Цифровая таблетка

( Цифровая таблетка также известная как «умная таблетка » или «проглатываемый сенсор» ) — это фармацевтическая лекарственная форма которой находится проглатываемый датчик , внутри таблетки . ^[1] Датчик начинает передавать медицинские данные после его потребления. Технология, из которой изготовлена таблетка, а также данные, передаваемые датчиком таблетки, считаются частью цифровой медицины . Цель датчика — определить, принимает ли человек лекарство или нет (так называемое « комплаентность »).

Существуют проблемы конфиденциальности в отношении того, кто получает данные и что с ними делается. ^[2]^[3] Подобные опасения, наряду с неопределенными экономическими выгодами, затрудняют широкое внедрение цифровых таблеток в практику здравоохранения. ^[4] несмотря на накопление множества 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] Эта область находилась в застое, пока в 1990-х годах технологии не догнали изобретения.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, надетым на грудную клетку; патч, в свою очередь, передает информацию в приложение для смартфона . ^[7] Препарат принимают люди, страдающие шизофренией . Люди с этим заболеванием, как правило, имеют проблемы с соблюдением режима лечения, и цифровые таблетки могут помочь в этом. однако у некоторых людей, страдающих шизофренией, наблюдается паранойя , которую цифровые таблетки могут усугубить. ^[2]

Видео из Wall Street Journal , в котором показан обзор того, как работают цифровые таблетки, можно найти здесь . ^[9]

Типы

Наиболее распространенные типы проглатываемых датчиков используются для визуализации, обнаружения различных типов газов, для контроля соблюдения режима приема лекарств или их всасывания, а также для обнаружения электрохимических сигналов. ^[10]

Визуализация

Изображения и видео требуют максимальной пропускной способности для доставки данных. Проглатываемые капсулы, содержащие видеокамеры, используются для получения изображений макроскопических структур полых органов, таких как желудок и тонкая кишка. Эти устройства питаются от батарей, могут передавать видео со скоростью до 2,7 Мбит/с и менее инвазивны, чем другие традиционные устройства эндоскопической визуализации. ^[10]

Датчик газа

Газочувствительные капсулы используют газопроницаемую мембрану, окружающую электрохимический газовый сенсор , и в основном используются для определения парциального давления различных газов, образующихся как побочный продукт метаболических реакций бактерий в кишечнике. Присутствие в кишечнике таких газов, как углекислый газ и метан, дает полезные данные для анализа состояния обмена веществ и пищеварения. Это внутреннее измерение органов тела обеспечивает превосходный анализ с точки зрения точности и надежности по сравнению с традиционным методом анализа дыхания. ^[10]

Мониторинг приема лекарств

Датчики для приема внутрь, предназначенные для мониторинга всасывания лекарства или соблюдения режима лечения, также будут сигнализировать пользователю о необходимости приема лекарства. Они активируются в желудке за счет разницы pH и передаются через Bluetooth. ^[10]

Электрохимическое зондирование

Вольтамперометрию можно использовать in vitro для исследования стула в качестве инструмента диагностики желудочно-кишечного тракта. Устройство сможет выполнять циклическую, прямоугольную и дифференциальную импульсную вольтамперометрию. ^[11]

Обнаружение целей

Благодаря природе проглатываемых 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 датчика, находящегося в ротовой полости, помогут определить: электролитный дисбаланс, метаболизм организма, основанный на химическом составе слюны, гормональный дисбаланс, инфекционные состояния, например, ВИЧ и вирусный гепатит, аллергические заболевания и рак. ^[10]

пищевод

Цифровые таблетки, обладающие возможностями визуализации, используются в эндоскопии для выявления воспалений и разрывов пищевода. Слизистую оболочку пищевода также можно проверить на наличие таких проблем, как эозинофильный эзофагит. ^[10]

Желудок

желудка Значение pH важно для правильного пищеварения , и его можно определить с помощью определенных типов цифровых таблеток. желудка Ферменты и выработка электролитов также можно обнаружить с помощью цифровой таблетки. Эти таблетки также могут искать определенные бактерии в различных областях тела. Например, цифровые таблетки можно запрограммировать на поиск в желудке хеликобактер пилори , которая, как известно, является причиной язв . ^[10]

Двоеточие

Потенциальными целями могут быть мониторинг стула (содержимого толстой кишки) для медицинской диагностики инфекций (паразитарных, вирусных или бактериальных источников), плохого усвоения питательных веществ или рака толстой кишки. ^[10] Кроме того, проглатываемый датчик может проводить внутреннюю колоноскопию, которая будет менее инвазивной, чем традиционная.

Источники питания

В большинстве цифровых таблеток используются батарейки из оксида серебра. ^[12] Литий-ионные аккумуляторы опасны для пищеварительной системы человека и поэтому не подлежат использованию. ^[10]

Передвижение

Большинство цифровых таблеток основаны на пассивном передвижении или позволяют пищеварительной системе организма выполнять всю работу по перемещению таблетки, однако некоторые таблетки действительно используют активное передвижение. Один из методов активного передвижения заключается в включении в цифровую таблетку небольшого магнита, который затем можно активировать внешним магнитным полем, которое затем может перемещать таблетку извне тела. ^[10]

Безопасность

Не исключено, что цифровая таблетка и кардиостимулятор могут мешать друг другу, однако это не проверено. ^[10]

