Khi chúng ta tiêu hóa thức ăn, nó được đẩy qua đường tiêu hóa (GI) bằng một làn sóng co cơ tuần tự. Nếu những cơn co thắt đó không đồng bộ - hoặc đơn giản là hoàn toàn không xảy ra - các vấn đề như ợ chua, táo bón và hội chứng ruột kích thích có thể xảy ra.
Để kiểm tra những gì đang xảy ra trong đường tiêu hóa, một thiết bị hình ống dài, linh hoạt, được gọi là ống thông áp kế độ phân giải cao có thể được đưa qua mũi của bệnh nhân, xuống thực quản và vào dạ dày của họ.
Sau đó, một loạt các cảm biến dọc theo chiều dài của ống thông sẽ phát hiện các thay đổi áp suất theo thời gian thực trong đường GI, hiển thị dữ liệu trên màn hình máy tính được liên kết.
Đó là một hệ thống hiệu quả, nhưng đủ tốn kém đến mức các bệnh viện hoặc phòng khám ở các nước đang phát triển có thể không đủ khả năng chi trả. Ngoài ra, vì ống thông không thể được khử trùng trong một nồi hấp thường được sử dụng, thay vào đó nó phải được khử trùng thông qua một quy trình hóa học đặc biệt.
Tìm kiếm một giải pháp thay thế đơn giản hơn và ít tốn kém hơn, một nhóm tại MIT đã phát triển cái được gọi là Bộ chuyển đổi áp suất hỗ trợ kim loại lỏng lấy cảm hứng từ QUipu - hoặc QUILT.
Nó bao gồm một ống silicone mỏng chứa đầy kim loại lỏng (eutectic gali-indium), và được bịt kín ở cả hai đầu. Ống được buộc thành một loạt các nút cách nhau 1 cm (0,4 in), giống như khoảng cách của các cảm biến trên một ống thông áp kế. Giống như một trong những ống thông đó, nó được đưa qua mũi và vào đường tiêu hóa.
Khi các cơ dọc theo đường tạo áp lực lên một trong các nút thắt, áp lực đó làm tăng điện trở của kim loại bên trong nút - mức tăng càng lớn thì áp suất càng cao. Sự thay đổi có thể được đo thông qua một đồng hồ vạn năng gắn vào đầu bên ngoài của QUILT và được chuyển đổi thành giá trị áp suất cơ trên một máy tính được liên kết.
Và để biết vị trí xảy ra trong đường tiêu hóa, nhiều ống - mỗi ống có các nút thắt sắp xếp không gian khác nhau - có thể được đưa vào và theo dõi đồng thời.
Trong các thử nghiệm trên động vật, QUILT được sử dụng để đo áp suất trong thực quản khi thức ăn được nuốt vào, và để đo một phản xạ được gọi là phản xạ ức chế vùng bụng. |