Der findes allerede i dag mange kamerapiller, som man sluger for at få billeder af mave og tarm, men de er for dårlige til at kunne gøre nytte i sundhedssystemet.
Kamerapiller kan bruges til at lede efter blødninger eller kræft. En af fordelene er, at de giver adgang til tyndtarmen, som ikke kan nås ved hjælp af kikkertundersøgelser, hvor kameraet sidder på en slange, som går ind via munden eller endetarmen.
Pillen kommer ud igen med afføringen efter otte timer.
»Vi arbejder på at udvikle en 'næste generations'-kamerapille. Det nye er, at den skal bruge trådløst ultrabredbånd med så stor båndbredde, at man kan overføre live-video i høj kvalitet,« siger Ilangko Balasingham fra Intervensjonssenteret ved Oslo universitetssykehus (OUS).
»Vi ønsker at lave en kamerapille, som udsender video af det, den 'ser', samt koordinater, som viser præcist, hvor i kroppen den er. Den skal også kunne radiostyres, og længere frem i tiden vil den måske endda kunne tage vævsprøver med ud, hvis der er behov for det,« siger han.
Balasingham er leder af et tværfagligt samarbejde for at udvikle trådløs kommunikation mellem medicinske apparater i og uden for menneskekroppen.
Pillen kræver ny teknologi
For at fremtidens kamerapille skal kunne få alle de egenskaber, forskerne ønsker, skal pillen kunne sende information ud af kroppen via radiobølger. Det kræver ny teknologi.
Norske forskere har længe arbejdet med at finde ud af, hvordan radiobølger forplanter sig i væv.
»Forskere fra OUS var de første i verden til at undersøge, hvordan højfrekvente radiobølger bliver svagere, når de går igennem vævet, og de er også de første til at udvikle en model til at beregne det,« siger Balasingham.
»Nu har vi udviklet teknologien til at sende radiosignaler gennem væv til en modtagerantenne, som holdes tæt på huden,« siger han.
Det var det udstyr, som blev afprøvet, da de for et par uger siden sendte en video fra indersiden af en gris. Videoen kunne ses på en computerskærm.
»Vi demonstrerede, at det kan lade sig gøre at få gode videosignaler fra bugen og brystkassen på grisen. Vi fik en video af god kvalitet, når senderen var placeret fem centimeter inde i grisen. Jo længere ind man går, desto svagere bliver signalerne, så længere inde i grisen virkede det ikke,« fortæller Balasingham.
»Vi arbejder videre med at få lavet bedre modtagerantenner. Målet er at få gode signaler, når senderen er placeret ti centimeter inde i kroppen.«
Pillen skal udstyres med lys og gøres mindre
Den kamerapille, som findes i dag, tager to billeder i sekundet. En almindelig video har gerne 30 billeder i sekundet, hvilket giver meget større mængder data. Derfor skal pillen bruge mere energi og dermed også et større batteri.
Den skal også udstyres med lys, hvis vi skal kunne se den film, den sender fra mørket i tarmen.
Eftersom kamerapillens størrelse betyder noget, når den skal passere gennem kroppen, arbejder forskerne på at komprimere deres data for at undgå, at pillen bliver for stor.
»Vi bliver nødt til at reducere datamængden, hvis vi vil have en kamerapille i en størrelse, som vi kan sluge, samtidigt med, at den kan sende meget information,« siger Balasingham.
Forskere fra NTNU, som arbejder med signalbehandling af videodata, har udviklet en komprimeringsalgoritme, som komprimerer videoen til tre procent af den oprindelige datamængde.
»Det er nok til at få en video i tilstrækkelig kvalitet,« siger Ilangko Balasingham.
»I fremtiden kan brugen af nanoteknologi også gøre det nemmere at få plads til meget teknologi i en lille kamerapille.«
Samme princip som GPS
Det er vigtigt for lægerne at vide nøjagtigt hvor i kroppen, en kamerapille befinder sig, når den filmer. For at finde dens position, er forskerne ved at udvikle lokaliseringsalgoritmer til kroppen.
Forskere ved Universitetet i Oslo arbejder således med at lave en radiosender- og modtager, som kan sende og modtage positionsinformation.
»Målet er, at denne radiosender skal blive så lille, at den kan integreres i en kamerapille. Derfra skal den kunne sende information om sin position i maven og tarmen til et mavebælte med tætsiddende modtagerantenner, som opfanger signalerne,« siger Balasingham.
»Princippet bliver det samme som det, der bruges til at finde vej via GPS, når vi kører bil. GPS-udstyret i bilen kommunikerer med satellitter og beregner sin egen position ud fra afstandene til satellitterne.
Systemet er indtil videre blevet testet i luften med én modtagerantenne.
Kamerapillen skal også måle væv
Målet er, at kamerapillen også skal gå dybere ind i vævet og give yderligere information om, hvorvidt vævet i mave og tarm er raskt eller sygt.
Forskerne fra Forsvarets forskningsinstitutt i Norge arbejder med at få en ny radarteknologi, som kan bruges til dette formål.
»Kræftvæv har for eksempel andre materialeegenskaber end raskt væv, og det, mener vi, vil være muligt at måle ved hjælp af den radarteknologi, som er på vej,« siger han.
Teknologien er stadig på forsøgsstadiet, men en amerikansk forskningsgruppe afprøver denne type radioundersøgelser som erstatning for røntgenundersøgelser, der leder efter kræftsvulster i brystvævet.
Hvis forskerne kombinerer alle de teknologier, som de forskellige forskningsgrupper er ved at udvikle, kan vi altså lave en kamerapille, som vil give helt nye muligheder for at finde sygdomme og tilrettelægge mere målrettet behandling.
© forskning.no. Oversat af Magnus Brandt Tingstrøm
