Заявления включают контроль деятельность GI для пациентов за пределами клинического урегулирования, которое сокращает затраты. Контроль в течение более длительных промежутков времени также увеличивает вероятность завоевания неправильных событий.Исследователи детализируют свои результаты в выпуске 22 марта находящегося в открытом доступе журнала Scientific Reports Природы.Команда проверила устройство, 3D печатная портативная коробка, связанная с 10 маленькими носимыми электродами, на 11 детях и одном взрослом волонтере.
Они нашли, что данные, собранные с пригодной системой, были сопоставимы с данными, собранными в клинике с современными методами, которые агрессивны – включая катетер, вставленный через нос пациента. Они также нашли, что электрическая деятельность живота изменяется не только вокруг еды, но также и во время сна, после его собственного циркадного ритма.«Мы думаем, что наша система зажжет новый вид медицины, где гастроэнтеролог может быстро видеть, где и когда часть трактата GI показывает неправильные ритмы, и в результате поставьте более точные, более быстрые и персонализированные диагнозы», сказали Армен Гхарибанс, первый автор газеты и биоинженерия постдокторский исследователь в Калифорнийском университете Сан-Диего.Тодд Коулман, соответствующий автор газеты и преподаватель Сан-Диего UC биоинженерии, соглашается.
«Эта работа открывает дверь, точно контролирующую динамическую деятельность системы GI», сказал он. «До сих пор это было довольно сложно, чтобы точно измерить электрические образцы деятельности живота непрерывным способом, за пределами клинического урегулирования. С этого времени мы будем в состоянии наблюдать образцы и проанализировать их и у здоровых и у нездоровых людей, когда они идут о своих повседневных жизнях».Врачи, связанные с исследованием, говорят, что устройство удовлетворяет невстреченные клинические потребности.«Это поможет нам определить, функционирует ли живот правильно во время еды и – самое главное – когда пациенты испытывают признаки, такие как тошнота и боль в животе», сказали доктор Дэвид Канкель, один из соавторов газеты и гастроэнтеролога в здоровье Сан-Диего UC.
Прогресс был добит возможный, потому что инженеры и врачи объединились, чтобы работать над проблемой, сказали Бенджамин Смарр, один из соавторов газеты и chronobiologist в УКЕ Беркли.Лучшие алгоритмыСамая сложная задача исследователей проектировала алгоритмы, которые признают и повышают электрические сигналы живота в условиях шума и экспонатов.
Это особенно трудно сделать, потому что электрические сигналы живота в 10 раз более слабы, чем сердце, делая их тяжелее, чтобы захватить и проанализировать.Исследователи использовали экспертное знание обработки сигнала в исследовательской группе Коулмана, чтобы разработать современный алгоритмический трубопровод, который может очистить данные и выделить деятельность мышцы брюшного пресса (например, когда человек идет), сердечные удары и деятельность желудка, в различные группы сигналов, которые не накладываются. В результате клиницисты могут исследовать каждый сигнал индивидуально и сравнить его с другими.
Устройство и тестированиеСамо устройство использует стандартные электроды, используемые в электрокардиограммах. Электроника и батарея заключены в 3D печатную коробку и связанные с электродами, которые соответствуют на животе человека только по животу.
Исследователи работали с доктором Хаятом Мусой и проверили устройство на 11 пациентах-детях в Детской Больнице Rady в Сан-Диего. Эти пациенты подвергались агрессивной процедуре, названной манометрией, одной из пары клинических золотых стандартов для того, чтобы объективно контролировать деятельность трактата GI.
Процедура требует, чтобы использование катетера, вставленного через нос, измерило давление на несколько пунктов в животе. Сравнение этих двух методов показало, что данные, собранные носимым устройством, были прочны и надежны.
«Я практиковал педиатрическую гастроэнтерологию и заботился о пациентах в течение 20 лет», сказал доктор Муса. «Единственный метод, чтобы оценить моторику пищеварительного тракта вовлекает помещающие катетеры подвижности в трактаты GI, в то время как дети успокоены или под общим наркозом. Это было долгое путешествие, обсудив выгоду выполнения такой агрессивной процедуры с моими пациентами и их семьями. Мой вызов всегда находил тест, который предлагает неразрушающую оценку энтеральной нервной системы и ее связи с функцией мозга».
«Техника, обрисованная в общих чертах в данной статье, является лучшим способом оценить детей с подвижностью и функциональными беспорядками GI», добавил доктор Муса. «Это предоставляет информацию без потребности в успокоении, и это предлагает гибкость, чтобы контролировать детей, в то время как они продолжают свои ежедневные действия. Эта процедура позволяет удобство, не ставя под угрозу точность. Кроме того, это предлагает выбор оценить ответ мозгового пищеварительного тракта на терапевтические вмешательства включая биологическую обратную связь и нейромодуляцию».Система в настоящее время соединяется с приложением для смартфона, которое позволяет пациентам регистрировать свою еду, сон и другие действия.
Долгосрочная цель состоит в том, чтобы проектировать приложение, которое позволило бы пациентам и врачам видеть данные, собранные устройством в режиме реального времени.«Это походит на движение от телефонисток прямо к смартфонам для гастроэнтерологии», сказал Смарр.Проблемы GI, такой, как отложено освобождение от живота, распространены у пациентов с диабетом и болезнью Паркинсона. Эта технология могла улучшить управление этими условиями.
Здоровые люди могли также извлечь выгоду из использования устройства. Например, конкурентоспособные спортсмены и их тренеры могли контролировать деятельность GI, чтобы выяснить наилучшее время для еды, особенно путешествуя через различные часовые пояса. Беременные женщины, страдающие от изжоги и других проблем GI, могли использовать его, чтобы контролировать деятельность живота прежде, в течение и после еды, как будет пожилые люди. «Изменения вываривания и здоровья желудка – признаки двух процессов understudied: старение и беременность», сказал Смарр УКА Беркли. «Одна из наших надежд – то, что эта технология позволит нам определять количество изменений, которые происходят во время этих критических периодов в жизни. Они затрагивают подавляющее большинство человечества и теперь будут возможны изучить то, что продолжается, и создайте прогнозирующие, личные медицинские приложения на основе обгоняния плохих изменений».
Исследование финансировалось Ларри Смарром, UC, профессор Сан-Диего в Факультете информатики и Разработке и директоре-основателе Калифорнийского Института Телекоммуникаций и Информационных технологий (или Calit2), через его Гарри Э. Грюбера обеспечил фонды стула.