En ny "digital pille" kan fortelle legene om en pasient har tatt medisinen sin. Pillen, som ble godkjent av U.S. Food and Drug Administration 13. november, sender signal til en bærbar sensor når en pasient har tatt medisinen, og den informasjonen blir deretter sendt til et legekontor.
Hele systemet heter Abilify MyCite, og består av pillen, den bærbare sensoren og en smarttelefon-app. Selve stoffet er Abilify (generisk navn aripiprazole), et medisin som brukes til å behandle schizofreni og bipolar lidelse. Legemidlet selges av Otsuka Pharmaceutical, og sensoren i pillen ble bygget av Proteus Digital Health.
Men hvordan fungerer systemet?
Selv om ideen kan høres ut som noe fra en sci-fi-film, er teknologien basert på et prinsipp som først ble skissert for mer enn 200 år siden, sier Dr. George Savage, medisinsk sjef og grunnlegger av Proteus Digital Health.
I 1800 oppfant Alessandro Volta et batteri bestående av to forskjellige metaller (sink og kobber) i en løsning av svovelsyre og saltlake, sa Savage. Batterier er laget på en lignende måte som i dag.
Innbundet i pillen er en sensor som består av en silisiumbrikke med logikkretsen, sammen med to metallbiter: kobber og magnesium, fortalte Savage til Live Science. Når sensoren slippes ned i en løsning av vann eller annen væske som har polare molekyler (for eksempel saltsyre i magen, som løser opp pillen og etterlater sensoren bak), genererer enheten strøm. Strømmen er veldig liten, men det er nok til å kjøre brikken.
"Teknisk sett er det en delvis strømkilde," sa Savage. "Pasienten blir batteriet."
Når den er aktivert, sender brikken - bare 1 millimeter på en side og 0,3 mm tykk - et veldig enkelt signal, et som bare koder for et enkelt tall. Dette tallet identifiserer pillen og forteller den bærbare, selvklebende sensoren - i utgangspunktet en klebende bandasje, sa Savage - at den er blitt inntatt.
Pillenes signal er imidlertid ikke noe radiosignal, sa Savage. Chipens logiske krets lager en liten modulert strøm - en graf over strømnivåene vil se ut som en sinusbølge. Siden menneskekroppen er ledende, kan den bærbare sensoren plukke opp endringene. Den modulerte strømmen kan kode for nuller, lik et FM-signal, sa Savage.
"Det fungerer på en lignende måte som en EKG," eller elektrokardiogram, sa Savage. Disse maskinene tar opp endringer i elektrisk strøm i kroppen for å overvåke hjerteslag. Den bærbare sensoren gjør det samme, selv om strømmen er mindre, sa han.
Pillen er designet for å fungere i bare ca 3 minutter. Det er akkurat nok tid til at den kan sende et signal til den bærbare sensoren om at den skal våkne og begynne å samle inn data. Dette sparer batteristrøm, sa Savage, og lar den bærbare sensoren jobbe i en uke av gangen.
Fra pasient til lege
Den bærbare sensoren, som er en kleberplaster som er slitt på magen, kan oppdage hvor aktiv pasienten er, som en Fitbit, sa Bob McQuade, hovedstrategibetjent ved Otsuka Pharmaceutical. Den kan også sjekke om personen som tar pillen legger seg.
Fra den bærbare sensoren sendes informasjonen om at pasienten tok en pille, og om de beveger seg, står eller sitter, til smarttelefonappen via Bluetooth. Appen spør deretter pasienten hvordan de har det, og registrerer responsen. Hvis pasienten samtykker, kan appen sende tiden de tok pillen, aktivitetsnivået og deres selvrapporterte stress til legen sin, som kan se på dataene over tid og få et inntrykk av hvor rutinemessig pasientens medisineringsbruk er. Så for eksempel kan legen vite om pasienten alltid tar medisinen på samme tid av døgnet, eller om det er en tendens til å glemme å ta en pille nå og da.
Savage bemerket at informasjonen som sendes fra den bærbare sensoren til telefonen og fra telefonappen til legekontoret er kryptert, og det er ikke en realistisk måte å hacke signalet fra pillen til den bærbare sensoren uten å holde veldig nær kontakt med pasienten.
McQuade bemerket at selv om dataene lar legene overvåke om pasienter har tatt medisinen, er det ingen bevis for at systemet forbedrer etterlevelsen, noe som betyr at pasienten tar medisinen som anvist.
"Disse eksperimentene er ikke gjort ennå," sa McQuade til Live Science. Likevel kan denne typen data hjelpe legene til å snakke med pasienter om medisinering og kanskje identifisere gode vaner, sa han.
Savage bemerket at tilslutning og riktig bruk er et pågående problem. For eksempel vil mange mennesker som går glipp av en dags medisinering - uansett hva det er for - ta to piller dagen etter, selv om folk ikke burde gjøre det med noen medisiner. "Folk gjør ting som er logiske på jobb, for eksempel - du savner en dag, du kommer inn og gjør mer arbeid - men ikke innen farmakologi."
