受印加人啟發的技術或能提供一種更簡單的檢查消化道的方法
早在計算機出現之前,印加人就用被稱為奇普(quipu)的繩結收集數據並保存記錄。這項技術激發了一種評估胃腸道問題的新系統,它比傳統方法的成本要低得多。
當我們消化食物時,它被一波連續的肌肉收縮推過我們的胃腸道。如果這些收縮不同步–或根本沒有發生–就會出現燒心、便秘和腸易激綜合徵等問題。為了檢查消化道的情況,一個長的、靈活的、管狀的裝置,即高分辨率測壓導管,可以通過病人的鼻子,沿著食道,進入他們的胃。
一系列的傳感器沿著導管的長度檢測消化道內的實時壓力變化,並將數據顯示在一個連接的計算機屏幕上。
這是一個有效的系統,但成本很高,發展中國家的醫院或診所可能負擔不起。此外,由於導管不能在常用的高壓鍋中消毒,它必須通過一個特殊的化學過程進行消毒。
為了尋求更簡單、更便宜的替代方案,麻省理工學院的一個團隊開發了所謂的QUipu啟發的液態金屬壓力傳感器(或QUILT)。
它由一根薄薄的矽膠管組成,裡面充滿了液態金屬(共晶鎵銦),並在兩端密封。該管子被打成一系列的結,彼此之間的間隔為1厘米(0.4英寸),這與測壓導管上的傳感器的間隔相同。像那些導管一樣,它通過鼻子插入消化道。
當沿著消化道的肌肉對其中一個結施加壓力時,該壓力導致結內金屬的電阻增加–增加越大,壓力越高。這種變化可以通過連接到QUILT外端的萬用表進行測量,並在一台連接的計算機上轉換成肌肉壓力值。
而且,為了知道收縮發生在消化道的什麼地方,可以插入多個管子–每個管子都有不同的結的空間排列–並同時進行監測。
在動物試驗中,QUILT被用來測量吞嚥食物時食道中的壓力,並測量一種被稱為直腸肛門抑制性反射的反射。在這兩種情況下,人們發現它提供的讀數與通過測壓導管獲得的讀數相當。然而,由於QUILT能夠更好地承受高溫,它們可以在高壓滅菌器中進行消毒。也就是說,它們足夠便宜,可以在每次使用後簡單地處理掉。
與Sahab Babaee一起擔任該研究的共同牽頭人的Kewang Nan說:“它們建造起來超級快,而且超級便宜。使消化道壓力計便宜和一次性的另一個動機是促進分散診斷。在這裡,廉價通過降低成本來促進可及性,而一次性則通過消除維護成本和減少使用期間的並發症來進一步幫助公眾接受。”
關於這項研究的論文最近發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上,其高級作者是副教授Giovanni Traverso。