קיבה וירטואלית ומסלול הגלולה

מהנדסי מכונות בפנסילבניה פעלו בשיתוף עם חוקרים רפואיים ורוקחים, ופיתחו "קיבה וירטואלית" מופעלת מחשב העוקבת אחר מהלך גלולות לשחרור מושהה, שמיועדות להישאר בקיבה במשך כמה שעות ולשחרר את התרופה בהדרגה.
החוקרים מציינים שלמרות שתרופות רבות מיוצרות בשיטת השחרור המושהה, הפרטים המדויקים לגבי הדרך בה מתפרקות הגלולות ומשחררות את התרופה בקיבה, בדרך כלל אינם ידועים. הקיבה החדשה הראתה כי תנועת הגלולה והעירוב רגישים מאוד למיקום הגלולה בבטן, ולתיאום בין התכווצויות הקיבה ופתיחה וסגירה של השסתום המוביל למעי.
ד"ר ג'ימס ברסור, מרצה להנדסה מכנית וראש הפרוייקט אומר "אנחנו יכולים לחקות גלולה שמתפרקת באמצעות הגישה החדשה שיצרנו, ולהתבונן בשחרור האיטי של התרופה בסרט על המחשב, על מנת שנוכל לנתח את התהליך. ההדמיה הממוחשבת מאפשרת לנו "לשלוט" בקיבה, ולכן לקבל פרטים נוספים בהשוואה לבני אדם או אפילו לניסויים בבעלי חיים. למעשה, ההדמיה הממוחשבת היא הדרך היחידה לראות את התנועה בקיבה בצורה כל כך מפורטת."
החוקרים מקווים שהמידע החדש יסייע בעיצוב וייצור של גלולות לשחרור מושהה, וכך להאיר באור חדש מחלות הנוגעות לקיבה ולסייע בהסברת פעולות גסטריות רגילות.
ג"ר אנופם פאל, המחבר הראשי של המחקר וחוקר בעצמו, הציג את הממצאים בגרמניה בתחילת אוקטובר. המחברים האחרים בנוסף לברסור ופאל הם ד"ר ברטיל אברהמסון משוודיה, ד"ר וורנר שוויצר משוויץ, וד"ר ג'פרי הבארד מאוסטרליה.
הקיבה הוירטואלית מאפשרת תוכנת מחשב מתוחכמת ומודל גיאומטרי הגיוני של קיבה בהתבסס על הדמיות MRI של קיבה אנושית. ההדמיות הממוחשבות מוצגות בסרטונים בצבע, ומראים את הלחצים, תנועת מערכת העיכול, ואת המסלול והפירוק של הגלולות. ההדמיות הממוחשבות מאפשרות לחוקרים לנתח תהליכים מדויקים המובילים לשחרור ולערבוב של התרופות מהגלולות בקיבה.
למשל, פאל מדד את הלחצים ו"השפשופים" שעוברות הגלולות מנוזלים ומדפנות הקיבה. בו בזמן, הוא העריך את התפזרות וערבוב התרופה בהתייחס לתנועה דמוית הגל של דפנות הקיבה. הוא מצא שהתנועה דמוית הגל נמצאת בבסיס הלחצים שתורמים לפירוק הגלולה ולערבוב התרופה. פאל גם מצא שתקופות ממושכות של לחצים מתונים פועלים להסרת המעטה של הגלולה, ומובילים לפירוק הדרגתי ולפיזור איטי של התרופה. בו בזמן, לחצים חזקים לזמן קצר יכולים להסיר חתיכות גדולות ממשטח הגלולה, ומביאים לשחיקה לא שווה ולפיזור לא שווה של התרופה.
ההדמיות של הקיבה הוירטואלית גם הראו שבקיבה יש שלושה אזורים שונים, אחד עדין מאוד, השני מתון מבחינת הלחצים על הגלולות ומסייע לערבוב, והשלישי פעיל מאוד, ובו הגלולה יכולה להתפרק במהירות והפיזור שלה מואץ. הוא גם מצא שכושר הציפה משפיע על פיזור לטווח הארוך ולשחרור התרופה.