تطوير جهاز قابل للارتداء لمراقبة نشاط المعدة على مدار 24 ساعة

قام فريق من الباحثين بجامعة كاليفورنيا بتطوير جهاز يمكن ارتداؤه على الجسم من الخارج لمراقبة النشاط الكهربائي للمعدة على مدار 24 ساعة _وهو في جوهره يماثل مخطط القلب الكهربي ولكنه يستخدم لمتابعة الجهاز الهضمي. وقد نشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في مجلة "ساينتفك ريبورتس-Scientific Reports".

وتشمل التطبيقات المحتملة لهذا الجهاز مراقبة نشاط الجهاز الهضمي للمرضى خارج نطاق الفحص السريري، مما يؤدي إلى خفض التكاليف، كما أن المراقبة لفترات زمنية أطول تزيد من احتمالية التقاط أي أحداث غير طبيعية.

وقد اختبر الفريق الجهاز _وهو صندوق محمول مطبوع باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ومتصل بـ 10 أقطاب كهربائية صغيرة قابلة للارتداء_ على 11 طفلاً ومتطوع بالغ وحيد. ووجدوا أن البيانات التي تم جمعها مع هذا الجهاز كانت مماثلة للبيانات التي تم جمعها في العيادة باستخدام أحدث الأساليب الحالية _بما في ذلك القسطرة التي يتم إدخالها من خلال أنف المريض. وجدوا أيضا أن النشاط الكهربائي في المعدة يتغير ليس فقط أثناء وجبات الطعام، ولكن أيضا أثناء النوم وفقا للإيقاع اليومي الخاص بها.

يقول أرمين غاريبانز  _المؤلف الأول للورقة وباحث في الهندسة البيولوجية في جامعة كاليفورنيا: "نعتقد أن نظامنا سيطلق الشرارة لنوع جديد من العلاج، حيث يمكن لأخصائي أمراض الجهاز الهضمي أن يرى بسرعة أين ومتى يظهر الخلل في أي جزء من أجزاء الجهاز الهضمي، ونتيجة لذلك، يتم إجراء تشخيصات أكثر دقة وسرعة."

يقول الأطباء المشاركون في الدراسة أن الجهاز سيلبي حاجة سريرية لم تتم تلبيتها من ذي قبل.

يقول الدكتور ديفيد كانكيل _أحد المؤلفين المشاركين في الورقة البحثية وأخصائي أمراض الجهاز الهضمي في جامعة كاليفورنيا: "هذا الجهاز سوف يساعدنا في تحديد ما إذا كانت المعدة تعمل بشكل صحيح خلال وجبات الطعام، والأهم من ذلك عندما يعاني المرضى من أعراض مثل الغثيان وآلام البطن."

وقد كان التحدي الأكبر للباحثين هو تصميم آليات عمل الجهاز التي تتعرف على الإشارات الكهربائية الخاصة بالمعدة وسط الإشارات والتداخلات الأخرى لباقي أجزاء الجسم، وهذا أمر صعب للغاية لأن الإشارات الكهربائية في المعدة أضعف 10 مرات من القلب مثلاً، مما يجعل من الصعب التقاطها وتحليلها.

ولكن بفضل استخدامات خوارزميات متطورة ومعقدة تمكنوا من فصل إشارات المعدة عن الإشارات الأخرى الناتجة مثلا عن نشاط عضلات البطن (على سبيل المثال عندما يمشي الشخص)، ودقات القلب؛ ونتيجة لذلك، يمكن للأطباء فحص كل إشارة على حدة ومقارنتها بالآخرين.

وقد اختبر الباحثون الجهاز على 11 مريضاً في مستشفى الأطفال في سان دييجو، حيث كانوا يخضعون لاختبار قياس الضغط داخل الجهاز الهضمي _ وهو واحد من الاختبارات الذهبية الإكلينيكية لرصد نشاط الجهاز الهضمي بموضوعية. ويتطلب الإجراء استخدام قسطرة أنفية لقياس الضغط في عدة نقاط داخل المعدة. وقد أظهرت المقارنة بين الطريقتين أن البيانات التي تم جمعها بواسطة الجهاز القابل للارتداء كانت قوية وموثوقة.

تقول الدكتورة حياة موسى، من مستشفى الأطفال: "أقوم بممارسة طب الجهاز الهضمي للأطفال لمدة 20 عاما، وخلال هذه المدة كانت الطريقة الوحيدة لتقييم حركية الجهاز الهضمي تتضمن وضع قسطرة داخل الجهاز الهضمي، بينما يتم تهدئة الأطفال أو التخدير الكلي."

"إن التقنية المذكورة في هذه الورقة البحثية هي أفضل طريقة لتقييم الأطفال الذين يعانون من الاضطرابات الحركية والوظيفية للجهاز الهضمي، حيث يوفر المعلومات المطلوبة دون الحاجة إلى استخدام المهدئات أو التخدير، كما يوفر المرونة لمراقبة الأطفال وهم يواصلون أنشطتهم اليومية."

كما يمكن أن يتم توصيل الجهاز حاليًا بتطبيق خاص على الهاتف الذكي يسمح للمرضى بتسجيل وجباتهم ونومهم وأنشطتهم الأخرى. ويهدف مصممو الجهاز على المدى البعيد لتطوير تطبيق يسمح للمرضى والأطباء بمشاهدة البيانات التي يجمعها الجهاز في الوقت الفعلي.