Một "viên thuốc kỹ thuật số" mới có thể cho bác sĩ biết bệnh nhân đã dùng thuốc hay chưa. Viên thuốc được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt vào ngày 13 tháng 11, gửi tín hiệu đến cảm biến đeo được khi bệnh nhân dùng thuốc và thông tin đó sẽ được gửi đến văn phòng bác sĩ.
Toàn bộ hệ thống được gọi là Abilify MyCite, và bao gồm viên thuốc, cảm biến đeo được và ứng dụng điện thoại thông minh. Thuốc thực tế là Abilify (tên chung là aripiprazole), một loại thuốc dùng để điều trị tâm thần phân liệt và rối loạn lưỡng cực. Thuốc được bán bởi Công ty Dược phẩm Otsuka và cảm biến trong viên thuốc được chế tạo bởi Proteus Digital Health.
Nhưng làm thế nào để hệ thống hoạt động?
Mặc dù ý tưởng nghe có vẻ giống như một bộ phim khoa học viễn tưởng, nhưng công nghệ này dựa trên nguyên tắc được vạch ra lần đầu tiên cách đây hơn 200 năm, Tiến sĩ George Savage, giám đốc y tế và đồng sáng lập của Proteus Digital Health cho biết.
Năm 1800, Alessandro Volta đã phát minh ra một loại pin gồm hai kim loại khác nhau (kẽm và đồng) trong dung dịch axit sunfuric và nước muối, Savage nói. Pin được sản xuất theo cách tương tự cho đến ngày nay.
Được nhúng trong viên thuốc là một cảm biến bao gồm một con chip silicon với mạch logic, cùng với hai mảnh kim loại: đồng và magiê, Savage nói với Live Science. Khi cảm biến được thả vào dung dịch nước hoặc bất kỳ chất lỏng nào khác có phân tử phân cực (như axit hydrochloric trong dạ dày, làm tan viên thuốc, để lại cảm biến), thiết bị sẽ tạo ra dòng điện. Dòng điện rất nhỏ, nhưng nó đủ để chạy chip.
"Về mặt kỹ thuật, đó là một nguồn năng lượng một phần," Savage nói. "Bệnh nhân trở thành pin."
Sau khi được kích hoạt, con chip - chỉ 1 milimet ở một bên và dày 0,3 mm - gửi một tín hiệu rất đơn giản, một tín hiệu chỉ mã hóa một số duy nhất. Con số đó xác định viên thuốc và nói với cảm biến dính, có thể đeo được - về cơ bản là một miếng băng dính, Savage nói - rằng nó đã được ăn vào.
Tuy nhiên, tín hiệu của viên thuốc không phải là tín hiệu vô tuyến. Mạch logic của chip tạo ra một dòng biến điệu nhỏ - một biểu đồ về các mức hiện tại sẽ trông giống như một sóng hình sin. Vì cơ thể con người có tính dẫn điện, cảm biến đeo được có thể thu nhận những thay đổi. Dòng điện được điều chế có thể mã hóa các tín hiệu và số 0, tương tự như tín hiệu FM, Savage nói.
"Nó hoạt động theo cách tương tự như EKG," hoặc điện tâm đồ, Savage nói. Những máy này tiếp nhận những thay đổi của dòng điện trong cơ thể để theo dõi nhịp tim. Cảm biến đeo được cũng làm điều tương tự, mặc dù dòng điện nhỏ hơn, ông nói.
Thuốc được thiết kế để hoạt động chỉ trong khoảng 3 phút. Đó là thời gian vừa đủ để nó gửi tín hiệu đến cảm biến đeo được rằng nó sẽ thức dậy và bắt đầu thu thập dữ liệu. Điều đó giúp tiết kiệm pin, Savage nói và cho phép cảm biến đeo được hoạt động trong một tuần.
Từ bệnh nhân đến bác sĩ
Bob McQuade, giám đốc chiến lược của Otsuka, cho biết, cảm biến đeo được, là một miếng dán dính ở bụng, có thể phát hiện bệnh nhân hoạt động như thế nào, như Fitbit. Nó cũng có thể kiểm tra nếu người uống thuốc nằm xuống.
Từ cảm biến đeo được, thông tin bệnh nhân uống một viên thuốc, và dù họ đang di chuyển, đứng hay ngồi, đều được gửi đến ứng dụng điện thoại thông minh qua Bluetooth. Sau đó, ứng dụng sẽ hỏi bệnh nhân họ cảm thấy như thế nào và ghi lại câu trả lời. Nếu bệnh nhân đồng ý, ứng dụng có thể gửi thời gian họ uống thuốc, mức độ hoạt động và căng thẳng tự báo cáo với bác sĩ của họ, họ có thể xem dữ liệu theo thời gian và biết được việc sử dụng thuốc của bệnh nhân thường xuyên như thế nào. Vì vậy, ví dụ, bác sĩ có thể biết nếu bệnh nhân luôn uống thuốc vào cùng một thời điểm trong ngày, hoặc nếu có xu hướng quên uống thuốc ngay bây giờ.
Savage lưu ý rằng thông tin được gửi từ cảm biến đeo được đến điện thoại và từ ứng dụng điện thoại đến văn phòng bác sĩ đã được mã hóa và không có cách nào thực tế để hack tín hiệu từ viên thuốc đến cảm biến đeo được mà không giữ liên lạc chặt chẽ với bệnh nhân.
McQuade lưu ý rằng mặc dù dữ liệu cho phép các bác sĩ theo dõi nếu bệnh nhân đã dùng thuốc, nhưng không có bằng chứng nào cho thấy hệ thống cải thiện sự tuân thủ điều trị, có nghĩa là bệnh nhân dùng thuốc theo chỉ dẫn.
"Những thí nghiệm đó chưa được thực hiện", McQuade nói với Live Science. Mặc dù vậy, loại dữ liệu này có thể giúp các bác sĩ nói chuyện với bệnh nhân về việc sử dụng thuốc và có thể xác định các thói quen tốt, ông nói.
Savage lưu ý rằng việc tuân thủ và sử dụng đúng cách là một vấn đề đang diễn ra. Ví dụ, nhiều người bỏ lỡ một ngày dùng thuốc - dù đó là gì - sẽ uống hai viên thuốc vào ngày hôm sau, mặc dù mọi người không nên làm điều đó với một số loại thuốc. "Mọi người làm những việc hợp lý trong công việc, chẳng hạn - bạn bỏ lỡ một ngày, bạn đến và làm nhiều việc hơn - nhưng không phải trong dược học."
