Gli ingegneri hanno dimostrato che è tecnicamente possibile guidare una minuscola capsula robotica all'interno del colon per acquisire immagini micro-ultrasuoni.

Conosciuto come Sonopill, il dispositivo potrebbe un giorno sostituire la necessità per i pazienti di sottoporsi a un esame endoscopico, dove un mirino semirigido viene passato nell'intestino, una procedura invasiva che può essere dolorosa.

Le immagini a micro-ultrasuoni hanno anche il vantaggio di essere in grado di identificare meglio alcuni tipi di cambiamenti cellulari associati al cancro.

Il Sonopill è il culmine di un decennio di ricerca da parte di un consorzio internazionale di ingegneri e scienziati. I risultati del loro studio di fattibilità sono pubblicati oggi (19 giugno) sulla rivista Robotica scientifica .

Il consorzio ha sviluppato una tecnica chiamata manipolazione magnetica intelligente. Basandosi sul principio che i magneti possono attrarsi e respingersi a vicenda, una serie di magneti su un braccio robotico che passa sopra il paziente interagisce con un magnete all'interno della capsula, manovrandolo delicatamente attraverso il colon.

Le forze magnetiche utilizzate sono innocue e possono passare attraverso i tessuti umani, eliminando la necessità di una connessione fisica tra il braccio robotico e la capsula.

Un sistema di intelligenza artificiale (AI) assicura che la capsula liscia possa posizionarsi correttamente contro la parete intestinale per ottenere immagini micro-ultrasuoni della migliore qualità. Lo studio di fattibilità ha anche mostrato che se la capsula dovesse staccarsi, il sistema di intelligenza artificiale può tornare alla posizione richiesta.

Professor Pietro Valdastri, che detiene la cattedra di robotica e sistemi autonomi presso l'Università di Leeds ed è stato autore senior dell'articolo, ha dichiarato:"La tecnologia ha il potenziale per cambiare il modo in cui i medici conducono gli esami del tratto gastrointestinale.

"Studi precedenti hanno dimostrato che i micro-ultrasuoni erano in grado di catturare immagini ad alta risoluzione e visualizzare piccole lesioni negli strati superficiali dell'intestino, fornendo preziose informazioni sui primi segni di malattia.

"Con questo studio, mostriamo che la manipolazione magnetica intelligente è una tecnica efficace per guidare una capsula di micro-ultrasuoni per eseguire immagini mirate in profondità all'interno del corpo umano.

"La piattaforma è in grado di localizzare la posizione del Sonopill in qualsiasi momento e regolare il magnete di guida esterno per eseguire una scansione diagnostica mantenendo un segnale ecografico di alta qualità. Questa scoperta ha il potenziale per consentire una diagnosi indolore tramite una pillola a micro-ultrasuoni in tutto il tratto gastrointestinale».

Sandy Cochran, Professore di materiali e sistemi ad ultrasuoni presso l'Università di Glasgow e ricercatore capo, ha dichiarato:"Siamo davvero entusiasti dei risultati di questo studio di fattibilità. Con una crescente domanda di endoscopie, è più importante che mai essere in grado di fornire un preciso, mirata, e un trattamento conveniente e confortevole per i pazienti.

"Oggi, siamo un passo più vicini a consegnarlo.

"Ci auguriamo che in un prossimo futuro, il Sonopill sarà disponibile per tutti i pazienti come parte di regolari controlli medici, catturare in modo efficace malattie gravi in ​​una fase precoce e monitorare la salute dell'apparato digerente di tutti".

Il Sonopill è una piccola capsula, con un diametro di 21 mm e una lunghezza di 39 mm, che secondo gli ingegneri può essere ridimensionato. La capsula ospita un micro trasduttore ad ultrasuoni, una luce LED, macchina fotografica e magnete.

Un cavo flessibile molto piccolo è legato alla capsula che passa anche nel corpo attraverso il retto e invia le immagini ad ultrasuoni a un computer nella sala d'esame.

I test di fattibilità sono stati condotti su modelli di laboratorio e in studi su animali che coinvolgono suini.

Le malattie del tratto gastrointestinale sono responsabili di circa 8 milioni di decessi all'anno in tutto il mondo, compresi alcuni tumori intestinali che sono collegati ad un'elevata mortalità.