Mágneses, lágy endoszkópos, kapszulával felfújt, intragasztrikus ballon a testsúly kezeléséhez

Thanh Nho Do

1 Kaliforniai NanoSystems Institute (CNSI), Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara, 2810-es szoba, Elings Hall, Mesa Road, CA, 93106, USA

endoszkópos

Khek Yu Ho

2 Orvostudományi Tanszék, Yong Loo Lin Orvostudományi Kar, Szingapúri Nemzeti Egyetem és Nemzeti Egészségügyi Egyetem, 119260 Szingapúr

Soo Jay Phee

3 Gépészeti és Repüléstechnikai Iskola, Nanyang Műszaki Egyetem, 50 Nanyang Avenue, 639798 Szingapúr

Társított adatok

Absztrakt

A túlsúlyt és az elhízást olyan magas kockázatú betegségek okaként azonosították, mint a cukorbetegség és a rák. Bár a hagyományos intragasztrikus léggömbök (IGB-k) hatékony és kevésbé invazív módszerré váltak a túlsúly és az elhízás kezelésében, a hagyományos eszközök, például katéter vagy endoszkóp használata az IGB-k behelyezésére és eltávolítására a beteg testéből hányingert, hányást, kényelmetlenséget, sőt gyomor nyálkahártya károsodása. Ezeknek a hátrányoknak a kiküszöbölése érdekében kifejlesztünk egy új, mágneses lágy kapszula eszközt gázzal töltött ballon felfújással. A léggömb vékony és biokompatibilis anyagból készül, amelyet biokompatibilis pezsgő vegyi anyagokkal a kívánt térfogatra felfújhatunk. Ezenkívül mind a külső léggömb, mind a belső kapszula puha és vegyszerálló. A lágy kapszulahéjat állvány-oldószeres megközelítéssel állítják elő, míg a külső léggömb újszerű gyártási megközelítést alkalmaz a 3D gömb alakú felépítéshez. A javasolt kapszula és ballon prototípusát adják meg. Kísérleteket végeznek stimulált gyomorkörnyezetben és friss sertésgyomorban a javasolt megközelítés hatékonyságának és megbízhatóságának igazolása érdekében.

A levegővel töltött léggömb könnyebb súlyát a folyadékkal töltött ballonnal szembeni hatékonysága bizonyítja, mivel biztonságosabb és hosszabb a gyomorban való elhelyezkedése 26. Itt bemutatjuk az IGB használatának újszerű megközelítését mágneses lágy kapszula endoszkóp (MSCE) kifejezéssel, levegővel töltött IGB alkalmazásával a műtét utáni kellemetlenségek, például epigasztrikus fájdalom, hányás és nehézség csökkentése érdekében. A páciens nagyobb kényelem és alacsony költség mellett történő támogatása érdekében az egész kapszula és annak külső léggömbje puha, biokompatibilis és vegyszerekkel szemben ellenálló anyagokból készül. Biokompatibilis pezsgő vegyszereket használnak a szén-dioxid (CO2) gáz előállításához, majd a külső léggömb felfújásához.

A javasolt megközelítés lehetséges klinikai alkalmazásának szemléltetésére sikeresen elvégeztünk kísérletet a szimulált gyomorsavkörnyezetben, valamint ex-vivo kísérletet egy friss sertés gyomorban. Az eredmények azt mutatták, hogy a javasolt puha kapszula képes volt felfújni és leereszteni a léggömbjét. Ezenkívül külső héjai jól ellenállhatnak a savas környezetnek.

Eredmények

Dizájn koncepció

Ebben a cikkben szén-dioxid (CO2) gázt használunk, amely egy biokompatibilis sav és bázis reakciójával keletkezik a külső léggömb felfújásához. A gázzal töltött léggömb használata biztonságosabbnak és hatékonyabbnak bizonyult, mint a folyadékkal töltött ballon 10. A biokompatibilis sav és bázis kiválasztásának részletes leírását, valamint azok optimális arányát a ref. 24. A kapszula használatának négy fő szakasza van, amint az az 1. ábrán látható. Az (I) fázisú beteg lenyeli a lágy kapszulát; A fázis (II) külső mágneses teret vezetnek be a felfújó szelep kinyitására; Fázis (III) -kezelési periódus; és a (IV) fázisú külső mágneses mezőt ismét bevezetjük a deflációs szelep kinyitására, és ez lehetővé teszi a kapszula természetes kiürülését a testből.