غرسة طبية لمراقبة المثانة.. تساعد المرضى على التحكم في التبول عبر الهاتف

تمكن باحثون من جامعة نورث وسترن مؤخراً من اختراع زرعة طبية متطورة وناعمة ومرنة وخالية من البطاريات يمكنها مراقبة المثانة بشكل متقدم ومساعدة المرضى الذين يعانون من مشاكل صحية في الجهاز البولي على التغلب على الأضرار التي لحقت بهذا الجزء الحيوي من الجهاز البولي. جسم الإنسان.

من الممكن توصيل الجهاز المبتكر بجدار المثانة للشعور بالامتلاء، ونقل البيانات لاسلكيًا في الوقت الفعلي إلى تطبيق الهاتف الذكي.

وفقًا لما تم نشره في Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)، فإن هذه الزرعة ستساعد بشكل كبير الأشخاص المصابين بالشلل أو سرطان المثانة أو السنسنة المشقوقة (المولودة مع تلف في العمود الفقري) أو سرطان البروستاتا، حيث تكون وظيفة المثانة غالبًا غير فعالة. مساومة. وقد تكون هناك حاجة لعملية جراحية لإعادة بنائه.

يمكن لنظام الاستشعار أيضًا أن يمكّن الأطباء من مراقبة مرضاهم عن بعد وبشكل مستمر، لاتخاذ قرارات علاجية أكثر استنارة وبشكل أسرع.

ويقول المؤلف الرئيسي للدراسة غييرمو أمير، وهو باحث في نفس الجامعة، إن الأمراض التي تؤدي إلى تلف أعصاب المثانة تجعل المريض يفقد الشعور بامتلاءها، ولإفراغها غالبا ما يضطر إلى استخدام القسطرة، وهي عملية غير مريحة يمكن أن تؤدي إلى التهابات مؤلمة.

وأضاف: “نريد التخلص من استخدام القسطرة، والانتقال إلى ما هو أبعد من إجراءات مراقبة وظائف المثانة الحالية، والتي تعتبر عدوانية للغاية وغير مريحة للغاية، ويجب إجراؤها في المستشفى، أو في بيئة سريرية”.

خلل في المثانة

بسبب مشاكل في الأعصاب أو الدماغ أو الحبل الشوكي، يعاني الملايين من الأشخاص من خلل في المثانة، ويمكن أن تنشأ هذه المشاكل من عيوب خلقية مثل السنسنة المشقوقة، أو من إصابات مؤلمة تعرضوا لها في أي مرحلة من مراحل حياتهم.

عندما تُترك هذه الأمراض دون علاج، يمكن أن يؤدي الخلل الشديد في المثانة إلى حدوث التهابات روتينية ومشاكل في التبول، مما يؤدي في النهاية إلى تلف الكلى، مما يؤثر على الجسم بأكمله. يمكن لهذه الزرعة أن تساعد الأطباء على مراقبة مرضاهم عن بعد، وتسمح لهم بتقديم التدخلات. أسرع.

ولمراقبة المثانة، يشتمل الجهاز الجديد على أجهزة استشعار متعددة تعمل معًا لقياس عامل واحد بسيط: الإجهاد؛ عندما تمتلئ المثانة، فإنها تتوسع. عندما تمتلئ المثانة، فإنها تتوسع أكثر. يسحب هذا التوسع النظام المرن للإشارة إلى الإجهاد. وبالمثل، عندما تفرغ المثانة، فإنها تنقبض، ويخفف الضغط الواقع عليها.

يمكن لأجهزة الاستشعار اكتشاف مستويات مختلفة من الضغط، ويستخدم الجهاز تقنية البلوتوث لنقل هذه المعلومات إلى الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي.

يقول الباحثون إن التقدم الرئيسي في عملية الزرع هو تطوير مقاييس ضغط فائقة النعومة ورقيقة للغاية وقابلة للتمدد والتي يمكنها لف السطح الخارجي للمثانة بلطف، دون فرض أي قيود ميكانيكية على سلوكيات الملء والإفراغ العادية.

