Naujas novatoriškas injektorius, galintis tiekti vaistus į sudėtingas kūno vietas, buvo išbandytas su gyvūnų modeliais
Adatos yra svarbiausias medicinos įrankis , nes jos yra nepakeičiamos tiekiant daugybę vaistų į mūsų kūną. Šiandieniniai švirkštai ir tuščiavidurės adatos jau dešimtmečius naudojami skysčiams ir kraujui ištraukti iš mūsų kūno ir yra svarbūs daugeliui invazinių subtilių medicininių procedūrų, tokių kaip dializė. Bandymas paveikti konkrečius audinius naudojant įprastą švirkšto adatą yra sudėtinga užduotis, kurią riboja medicinos personalo įgūdžiai ir tikslumo lygis, nes šis procesas daugiausia priklauso nuo jų pačių spaudimo ir lytėjimo pojūčio, nes kiekvieno paciento audiniai jaučiasi skirtingai. Nors traumų ar infekcijų atvejų retai pranešama, kartais gripo skiepas gali sukelti didelį skausmą ir raumenų pažeidimus. Standartinėse adatose nebuvo įdiegta jokių naujų dizainų, ypač kalbant apie jų tikslumą.
Tradicinėmis adatomis sunku ir rizikinga suleisti vaistus į jautrias mūsų kūno vietas, pavyzdžiui, akies gale. Antgyslainė ertmė (SCS), esanti tarp odenos ir gyslainės akies gale, yra labai sunkiai įvedama įprasta adata, daugiausia dėl to, kad adata turi būti labai tiksli ir sustoti perėjusi per odeną, kurios storis mažesnis nei 1 mm, kad nebūtų pažeista tinklainė. Ši sritis laikoma svarbia daugelio vaistų suleidimui. Bet koks nukrypimas nuo tešlos gali sukelti rimtą infekciją ar net aklumą. Kitos sudėtingos sritys yra pilvaplėvės ertmė pilve ir audiniai tarp odos bei raumenų bei epidurinė ertmė aplink nugaros smegenis, kur vaginalinio gimdymo metu atliekama epidurinė nejautra.
Nauja slėgiui jautri adata
Žurnale „Nature Biomedical Engineering“ paskelbtame tyrime Brigamo ir moterų ligoninės (JAV) mokslininkai sukūrė naują išmanųjį ir labai tikslų audinių tikslinės injekcijos įtaisą , vadinamą I2T2 (išmanusis audinių tikslinės injekcijos injektorius). Jų tikslas buvo pagerinti audinių tikslinę injekciją, išlaikant tvarkingą, paprastą ir praktišką dizainą. I2T2 prietaisas buvo sukurtas naudojant standartinę poodinę adatą ir kitas komerciškai parduodamų švirkštų dalis, o funkciniu požiūriu I2T2 yra šiek tiek modifikuota tradicinė švirkšto-adatos sistema. Tai slankiojanti adata, kuri gali prasiskverbti į išorinį audinio sluoksnį, tada automatiškai sustoti dviejų audinių sluoksnių sandūroje ir išleisti švirkšto turinį į tikslinę sritį, kai vartotojas stumia švirkšto stūmoklį.
I2T2 sudaro stūmoklis, adatinis stūmoklis, mechaninis stabdiklis, skystis ir judama adata. Adata pritvirtinta ant adatos stūmoklio, kuris yra slankioji atrama, leidžianti tiksliai judėti išilgai švirkšto cilindro ašies. Pirma, adatos galiukas įkišamas į audinį negiliai, bet tiek, kad būtų išvengta skysčio tekėjimo per adatą. Šis etapas vadinamas „išankstiniu įterpimu“. Švirkšto korpusas apsaugo nuo neteisėto prasiskverbimo, o adatos stūmoklio mechaninis užraktas apsaugo nuo nepageidaujamo adatos judėjimo atgal. Per antrąjį etapą, vadinamą „įsiskverbimu į audinius“, vidinis skystis patiria slėgį, spaudžiant stūmoklį. Varomosios jėgos, veikiančios adatą (kurios leidžia adatai judėti pirmyn), įveikia priešingas jėgas (priešingias adatos judesiui) ir nukelia adatą gilyn audinio viduje, o švirkšto cilindras lieka nejudantis. Šios jėgos atlieka svarbų vaidmenį kontroliuojant adatos judesį ir automatinį jos sustabdymą. Kai adatos galiukas patenka į norimą tikslinę erdvę, skystis pradeda išeiti, kad sumažintų vidinį slėgį, o tai sumažins varomąją jėgą žemiau nei priešinga jėga, o tai vėliau sustabdys adatą prie ertmės sąsajos. Per šį trečiąjį etapą, vadinamą „tiksliniu tiekimu“, švirkšto skystis patenka į ertmę su mažesniu pasipriešinimu, nes vartotojas vienu nepertraukiamu judesiu stumia stūmoklį. Adatos padėtis dabar yra pritvirtinta prie audinio ir ertmės sąsajos. Kadangi kiekvienas mūsų kūno biologinis audinys turi skirtingą tankį, šiame išmaniajame purkštuve integruotas jutiklis jaučia atsparumo praradimą, kai jis juda per minkštesnius audinius arba ertmę, o tada automatiškai sustabdo judesį, kai adatos galiukas prasiskverbia į audinį, pasižymintį mažesniu pasipriešinimu.
I2T2 buvo išbandytas su išgautais audinių mėginiais ir trimis gyvūnų modeliais, įskaitant avis, siekiant įvertinti jo suleidimo tikslumą į suprachoroidinę, epidurinę ir pilvaplėvės ertmes. Injekcija automatiškai aptinka bet kokius pasipriešinimo pokyčius, kad ikiklinikinių tyrimų metu vaistai būtų suleisti saugiai ir tiksliai. Injektorius akimirksniu priima sprendimą, leisdamas pagerinti tikslinį audinių patekimą ir minimalų peršokimą į bet kokią nepageidaujamą vietą už tikslinio audinio, kuri galėtų sukelti sužalojimą. Tyrimas bus išplėstas iki ikiklinikinių tyrimų su žmonėmis, o vėliau per ateinančius 2–3 metus – į kitas bandomąsias versijas, siekiant įvertinti injektoriaus naudingumą ir saugumą.
I2T2 išsaugo lygiavertį standartinių švirkštų-adatų paprastumą ir ekonomiškumą. Pagrindinis I2T2 injektoriaus privalumas yra tai, kad jis pasižymi didesniu tikslumu ir nepriklauso nuo dirbančio personalo įgūdžių, nes purkštukas gali pajusti atsparumo praradimą, kai susiduria su minkštesniu audiniu arba ertme, tada nustoja stumti adatą ir pradeda pristatyti savo terapinio agento krovinį į tikslinę erdvę. Švirkšto stūmoklio įtaisas yra paprasta mechaninė sistema ir nereikalauja papildomos elektronikos. I2T2 injektoriaus technologija yra nauja platforma, leidžianti geriau nukreipti audinius įvairiose ir sudėtingose kūno vietose. Adata yra paprasta ir lengvai pagaminama su mažomis sąnaudomis. Norint jį valdyti, nereikėjo jokios papildomos technikos ar mokymo. Tokia universali, jautri, ekonomiška ir patogi technologija gali būti perspektyvi daugeliui klinikinių pritaikymų.
***
Šaltiniai)
Chitnis GD ir kt. 2019. Pasipriešinimą matuojantis mechaninis injektorius tiksliam skysčių tiekimui į tikslinius audinius. „Nature Biomedical Engineering“. https://doi.org/10.1038/s41551-019-0350-2
***
Komentarai yra uždaryti.