Przełomowy sposób na przewlekły ból. Bezprzewodowy implant

• Poznaj swój Indeks Zdrowia. Odpowiedz na te pytania
• Więcej informacji znajdziesz na stronie głównej Onetu

Stworzone przez Zhou Lab urządzenie, nazwane UIWI, jest rozwinięciem istniejących technologii stymulacji rdzenia kręgowego, aczkolwiek pozbawione wad typowych dla dotychczasowych urządzeń – takich jak inwazyjność operacji i konieczność wymiany baterii. Najnowszy wynalazek jest elastyczny, bezprzewodowy i wykorzystuje energię ultradźwiękową, którą przesyła przenośny nadajnik. Jak podkreśla profesor Qifa Zhou, UIWI ma potencjał, aby stać się alternatywą farmakologiczną, oferując spersonalizowane leczenie bólu dostosowane do potrzeb pacjentów.

Przełom w technologii leczenia bólu

Urządzenie UIWI wyróżnia się nie tylko możliwością bezprzewodowego zasilania, ale także zastosowaniem zaawansowanych algorytmów sztucznej inteligencji. Jak wyjaśnia Yushun (Sean) Zeng, główny autor badań, stymulator korzysta z efektu piezoelektrycznego, dzięki któremu fale ultradźwiękowe przekształcane są w potrzebne sygnały elektryczne. „To, co wyróżnia to rozwiązanie, to zdolność modułu do dynamicznego dostosowywania się do zmiennych poziomów bólu z użyciem technologii głębokiego uczenia” – podkreśla Zeng.

System UIWI jest wyposażony w zaawansowany model sieci neuronowej (ResNet-18), który analizuje sygnały mózgowe, takie jak elektroencefalogram (EEG), aby skutecznie klasyfikować poziom bólu. Wyniki działania algorytmu pozwalają nadajnikowi ultradźwiękowemu na automatyczną modulację intensywności energii, która dociera do stymulatora. Ten zamknięty układ oferuje precyzyjne i bieżące zarządzanie bólem.

• Czytaj więcej na temat przewlekłego bólu w Medonecie

Efektywność w praktyce: testy w laboratorium

Zespół Zhou Lab przeprowadził testy nowego urządzenia na modelach gryzoni, demonstrując jego zdolność do łagodzenia bólu neuropatycznego. W eksperymentach symulujących różne rodzaje bodźców mechanicznych i termicznych, UIWI znacząco zmniejszył wskaźniki bólu. Zwierzęta wykazywały preferencję dla środowiska, w którym urządzenie było aktywne, potwierdzając jego skuteczność.

Jak podkreślają naukowcy, kluczowe było uwzględnienie personalizacji i zmienności bólowej w nowej technologii. Chen Gong, współautor badań, zwraca uwagę, że system nie tylko dostosowuje się do indywidualnych potrzeb pacjenta, ale także dynamicznie reaguje na zmieniające się symptomy, co jest istotne w leczeniu dolegliwości przewlekłych.

Perspektywy rozwoju technologii UIWI

Przyszłe plany związane z rozwojem UIWI zakładają dalsze zmniejszenie urządzenia i uproszczenie jego implantacji. Profesor Zhou wskazuje, że kolejne iteracje mogą umożliwić wszczepianie za pomocą strzykawki, co jeszcze bardziej ograniczyłoby inwazyjność zabiegu.

Dodatkowo nadajniki ultradźwiękowe mogą ewoluować w kompaktowe urządzenia lub nawet plastry medyczne zdolne do jednoczesnego obrazowania i modulacji energii w czasie rzeczywistym. Wprowadzenie funkcji sterowania przez smartfona pozwoliłoby pacjentom na jeszcze większą kontrolę nad terapią bólową.

Jak podsumował Zeng, wynalazek stanowi dowód na potencjał ultradźwiękowych technologii w medycynie klinicznej. „Badania wskazują na ogromny potencjał w leczeniu bólu za pomocą tej innowacyjnej technologii” – powiedział naukowiec.