако нет никаких клинических испытаний на человеке с использованием данных капсул, опубликованных в Интернете в течение последних десяти лет.

В следующих статьях мы расскажем Вам о самостабилизирующейся капсуле для толстой кишки, о капсуле, измеряющей пройденный путь и о капсуле, доставляющей лекарства.

Не пропустите, добавляйтесь в наши группы в социальных сетях и узнавайте все самое интересное первыми!

Капсульная эндоскопия Пациенту Полезно знать Какой будет капсульная эндоскопия в 2020 году? Часть 1