FDA genehmigt erste "digitale" Pille: Wie funktioniert es?

Eine neue "digitale Pille" kann dem Arzt mitteilen, ob ein Patient seine Medizin eingenommen hat. Die Pille, die am 13. November von der US Food and Drug Administration zugelassen wurde, sendet ein Signal an einen tragbaren Sensor, wenn ein Patient das Medikament eingenommen hat, und diese Information wird dann an eine Arztpraxis gesendet.

Das ganze System heißt Abilify MyCite und besteht aus der Pille, dem tragbaren Sensor und einer Smartphone-App. Das eigentliche Medikament ist Abilify (Gattungsbezeichnung Aripiprazol), ein Medikament zur Behandlung von Schizophrenie und bipolarer Störung. Das Medikament wird von Otsuka Pharmaceutical verkauft und der Sensor in der Pille wurde von Proteus Digital Health hergestellt.

Aber wie funktioniert das System? [Bionische Menschen: Top 10 Technologien]

Obwohl die Idee wie etwas aus einem Science-Fiction-Film klingt, basiert die Technologie auf einem Prinzip, das erstmals vor mehr als 200 Jahren beschrieben wurde, sagte Dr. George Savage, Chief Medical Officer und Mitbegründer von Proteus Digital Health.

Im Jahr 1800 erfand Alessandro Volta eine Batterie aus zwei verschiedenen Metallen (Zink und Kupfer) in einer Lösung aus Schwefelsäure und Sole, sagte Savage. Batterien werden auf ähnliche Weise wie heute hergestellt.

In die Pille eingebettet ist ein Sensor, der aus einem Siliziumchip mit der Logikschaltung besteht, zusammen mit zwei Metallteilen: Kupfer und Magnesium, so Savage gegenüber Live Science. Wenn der Sensor in eine Lösung aus Wasser oder einer anderen Flüssigkeit mit polaren Molekülen (wie Salzsäure im Magen, die die Pille auflöst und den Sensor zurücklässt) fällt, erzeugt das Gerät einen Strom. Der Strom ist sehr klein, aber es reicht, um den Chip zu betreiben.

"Technisch ist es eine teilweise Energiequelle", sagte Savage. "Der Patient wird zur Batterie."

Einmal aktiviert, sendet der Chip - nur 1 Millimeter auf einer Seite und 0,3 mm dick - ein sehr einfaches Signal, das nur eine einzige Zahl codiert. Diese Nummer identifiziert die Pille und sagt dem tragbaren, adhäsiven Sensor - im Grunde eine Pflaster, sagte Savage -, dass es eingenommen wurde.

Das Signal der Pille ist kein Radiosignal, sagte Savage. Die Logikschaltung des Chips erzeugt einen kleinen modulierten Strom - eine Kurve der Stromstärken würde wie eine Sinuswelle aussehen. Da der menschliche Körper leitfähig ist, kann der tragbare Sensor die Veränderungen aufnehmen. Der modulierte Strom kann Einsen und Nullen ähnlich einem FM-Signal kodieren, sagte Savage.

"Es funktioniert in ähnlicher Weise wie ein EKG" oder Elektrokardiogramm, sagte Savage. Diese Geräte nehmen Veränderungen im elektrischen Strom im Körper auf, um Herzschläge zu überwachen. Der tragbare Sensor macht dasselbe, obwohl die Strömung kleiner ist, sagte er.

Die Pille ist nur für etwa 3 Minuten ausgelegt. Das ist gerade genug Zeit, um dem tragbaren Sensor ein Signal zu senden, dass er aufwachen und Daten sammeln soll. Das spart Batterieleistung, sagte Savage, und ermöglicht es dem tragbaren Sensor, eine Woche lang zu arbeiten.

Von Patient zu Arzt

Der tragbare Sensor, der ein auf dem Bauch getragener Haftfleck ist, kann erkennen, wie aktiv der Patient ist, wie ein Fitbit, sagte Bob McQuade, der Strategiechef von Otsuka Pharmaceutical. Es kann auch prüfen, ob die Person, die die Pille nimmt, liegt. [5 Wege, wie Computer die Entdeckung von Medikamenten beschleunigen]

Vom tragbaren Sensor wird die Information, dass der Patient eine Pille genommen hat und ob er sich bewegt, steht oder sitzt, per Bluetooth an die Smartphone-App gesendet. Die App fragt dann den Patienten, wie sie sich fühlen, und zeichnet die Antwort auf. Wenn der Patient zustimmt, kann die App die Zeit, in der sie die Pille genommen haben, ihre Aktivitätsstufe und ihren selbst berichteten Stress an ihren Arzt senden, der die Daten im Laufe der Zeit einsehen kann und eine Vorstellung davon erhält, wie routinemäßig die Medikation des Patienten ist. So kann beispielsweise der Arzt wissen, ob der Patient die Medikamente immer zur gleichen Tageszeit nimmt oder ob es eine Neigung gibt, zu vergessen, ab und zu eine Tablette einzunehmen.

Savage merkte an, dass die vom tragbaren Sensor an das Telefon und von der Telefon-App an die Arztpraxis gesendeten Informationen verschlüsselt sind, und es gibt keinen realistischen Weg, das Signal von der Pille zum tragbaren Sensor zu hacken, ohne in sehr engem Kontakt zu bleiben mit dem Patienten.

McQuade merkte an, dass, obwohl die Daten die Ärzte überwachen lassen, ob die Patienten ihre Medikamente eingenommen haben, es keinen Beweis dafür gibt, dass das System die Adhärenz verbessert, was bedeutet, dass der Patient das Medikament wie angewiesen nimmt.

"Diese Experimente wurden noch nicht durchgeführt", sagte McQuade gegenüber Live Science. Dennoch könnten diese Daten den Ärzten helfen, mit Patienten über den Medikamentenkonsum zu sprechen und vielleicht gute Gewohnheiten zu identifizieren, sagte er.

Savage stellte fest, dass die Einhaltung und ordnungsgemäße Verwendung ein fortdauerndes Problem ist. Zum Beispiel werden viele Menschen, die eine Tagesmedikation verpassen - was auch immer es ist - am nächsten Tag zwei Pillen nehmen, obwohl die Leute das mit einigen Drogen nicht tun sollten. "Die Leute machen zum Beispiel Dinge, die bei der Arbeit logisch sind - du verpasst einen Tag, [also] du kommst herein und machst mehr Arbeit - aber nicht in der Pharmakologie."

Lassen Sie Ihren Kommentar