一位非传统的首席执行官和他的团队瞄准了内窥镜,用更快、更便宜的胃成像——而这只是一个开始。欢迎来到微型机器人进入人体的时代。
当托里·史密斯准备第一次吞下他的机器人时,他的医生警告说电池是他最大的威胁。
如果胶囊破裂,电池烧坏了他胃里的组织,这将只是一个非常糟糕的经历的开始。
Endiatx联合创始人兼首席执行官史密斯在谈到2020年6月的测试时说:“我只是希望我们能得到任何积极的信号,表明我们走在正确的轨道上。”“当时,我们的无线电带宽非常有限。我们的灰度达到48像素平方,甚至不是彩色的,每秒只有几帧。这是你能想象到的最糟糕的视频质量——但这是真实的。”
PillBot原型首次进入史密斯的胃肠道是成功的,在没有麻醉、镇静、恢复时间或向他的肠道注入空气的情况下,从他的胃中实时传送视频。“它看起来几乎有点像月球表面的灰度,”他说。“但随后我们看到一块组织片从我的胃里实时脱落,我真的喊了起来。尽管修订版有很大的局限性,但我们还是有所收获。”
开始小
在客厅沙发上进行第一次试验后不到两年,史密斯和他的联合创始人已经吞下了20多个药丸机器人,并在梅奥诊所的尸体实验室测试了这项技术。他们现在正在寻求投资者为这家位于加州雷德伍德城的初创公司筹集300万美元的种子资金,因为他们期待着临床试验、FDA批准和商业化。
这不是第一台一次性避孕药相机。美敦力的PillCam平台已经捕捉到病人的食道、胃、小肠和结肠的图像,因为它随着气流通过胃肠道。这也不是第一个一次性使用的机器人药片。例如,Rani Therapeutics的RaniPill能在胃中存活并在肠道中展开。肠道内pH值的变化使得RaniPill能够注射生物药物,治疗从糖尿病到克罗恩病等多种疾病。
Endiatx的设备的特别之处在于它的推进系统。四个微型螺旋螺旋桨推动和操纵PillBot在胃液和水中穿行,由微软Xbox控制器无线控制,该控制器以后可能会被智能手机应用程序取代。Endiatx改装的微型电机用于震动手机,直径4毫米,长5.5毫米,为螺旋螺旋桨提供动力。AnX Robotica公司开发了另一种可控的、可吞咽的成像设备,它使用磁性系统在无镇静检查时精确定位药丸大小的相机。这种磁性设备意味着患者仍然必须去看医生,尽管它比传统的内窥镜胃十二指肠镜检查(更常用的说法是上内镜检查)的侵入性更小,可以检查癌症、感染、出血和其他问题。
“大多数时候,我们会做内窥镜检查,以确保没有什么不好的事情发生。这是一种诊断性的低产量测试,而且是侵入性的,这让我很困扰,”佛罗里达州梅奥诊所胃肠病学和肝病学主席Vivek Kumbhari博士说。Kumbhari于2021年2月加入Endiatx董事会。他引用了正电子发射断层扫描(PET)、新型计算机断层扫描(CT)和体绘制技术,说:“医学成像正在向无创方向发展。”“内窥镜检查紧随其后。”
坎布里每年要做大约1300次内窥镜检查,他回忆起15年前他住院期间的一次关于消化病学未来的讲座,特别是一个假想的可吞咽机器人,可以修复胃出血。
史密斯说,巧合的是,Endiatx公司的药丸外科医生可能是这种小设备的下一个大迭代,目前由价值约35美元的现成组件组装而成。
“我的目标是让医生检查你的身体内部至少容易10倍。我们认为,廉价、大众化的筛查工具是这次冒险的开始。”“然后我们开始装上机械臂、小剪刀、工具和针。”
简单的组织活检可能会首先进行,不过医生也要求找到标记组织的方法,以便稍后重新检查。其他的方法包括从出血烧灼到胃肠道微生物组取样,以及通过胆管搜索胰腺癌的早期迹象。
Endiatx计划在AnX Robotica的磁性NaviCam和Medtronic的家用PillCam之前获得批准的基础上,寻求FDA批准PillBot作为基于510(k)断言的II类医疗设备。该公司的目标是在不需要对设备进行太多改进的情况下就能实现诊断胃病变、溃疡和出血等适应症,并争取在2023年进入市场。
