• capsula endoscopica
• biopsia

Il lavoro di tesi, ideato e sviluppato presso i laboratori dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, ha come scopo la progettazione e la realizzazione di un dispositivo capsulare per il prelievo di biopsie nel tratto gastrointestinale (GI).
La realizzazione di un dispositivo in grado di effettuare prelievi bioptici mini invasivi nel tratto gastrointestinale risulterebbe perciò di cruciale importanza non solo nella pianificazione di un programma di screening di massa, ma anche come strumento idoneo al trattamento specifico di pazienti pediatrici.
Nella progettazione della capsula bioptica, equipaggiata di un efficace sistema adibito al prelievo di biopsie, la piccola dimensione è stata da subito considerata un requisito fondamentale. L’ideazione di un meccanismo a lama rotante attivato tramite l’interazione tra magneti integrati a bordo ed un campo magnetico esterno alla capsula é stato ritenuto adatto a soddisfare contemporaneamente i requisisti dimensionali (eliminando l’ingombro derivante da eventuali motori e fonti di energia) e le specifiche di attuazione richieste dal task.
Per la sensorizzazione del dispositivo, unicamente gestito attraverso l’interazione magnetica, è stato integrato un sensore ad effetto hall, capace di rilevare le variazioni di densità di flusso di campo magnetico all’interno della capsula stessa. Posizionando un solo sensore internamente alla capsula ed adiacente al magnete fissato al telaio è possibile ottenere un feedback real-time sul intensità del link magnetico tra capsula e magnete esterno ed avere anche informazioni sull’angolo di apertura/chiusura del meccanismo. E’ stato poi messo a punto un adeguato front-end hardware capace di estrarre ed amplificare al meglio il segnale utile. È seguito, quindi, lo sviluppo di una interfaccia grafica sul PC progettata in modo tale da permettere all’utente di visualizzare il segnale acquisito ed elaborato per fornire tutte le informazioni utili ad avere un pieno controllo della capsula. Tale interfaccia comunica con il dispositivo, tramite l’uso di una scheda di acquisizione adattata al caso specifico.
A termine del lavoro di progettazione, un prototipo funzionante di 9.5 mm in diametro e 30 in lunghezza, momentaneamente cablato per alimentare il sensore e trasmettere i segnali, è stato assemblato confermando l’efficacia del meccanismo e dell’intera procedura, in un dedicato test su banco effettuato utilizzando tessuto ex-vivo. Ulteriori miglioramenti al sistema verranno implementati nel tentativo di ottenere le condizioni di funzionamento anche in caso di pazienti obesi o in sovrappeso. In conclusione possiamo affermare come la capsula realizzata, dotata di un innovativo e compatto meccanismo di attuazione, si proponga come un concreto ed efficace sistema mini invasivo per il prelievo di campioni bioptici nel intestinale tratto GI.