Chế tạo thuốc viên tích hợp máy quay phim tiên tiến

Các nhà nghiên cứu Na Uy đang hướng tới một loại viên thuốc đặc biệt, bên trong tích hợp máy quay phim tiên tiến để quan sát trực tiếp những khu vực khó tiếp cận của hệ tiêu hóa. Khác với viên nang ghi hình hiện nay, thiết bị mới được kỳ vọng truyền video chất lượng cao theo thời gian thực từ bên trong khoang ruột của bệnh nhân. Công nghệ này có thể mở rộng khả năng kiểm tra dạ dày và ruột, đồng thời giúp bác sĩ theo dõi vị trí thiết bị trong suốt quá trình ghi hình. Viên thuốc tích hợp máy quay phim hiện tại chỉ truyền được khoảng hai bức ảnh mỗi giây, nên thông tin thu thập vẫn còn hạn chế khi thiết bị di chuyển trong cơ thể. Dù vậy, phương pháp này cho phép khảo sát những vùng mà các thiết bị truyền thống không thể tiếp cận, mở ra lựa chọn ít xâm lấn hơn cho người bệnh. Phiên bản mới của nhóm nghiên cứu Na Uy được thiết kế để truyền hình ảnh liên tục, rõ ràng hơn, thay vì chỉ gửi từng khung hình rời rạc. Để đáp ứng yêu cầu truyền video, viên thuốc mới được trang bị một cục pin lớn hơn cùng nguồn ánh sáng vừa đủ cho hoạt động quan sát bên trong cơ thể. Dữ liệu video cũng được nén xuống còn khoảng 3% kích thước ban đầu, nhờ đó giảm lượng thông tin cần truyền qua các mô trong cơ thể. Sự kết hợp giữa pin, ánh sáng và kỹ thuật nén dữ liệu giúp thiết bị hướng tới khả năng hoạt động hiệu quả hơn trong một không gian cực kỳ nhỏ. Hệ thống truyền tín hiệu sử dụng công nghệ không dây siêu băng thông rộng, cho phép gửi trực tiếp video chất lượng cao từ viên thuốc đến thiết bị tiếp nhận bên ngoài. Theo Ilangko Balasingham, nhà quản lý dự án tại Trung tâm Can thiệp của bệnh viện đại học Oslo, phương pháp này còn giúp bác sĩ xác định chính xác vị trí viên thuốc bằng sóng radio. Khả năng vừa quan sát vừa định vị khiến thiết bị hữu ích hơn, bởi bác sĩ không chỉ nhìn thấy hình ảnh mà còn biết chúng được ghi ở đâu trong cơ thể. Các thử nghiệm tiến hành trên lợn cho thấy tín hiệu video vẫn mạnh khi viên thuốc nằm ở độ sâu khoảng 5cm trong vùng bụng hoặc khoang ngực. Khi thiết bị đi sâu hơn, tín hiệu bắt đầu yếu đi, cho thấy khoảng cách và lớp mô vẫn là những thách thức quan trọng đối với việc truyền dữ liệu. Kết quả này cung cấp thông tin cần thiết để các nhà nghiên cứu tiếp tục điều chỉnh công suất, thiết kế anten và phương thức xử lý tín hiệu. Bên cạnh viên thuốc, các nhà nghiên cứu tại Đại học Oslo còn chế tạo một thiết bị truyền tín hiệu đủ nhỏ để gắn trực tiếp vào hệ thống ghi hình. Thiết bị phụ trợ này cho phép bác sĩ nhận biết chính xác vị trí của viên thuốc trong lúc máy quay hoạt động, thay vì chỉ ước đoán dựa trên thời gian di chuyển. Một vành đai máy thu tín hiệu nhỏ đeo quanh bụng bệnh nhân sẽ tiếp nhận tín hiệu phát ra từ viên thuốc bên trong. Balasingham ví cơ chế định vị này với việc sử dụng Hệ thống định vị toàn cầu, thường gọi là GPS, để tìm đường đi trong môi trường quen thuộc. Tuy nhiên, thay vì nhận tín hiệu từ vệ tinh ngoài không gian, hệ thống mới dựa vào các tín hiệu radio giữa viên thuốc và bộ thu đặt quanh cơ thể. Cách tiếp cận này có thể giúp bác sĩ theo dõi hành trình của thiết bị, đồng thời liên hệ từng hình ảnh với vị trí cụ thể trong dạ dày hoặc ruột. Nhóm nghiên cứu tin rằng công nghệ không chỉ phục vụ kiểm tra y tế mà còn có thể được ứng dụng trong một số lĩnh vực công nghiệp. Balasingham cho biết viên thuốc tích hợp máy quay phim tiên tiến có thể dùng để tìm kiếm hư hỏng trong các đường ống dầu dưới nước. Nếu được phát triển phù hợp với từng môi trường, thiết bị nhỏ gọn này có thể ghi hình những khu vực khó tiếp cận, truyền dữ liệu về bên ngoài và hỗ trợ phát hiện sự cố chính xác hơn.