设计、模拟和制作一个胃气球治疗肥胖的不可食胶囊。

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:28
文章英文标题
Design, simulation, and fabrication of an ingestible capsule with gastric balloon for obesity treatment.
正文
单纯基于生活方式改变的肥胖治疗在长期内已显示无效。开发更明确、更无创的治疗方法一直是研究的课题。本文设计、模拟和制作了一种具有充气胃气球能力的磁驱动不可食胶囊。利用柠檬酸和碳酸氢钾之间的酸碱反应，将气球充气至150毫升。通过有限元模拟研究了永久性外磁体与不可食囊的相互作用，确定了磁激活机制。提出了一种制备聚二甲基硅氧烷( PDMS )气球的工艺，该工艺简单、功能强、重复性好。两层和1：8比例的气球是最经济有效的，不损害其机械性能。采用三维( 3D )打印工艺——数字光加工( DLP )制造的胶囊体零件显示了高精度和优异的分辨率。这项研究表明，拟议的不可食胶囊可以成功地充气胃气囊治疗肥胖。
文章内容（英文）
The treatment of obesity based only on lifestyle changes has been shown ineffectiveness in a long-term period. The development of more definitive and non-invasive therapies has been the subject of study. In this paper, a magnetically driven ingestible capsule with the capacity to inflate a gastric balloon is devised, simulated, and fabricated. The balloon is inflated to a volume of 150 ml using an acid-base reaction between citric acid and potassium bicarbonate. Finite element method simulations were performed to study the interaction between the permanent external magnet and the ingestible capsule and confirm the magnetic activation mechanism. A fabrication process was proposed to manufacture a polydimethylsiloxane (PDMS) balloon in a simple, functional, and reproducible way. The two layers and 1:8 ratio balloons are the most cost-effective without compromising their mechanical properties. The capsule body parts manufactured by a three-dimensional (3D) printing process - Digital Light Processing (DLP) - showed high accuracy and excellent resolution. This study demonstrated that the proposed ingestible capsule would successfully inflate the gastric balloon to treat obesity.
来源出处
Journal|[J]Biomedical Physics & Engineering Express2021.
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DOI
https://doi.org/10.1088/2057-1976/AC1D88

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