Nieinwazyjne wsparcie diagnostyki chorób gastrologicznych

Powstało rozwiązanie, które może służyć jako nieinwazyjne wsparcie diagnozy lekarskiej w przypadku chorób gastrologicznych. Jest ono efektem prac naukowców z Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, którzy zajęli się analizą aktywności akustycznej przewodu pokarmowego.

Dźwięki pochodzące z jelit są zjawiskiem wszechobecnym i odzwierciedlają aktywność naszego przewodu pokarmowego. Choć ich analogowa analiza jest trudna i niezwykle czasochłonna, to dzięki wykorzystaniu metod sztucznej inteligencji można je przetwarzać szybko i skutecznie. Dzięki temu stają się użytecznym narzędziem dla lekarzy do wspomagania diagnozy chorób układu pokarmowego, m.in zespołu jelita drażliwego.

Zespół prof. Roberta Nowaka z Zakładu Sztucznej Inteligencji Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej (WEITI) opracował innowacyjne rozwiązanie, które analizuje aktywność akustyczną przewodu pokarmowego w celu wspomagania nieinwazyjnej diagnozy chorób gastrologicznych. Badanie było wspólnym projektem specjalistów z PW oraz lekarzy z Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Ci ostatni zajęli się gromadzeniem danych i testowaniem rozwiązania w warunkach klinicznych.

– Manualne wykrywanie dźwięków jelitowych przez lekarzy jest kosztowne i czasochłonne. Z tego powodu, dla celów medycznych, istotne jest opracowanie metody pozwalającej na automatyzację tej czynności – zaznacza inż. Jakub Ficek, student prof. Nowaka, będący pierwszym autorem publikacji w czasopiśmie „Sensors”, omawiającej prace nad urządzeniem.

– Spośród prawie ośmiu miliardów ludzi obecnie zamieszkujących Ziemię prawie wszyscy emitują i słyszą odgłosy jelit – piszą we wstępie tej publikacji naukowcy z PW. „Burczenie w brzuchu” jest zjawiskiem wszechobecnym. Dlatego już w starożytności próbowano je wykorzystać do rozpoznawania i leczenia różnych dolegliwości ze strony układu pokarmowego: od niedrożności jelit po biegunkę.

Od lat 60. ubiegłego wieku na całym świecie rozpoczęły się liczne projekty, których celem było opracowanie rozwiązań technicznych, które dałoby się wykorzystać do rejestrowania i analizowania tonów jelitowych. I choć kilka nich okazało się w miarę skutecznych, to jednak dalszy postęp był utrudniony ze względu brak standardowej metodologii do zastosowania w warunkach klinicznych oraz ogromną ilość danych do przetworzenia.

– Ponieważ dźwięki jelitowe są generowane przez skurcze jelita, to w naturalny sposób odzwierciedlają one jego aktywność motoryczną, która jest niezwykle trudna do bezpośredniej oceny – podkreślają autorzy. Obecnie, aby ją zmierzyć, lekarze wykorzystuję dość inwazyjne i nieprzyjemne metody, np. kolonoskopię, podawanie pacjentowi znaczników izotopowych (doustnie lub doodbytniczo), itp.

Naukowcy uważają, że dźwięki jelitowe można porównać do tonów serca, gdyż tak jak one są ściśle powiązane z procesami życiowymi. Są też wydawane często (choć nie rytmicznie), mogą się zmieniać pod wpływem czynników wewnętrznych i zewnętrznych. Wcześniejsze badania pokazują ich naprawdę duży potencjał w nieinwazyjnej diagnostyce zespołu jelita drażliwego, w chirurgii oraz w badaniu motoryki przewodu pokarmowego.

Czytaj też: Wieloczujnikowy system do pomiarów ruchów pacjenta