史密斯说:“我们的监管顾问说,这看起来是他们探索过的最简单的510(k)申请之一。”“它只是从后面喷水。其实没那么可怕。”
“核心远程医疗”
投资者可能不愿意支持这样一位首席执行官,他说自己几乎每一份工作都被解雇过,还让在火人节(Burning Man)上认识的陌生人与他体内的药丸机器人赛跑。Endiatx在其宣传材料中表示,公司从家人、朋友、天使投资者和早期风险资本投资者那里筹集了约100万美元,并获得了180万美元的种子基金承诺。创业加速器MedTech Innovator的创始人兼首席执行官保罗•格兰德表示:“他们似乎并没有筹集到多少资金,而不拘谨的首席执行官可能是部分原因。”“我个人喜欢那些不像你通常看到的那种光鲜亮丽的高管。这些都是我们喜欢看到的开箱即用的东西。”
史密斯说他在投球过程中被嘲笑了几十次,但他并不认为这是针对他个人的。
史密斯说:“我们的想法是从有形的地方开始,一步一步地推进,边做边学。”“如果你每一步都受到不同方式的打击,那也没关系。当我们开始在沙发上吃这个的时候,我们开始有了一种新的兴趣。”
史密斯的战斗口号是“核心远程医疗”,即诊断和治疗应该更简单、更快、更便宜,并且可以在医疗设施之外获得。史密斯说,PillBot是最低限度的可行产品,药丸外科医生是下一步,从那里开始,它会变得更先进,想象一群手术无人机,每个都有一粒米粒大小,然后再小一些。“我们必须将其一直推进到分子水平。我可以这样做吗?我可能不是那个要做分子机器的人,”史密斯说,他是一名机械工程师,以前设计过动脉粥样硬化导管。“我们真正建立的是我们所谓的核心远程医疗的常态概念。我们想要一个可靠的平台,让你可以在客厅里吞下一颗药,但地球上任何地方的医生都可以远程控制它。”
他希望自己自称的“特立独行的精神”能得到昆布里的平衡和补充。其他加入Endiatx团队的人包括联合创始人、董事长兼首席技术官Alex Luebke(之前在谷歌X/Loon从事先进技术开发)、联合创始人兼首席技术官荣誉退休Dan Moyer,以及联合创始人兼首席研发工程师James“Heavy Metal”Erd,他是一位金属制造奇才,第一次见到史密斯时,他正在为谷歌Lunar X Prize挑战建造球形燃料箱。
为了赢得医生、未来患者和潜在投资者的信任,Endiatx以一种不同寻常的透明方式在网上发布了其研发工作的视频。但赢得投资者的青睐可能仅仅取决于商业机会。
全球内窥镜市场预计将在这个十年蓬勃发展,主要由胃肠道诊断和手术驱动。由于内窥镜业务规模庞大且迅速扩张,人们的估计各不相同,但大多数预测都认为市场增长将达到两位数,到2030年将攀升至500亿美元、600亿美元甚至700亿美元。史密斯强调,Endiatx打算与面对面的内窥镜,而不是被动的药丸摄像头竞争,以赢得市场份额,改善护理,并允许医生治疗更多的患者。
史密斯说:“如果PillBot这种廉价的大众市场筛查工具能够有效、安全,并使上颌内窥镜检查变得更容易,Endiatx至少是一家价值10亿美元的公司。”“我们想让这家公司上市。我们是长期的。”
在那之前,团队将继续疯狂的旅程,他们已经乘坐塞斯纳310飞机进行了零重力飞行,同时训练PillBot的游泳技能。浮力是关键,你可能会想象Endiatx团队规避漂浮问题的方式,他们把设备放在一个水箱上双引擎飞机,并让飞行员执行一个模拟失重的动作。
坎布里医生不在那架航班上,他也不在吞下PillBot的人之列。
他说:“除了筹集资金或演讲时增加的兴奋感外,现在做这件事没有多大价值。”“一旦光学性能得到改善——这是一件简单的事情,Alex会在合适的时候继续研究——外形和浮力都得到优化,然后就可以开始吞咽了。我想那将会非常有趣。”