Капсула-прототип, получившая название EndoPil, содержит баллон, который можно самостоятельно надуть с помощью ручного магнита, как только он окажется в желудке, тем самым вызывая чувство наполнения. Его магнитно-активируемый механизм надувания вызывает реакцию между безвредной кислотой и солью, хранящейся в капсуле, которая производит углекислый газ для наполнения воздушного шара.
Концепция капсулы заключается в ее пероральном приеме, хотя испытания с использованием этого способа введения еще не начались.
Разработанная командой под руководством профессора Луи Фи, декана технических наук НТУ, и профессора Лоуренса Хо, клинициста-новатора в NUHS, такая самонадувающаяся капсула для похудения, вводимая перорально, может представлять собой неинвазивную альтернативу борьбе с растущим глобальным ростом. эпидемия ожирения.
Сегодня пациенты с умеренным ожирением и те, кто слишком болен, чтобы подвергнуться хирургическому вмешательству, могут выбрать внутрижелудочный баллон – общепринятый метод снижения веса, который необходимо ввести в желудок с помощью эндоскопии под седативным действием. Через шесть месяцев он удаляется той же процедурой. В результате не все пациенты доступны для этого варианта, поскольку баллон необходимо вводить в желудок с помощью эндоскопии и седации.
Также часто пациенты, которые выбирают внутрижелудочный баллон, испытывают тошноту и рвоту, при этом до 20% пациентов требуют раннего удаления баллона из-за непереносимости . Желудок также может привыкнуть к длительному размещению баллона внутри, в результате чего баллон будет менее эффективным для похудания.
Новая капсула для похудения, сделанная в Сингапуре, которую можно запивать стаканом воды, может преодолеть эти ограничения.
Жизнеспособность EndoPil была впервые протестирована в доклиническом исследовании, в котором более крупный прототип был вставлен в свинью. Результаты, опубликованные в приложении к научному журналу Gastroenterology, показали, что свинья с раздутой капсулой в желудке потеряла 1.5 кг через неделю, в то время как контрольная группа из пяти свиней прибавила в весе.
В прошлом году команда испытала свою капсулу на здоровой пациентке-добровольце в Сингапуре, при этом капсула была введена ей в желудок через эндоскоп.
Воздушный шар был успешно надут в ее животе без дискомфорта или травм от надувания.
Последние результаты будут представлены в следующем месяце в виде пленарной лекции во время Недели болезней пищеварительной системы 2019 в Сан-Диего, крупнейшего в мире собрания врачей и исследователей в области гастроэнтерологии, гепатологии, эндоскопии и желудочно-кишечной хирургии.
В настоящее время капсула должна сдуваться магнитным способом. Сейчас команда работает над механизмом естественной декомпрессии капсулы, а также над уменьшением ее размера.
Профессор Луи Фи, который также является профессором в области машиностроения в NTU, посвященном столетию Тан Чин Туан, сказал: «Основное преимущество EndoPil – простота администрирования. Все, что вам понадобится, это стакан воды, чтобы он опустился, и магнит, чтобы активировать его. Сейчас мы пытаемся уменьшить размер прототипа и улучшить его с помощью механизма естественной декомпрессии. Мы ожидаем, что такие особенности помогут капсуле получить широкое признание и принесут пользу пациентам с ожирением и нарушениями обмена веществ."
Профессор Лоуренс Хо из Медицинской школы NUS Yong Loo Lin, который также является старшим консультантом отделения гастроэнтерологии и гепатологии в больнице национального университета, сказал: «Компактный размер EndoPil и простая активация с помощью внешнего ручного магнита могут проложить дорогу. путь к альтернативе, которую врачи могли бы применять даже в амбулаторных условиях и в учреждениях первичной медико-санитарной помощи. Это может означать отказ от госпитализации и экономию средств для пациентов и системы здравоохранения."
Более простая, но эффективная альтернатива
Endopil потенциально может избавить от необходимости вставлять эндоскоп или трубку, выходящую из пищевода, носовой и ротовой полостей для надувания баллона.
Каждую капсулу следует удалить в течение месяца, что позволяет сократить циклы лечения, чтобы предотвратить привыкание желудка к присутствию баллона. Поскольку эффект занимания места в желудке достигается постепенно, можно избежать побочных эффектов из-за внезапного вздутия, таких как рвота и дискомфорт.
В настоящее время команда работает над программированием капсулы на биоразложение и сдутие по истечении установленного времени, прежде чем она будет удалена пищеварительной системой организма. Это включает в себя установку дефляционной пробки на конце внутренней капсулы, которая может растворяться желудочной кислотой, позволяя диоксиду углерода просачиваться наружу. В случае возникновения чрезвычайной ситуации воздушный шар можно спустить по команде с помощью внешнего магнита.
Как работает новая капсула
EndoPil размером около 3 на 1 см имеет внешний желатиновый корпус, в котором находится спущенный баллон, клапан для надувания с прикрепленным магнитом, а также безвредная кислота и соль, хранящиеся в отдельных отсеках внутренней капсулы.
Предназначенная для проглатывания со стаканом воды, капсула попадает в желудок, где находящаяся внутри кислота разрушает внешнюю желатиновую оболочку капсулы.
Его расположение в желудке определяется магнитным датчиком, внешний магнит диаметром 5 см используется для притяжения магнита, прикрепленного к клапану надувания, открывая клапан. Этот механизм предотвращает преждевременное раздувание устройства в пищеводе или замедленное раздувание после того, как оно попадает в тонкий кишечник.
Открытие клапана позволяет кислоте и соли смешиваться и реагировать, образуя углекислый газ, который заполняет баллон.
По словам профессора Фи, ингредиенты, безопасные для кухни, были выбраны в качестве меры предосторожности, чтобы гарантировать, что капсула останется безвредной при утечке.
Когда баллон расширяется углекислым газом, он попадает в верхнюю часть желудка, ту часть, которая более чувствительна к наполнению.
В течение трех минут баллон можно надуть до 120 мл. Его можно сдуть магнитным способом до размера, достаточно маленького, чтобы попасть в тонкий кишечник.
Дальнейшие клинические испытания
В 2016 году в США был выдан патент на механизм надувания воздушного шара, который был опубликован в научном журнале PLOS ONE.
Запатентован новый патент США на последнее нововведение.
После улучшения прототипа команда надеется провести еще один раунд испытаний на людях через год – сначала, чтобы убедиться, что прототип может быть естественным образом декомпрессирован и изгнан организмом, прежде чем тестировать капсулу на ее лечебную эффективность.
Профессор Фи и профессор Хо также передадут технологию в новую компанию под названием EndoPil. Два профессора ранее были соучредителями EndoMaster, одного из самых известных в Сингапуре стартапов в области глубоких технологий в области медицинской робототехники.