وفي الدراسات التي أجريت على الحيوانات، نجحت الغرسة في تقديم قياسات في الوقت الفعلي لملء المثانة وإفراغها لمدة 30 يومًا، وبعد ذلك، في دراسة أجريت على الرئيسيات غير البشرية، نجح النظام في توصيل المعلومات لمدة ثمانية أسابيع.

ووفقا للمجلة، فقد أثبت الباحثون أيضا أن أجهزة الاستشعار حساسة بما يكفي لاكتشاف الإجهاد الناتج عن كميات البول المنخفضة للغاية، ويقول المؤلف الرئيسي للدراسة إن هذا العمل هو الأول من نوعه الذي يتم تطويره للاستخدام البشري.

تكنولوجيا المراقبة اللاسلكية

ويضيف المؤلف: “لقد أظهرنا الوظيفة المحتملة لهذه التقنية على المدى الطويل، واعتمادًا على حالة الاستخدام، يمكننا تصميم التقنية بحيث تبقى بشكل دائم داخل الجسم، أو تذوب دون ضرر بعد تعافي المريض تمامًا”. “

وعلى الرغم من أن التكنولوجيا الجديدة مفيدة في حد ذاتها، إلا أن أمير يعتبرها أحد مكونات نظام متكامل لاستعادة وظيفة المثانة.

في الشهر الماضي فقط، قدم غييرمو أمير “رقعة المثانة” الاصطناعية المرنة والقابلة للتحلل. تساعد هذه الرقعة، المصنوعة من مواد تعرف باسم السقالات المؤيدة للتجدد والمزروعة بالخلايا الجذعية الخاصة بالمريض، الجراحين على إعادة بناء المثانة أو إعادة بنائها دون الحاجة إلى حصد الأنسجة المعوية، وهو المعيار السريري الحالي لاستئصال المثانة.

يمكن أن تتوسع “الرقعة” وتنكمش مع أنسجة المثانة الأصلية، مما يدعم نمو خلايا المثانة، ثم تذوب ببطء، تاركة وراءها أنسجة المثانة الجديدة. وأثبت الباحثون أن الأنسجة الجديدة ظلت فعالة طوال فترة الدراسة التي استمرت عامين.

يقول أمير إن فريقه يعمل على الجمع بين تقنية تجديد المثانة وتقنية مراقبة المثانة اللاسلكية الجديدة لاستعادة وظيفة المثانة ومراقبة عملية التعافي بعد الجراحة.

التقدم التكنولوجي الكبير

يقول الباحثون إن الغرسة الجديدة تمكنهم من تطوير أنظمة تجديد ذكية، وهي أجهزة قابلة للزرع ومؤيدة للتجديد وقادرة على مسح بيئتها الدقيقة والإبلاغ لاسلكيًا عن تلك النتائج أو برمجتها خارج الجسم.

تمثل هذه التقنية تقدمًا كبيرًا، حيث لا توجد حاليًا طرق أخرى تعتمد على هندسة الأنسجة متاحة لهؤلاء المرضى، مما سيساعد على تحسين نوعية الحياة للعديد من المرضى، الذين سيتمكنون الآن من تجنب استخدام الأنسجة المعوية والأنسجة المعوية. مضاعفاته.

ويستكشف الباحثون حاليًا الطرق التي يمكن من خلالها للزرعة تحفيز المثانة، للحث على التبول عند الطلب.

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة: “بالإضافة إلى مراقبة عملية التعبئة، سيتمكن التطبيق من إرسال تحذيرات للمريض ومن ثم توجيههم إلى مواقع أقرب دورات المياه”. “وفي يوم من الأيام، سيتمكن المرضى أيضًا من تحفيز التبول، عند الطلب، من خلال هواتفهم الذكية.”