Yapay zeka destekli giyilebilir, yutulabilir akıllı hap, canlı bağırsak sağlığı takibi sunuyor.

Güney Kaliforniya Üniversitesi'nden (USC) bilim insanları, bağırsaktaki hastalık belirteçlerini izlemek için tasarlanmış küçük yutulabilir cihazları hassas bir şekilde takip eden yapay zeka güdümlü bir sistem oluşturdu.

Bu sistem, bireylerin sağlıklarını evde sadece akıllı telefonlar aracılığıyla takip etmelerini sağlayarak gastrointestinal (GI) sistem sağlık takibini dönüştürebilir.

Sistem, yapay zeka kullanarak yutulan hapın içine yerleştirilmiş sensörlerle etkileşime giren manyetik bir alan oluşturan giyilebilir bir bobin kullanıyor.

USC'de elektrik ve bilgisayar mühendisliği yardımcı doçenti ve çalışmanın başyazarı Yasser Khan, Interesting Engineering'e verdiği demeçte, "Yutulabilir maddenin GI kanalında ilerlerken yerini belirlemek için AI kullanıyoruz" dedi.

Bakteriler yiyecekleri parçaladığında bağırsaklarımızda oluşan gazlar bize sağlığımız hakkında çok şey söyler. Şu anda doktorlar bu gazları ölçmek için doğrudan bağırsaklardan gaz toplamak veya nefes ve dışkı örneklerini test etmek gibi yöntemler kullanmaktadır.

Yutulabilir kapsüller potansiyel bir alternatif sunuyor. Ancak bu "bağırsak fitbitlerini" yuttuktan sonra takip etmek önemli bir zorluk teşkil ediyor.

Profesör Khan, giyilebilir bobinin vücudun etrafında görünmez bir manyetik alan yarattığını söyledi. Hap bağırsakta hareket ettikçe, vücudun engelleyemediği bu alandaki değişiklikleri algılıyor.

Normalde bilgisayarlar, bu değişikliklere dayanarak hapın konumunu izlemek için önceden ayarlanmış haritalar kullanır. Ancak bobin büküldüğünden ve vücutla birlikte hareket ettiğinden, manyetik alan öngörülemeyen şekillerde değişir.

"Bunu ele almak için, bobinin bükülmesinin alanı nasıl etkilediğini modellemek üzere esnek bir bükülme sensörü ile geliştirilmiş yapay zeka kullanıyoruz. Bu modelleri bir sinir ağına entegre ederek, yutulabilir maddenin yerini doğru bir şekilde belirleyebiliyoruz" dedi.

Sistem, ülser ve mide kanseriyle ilişkili bakterilerin önemli bir göstergesi olan amonyağın 3D gerçek zamanlı konsantrasyonlarını izlemek için optik gaz algılama membranlarından yararlanıyor.

Profesör Khan, "Mevcut çalışma öncelikle oksijen ve amonyağı ölçerken, yutulabilir cihazın gelecekteki versiyonlarının farklı sağlık koşullarıyla bağlantılı daha geniş bir gaz ve biyobelirteç dizisini tespit etmesi planlanıyor" diye vurguladı.

Laktoz intoleransı gibi sorunlara işaret edebilen hidrojen veya kabızlık ya da ince bağırsakta çok fazla bakteri gibi sorunlara işaret eden metan gibi diğer gazları kontrol edebilir.

Bağırsaklarda daha fazla belirtiyi test ederek, hap Crohn veya kolit gibi hastalıkların teşhis edilmesine bile yardımcı olabilir. Khan bu durumu "çeşitli gastrointestinal rahatsızlıklar için daha özel ve etkili tedavi seçeneklerinin önünü açabilir" şeklinde yorumluyor.

Araştırmacılar bir dizi titiz testte, sistemin performansını, mide ve bağırsak ortamlarını taklit eden simüle inek bağırsakları ve sıvılar da dahil olmak üzere GI kanalını taklit eden çeşitli ortamlarda değerlendirdi. Cihaz hem lokalizasyon hem de gaz ölçümünde doğruluğunu tutarlı bir şekilde gösterdi.

Yutulabilir hapın güç kaynağına değinen Khan, "Şu anda yutulabilir cihazda gümüş oksit piller kullanıyoruz çünkü bunlar GI kanalında kullanım için güvenli" dedi.

"Cihazın düşük maliyeti nedeniyle tek kullanımlık olarak tasarlandığı göz önüne alındığında, bir günlük bir pil ömrü hedefliyoruz."