Ссылки

^ Батра, С; Бейкер, РА; Ван, Т; Форма, Ф; ДиБиаси, Ф; Питерс-Стриклэнд, Т. (2017). «Цифровые технологии здравоохранения для использования у пациентов с тяжелыми психическими заболеваниями: систематический обзор литературы» . Медицинские приборы: данные и исследования . 10 : 237–251. дои : 10.2147/MDER.S144158 . ПМЦ 5633292 . ПМИД 29042823 .
^ Jump up to: ^а ^б Уомсли, Лорел (14 ноября 2017 г.). «FDA одобрило первую цифровую таблетку, которая может отслеживать, приняли ли вы ее» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР.
^ Ли, Брюс Ю. «FDA одобрило первую цифровую таблетку, которую вы (и другие) можете отслеживать» . Форбс .
^ Вайдья, Манаси (8 августа 2022 г.). «Почему цифровые таблетки не набирают популярность?» . Фармацевтическая технология .
^ Литвинова О.; Клагер, Э; Юнг, AWK; Цветков, НТ; Кимбергер, О; Клетецка-Пулкер, М; Вильшке, Х; Атанасов, АГ (2023). «Библиометрический анализ и доказательства клинической эффективности и безопасности цифровых таблеток» . Границы в фармакологии . 14 : 1023250. дои : 10.3389/fphar.2023.1023250 . ПМЦ 9899979 . ПМИД 36755951 .
^ Джейкобсон, Б.; Маккей, Р.С. pH-эндорадиозонд Lancet 1957, 269, 1224–1224 DOI: 10.1016/S0140-6736(57)91792-0
^ Jump up to: ^а ^б Беллак, Пэм (13 ноября 2017 г.). «Первая цифровая таблетка одобрена для беспокойства по поводу биомедицинского «старшего брата» » . Нью-Йорк Таймс .
^ «Сообщения для прессы – FDA одобряет таблетку с датчиком, который в цифровом виде отслеживает, принял ли пациент лекарство» . FDA . 13 ноября 2017 г.
^ «Что такое цифровая таблетка?» . Уолл Стрит Джорнал . 9 января 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Калантар-заде, Курош; Ха, Нам; Чжэнь Оу, Цзянь; Берин, Кайл Дж. (1 марта 2017 г.). «Пищевые датчики» . Датчики СКУД . 2 (4): 468–483. doi : 10.1021/acsensors.7b00045 . ПМИД 28723186 .
^ Маккаффри, К.; Туми, К.; Огурцов, В.И. Разработка беспроводной проглатываемой капсулы с потенциостатическим электрохимическим сенсором для сенсорных актуаторов исследования желудочно-кишечного тракта, Б 2015, 218, 8–15 DOI: 10.1016/j.snb.2015.04.063
^ CD-Team (17 марта 2021 г.). «Электронные таблетки — Святой Грааль технологий здравоохранения» . Электроника для вас . Проверено 12 января 2023 г.

[1] Батра, С; Бейкер, РА; Ван, Т; Форма, Ф; ДиБиаси, Ф; Питерс-Стриклэнд, Т. (2017). «Цифровые технологии здравоохранения для использования у пациентов с тяжелыми психическими заболеваниями: систематический обзор литературы» . Медицинские приборы: данные и исследования . 10 : 237–251. дои : 10.2147/MDER.S144158 . ПМЦ 5633292 . ПМИД 29042823 .

[npr-2] Jump up to: ^а ^б Уомсли, Лорел (14 ноября 2017 г.). «FDA одобрило первую цифровую таблетку, которая может отслеживать, приняли ли вы ее» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР.

[3] Ли, Брюс Ю. «FDA одобрило первую цифровую таблетку, которую вы (и другие) можете отслеживать» . Форбс .

[4] Вайдья, Манаси (8 августа 2022 г.). «Почему цифровые таблетки не набирают популярность?» . Фармацевтическая технология .

[5] Литвинова О.; Клагер, Э; Юнг, AWK; Цветков, НТ; Кимбергер, О; Клетецка-Пулкер, М; Вильшке, Х; Атанасов, АГ (2023). «Библиометрический анализ и доказательства клинической эффективности и безопасности цифровых таблеток» . Границы в фармакологии . 14 : 1023250. дои : 10.3389/fphar.2023.1023250 . ПМЦ 9899979 . ПМИД 36755951 .

[6] Джейкобсон, Б.; Маккей, Р.С. pH-эндорадиозонд Lancet 1957, 269, 1224–1224 DOI: 10.1016/S0140-6736(57)91792-0

[NYT-7] Jump up to: ^а ^б Беллак, Пэм (13 ноября 2017 г.). «Первая цифровая таблетка одобрена для беспокойства по поводу биомедицинского «старшего брата» » . Нью-Йорк Таймс .

[8] «Сообщения для прессы – FDA одобряет таблетку с датчиком, который в цифровом виде отслеживает, принял ли пациент лекарство» . FDA . 13 ноября 2017 г.

[9] «Что такое цифровая таблетка?» . Уолл Стрит Джорнал . 9 января 2018 г.

[:0-10] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Калантар-заде, Курош; Ха, Нам; Чжэнь Оу, Цзянь; Берин, Кайл Дж. (1 марта 2017 г.). «Пищевые датчики» . Датчики СКУД . 2 (4): 468–483. doi : 10.1021/acsensors.7b00045 . ПМИД 28723186 .

[11] Маккаффри, К.; Туми, К.; Огурцов, В.И. Разработка беспроводной проглатываемой капсулы с потенциостатическим электрохимическим сенсором для сенсорных актуаторов исследования желудочно-кишечного тракта, Б 2015, 218, 8–15 DOI: 10.1016/j.snb.2015.04.063

[12] CD-Team (17 марта 2021 г.). «Электронные таблетки — Святой Грааль технологий здравоохранения» . Электроника для вас . Проверено 12 января 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]