Paano Maaaring Palitan ng AI-Powered Implants ang mga Opioid na Pampamanhid ng Sakit

Pag-unawa sa Patuloy na Sakit at mga Hamon Nito

Modernong anesthesia at mga gamot para sa sakit ay nakatulong na maibsan ang isa sa mga pinaka-hirap lutasin na problema sa medisina: ang sakit.

Gayunpaman, ito ay bahagyang totoo lamang para sa chronic pain, na nakakaapekto sa daan-daang milyong tao sa buong mundo. Ayon sa U.S. Pain Foundation, 51.6 million Americans live with chronic pain. For over 17 million sufferers, their chronic pain is high-impact, frequently limiting their life or work activities.

Kapag ang sanhi ng sakit ay hindi isang tiyak na sandali, kundi isang paulit-ulit na isyu, nagiging napakahirap para sa kemikal na paggamot na gumana nang maayos.

Isang problema ay ang katawan ay nag-aangkop sa mga gamot, at unti-unting nawawalan ng bisa, na nag-uudyok sa mga pasyente na dagdagan ang dosis sa paglipas ng panahon, o magtiis nang walang magandang alternatibong opsyon.

Isa pang isyu ay ang malalakas na painkillers ay karaniwang nasa klase ng opioid, isang uri ng gamot na kilala sa pagdudulot ng dependency.

Ang mga opioid ay inireseta sa hindi bababa sa 40 milyong pasyente taun-taon sa USA lamang. Bawat taon, nagdudulot ito ng higit sa 85,000 pasyente na may matinding sakit na magkaroon ng addiction (opioid use disorder), at 10% ang nagkakaroon ng patuloy na paggamit ng opioid kalaunan.

Ang ganitong antas ng addiction ay napakalaki ang gastos para sa lipunan, tinatayang nagkakahalaga ng $180B taun-taon sa USA lamang.

Kaya’t ang mga non-opioid na gamot, o mga non-chemical na gamot para sa sakit, ay maaaring maging isang makabuluhang medikal na paggamot para sa milyun-milyon, at potensyal na isang merkado na nagkakahalaga ng sampu-sampung bilyong dolyar.

Isang halimbawa ay Vertex Pharmaceuticals (VRTX ), na may bagong klase ng gamot para sa sakit na hindi nagdudulot ng addiction, na aprubado noong 2025. Fungus-derived painkillers ay maaari ring maging isang opsyon balang araw.

Ang mga mananaliksik mula sa University of Southern California, National Chin-Yi University of Technology (Taiwan), University of California, at San Diego State University ay nagtatrabaho sa isang implantable wireless electronic stimulator na maaaring makatulong din na maibsan ang sakit nang walang anumang gamot.

Sila ay naglathala ng kanilang mga resulta sa Nature Electronics¹, sa pamagat na “A programmable and self-adaptive ultrasonic wireless implant for personalized chronic pain management”.

Paano Pinagbabago ng mga Elektrikal na Implan ang mga Signal ng Sakit

Sa pinakapuso nito, ang sakit ay “simpleng” isang electric signal na dinadala ng ugat patungo sa utak. Sa kasamaang palad, ang ebolusyon ay nagpaganda ng signal na ito upang maging napakasakit, at isang signal na hindi natin kayang balewalain. Kaya naman kailangan ng mga gamot tulad ng opioid, na sinusubukang pahinain ang pagtanggap ng signal ng sakit sa utak.

Isang alternatibong opsyon ay direktang pakialaman ang mismong electric signal. Ito ang pangako ng mga implantable electrical stimulators, na direktang nag-iistimula sa spinal cord upang harangan ang mga signal ng sakit mula umabot sa utak.

Sa kasamaang palad, ang mga aparatong ito ay hindi naging laganap dahil sa maraming teknikal na kahinaan tulad ng mataas na gastos, pangangailangan ng invasive na operasyon, hardwired na baterya, at madalas na pagpapalit ng baterya.

Kaya naman ang bagong aparato na inimbento ng mga mananaliksik, na flexible at maaaring i-recharge nang wireless, ay isang potensyal na game changer.

Pinagmulan: Viterbi School

Pag-charge nang Walang Kable gamit ang Piezoelectric: Isang Game Changer

Bilang ang regular na pagpapalit ng baterya ay isa sa mga pinaka-problematikong bahagi ng mga naunang electrical stimulators para sa sakit, na nangangailangan ng regular na karagdagang operasyon, ito ang sentro ng trabaho ng mga mananaliksik.

Ang ideya ay i-convert ang mekanikal na alon sa mga electrical signal sa pamamagitan ng phenomenon na tinatawag na piezoelectric effect.

Gumamit sila ng miniaturized na piezoelectric element na gawa sa lead zirconate titanate (PZT), isang napakaepektibong materyal para i-convert ang papasok na ultrasound energy sa electrical power na kailangan para sa stimulasyon.

Ang ultrasound ay isang magandang opsyon para sa mga medikal na aparato, dahil maaari nitong dalhin ang enerhiya nang malalim sa loob ng katawan nang hindi nagdudulot ng pinsala.

Ito ay isang trendy na ideya sa larangan ng medikal na aparato, kasama ang isa pang ultrasound-powered implant, para sa pacemakers sa pagkakataong ito, na inanunsyo rin ng isang koponan ng mga Koreanong mananaliksik noong Hunyo 2025.

“Ang ganitong uri ng energy-converting ay kritikal para sa malalim na stimulasyon, dahil ang ultrasound ay isang non-invasive at lubos na nakaka-penetrate na enerhiya sa klinikal at medikal na mga larangan.

Sa pamamagitan ng paggamit ng wireless ultrasonic energy transfer at isang closed-loop feedback system, tinatanggal ng UIWI stimulator ang pangangailangan para sa malalaking implanted batteries at nagbibigay-daan sa real-time, eksaktong nababagong pain modulation.

Yushun Zeng – Mag-aaral ng PhD

Paggamit ng AI at Neural Networks para sa Kontrol ng Sakit

Ang UIWI stimulator mismo ay flexible, nababaluktot, at maaaring i-twist, na nagbibigay-daan para sa optimal na paglalagay sa spinal cord.

Pinagmulan: Viterbi School

Ang paraan ng pag-andar nito ay sa pamamagitan ng paggamit ng electrical stimulation upang i-rebalance ang mga signal na nagdadala at humahadlang sa sakit, epektibong pinipigil ang pakiramdam ng sakit.

Sa pagsubok ng mga aparato sa mga laboratoryong daga, matagumpay na napawi ng mga mananaliksik ang chronic neuropathic pain na dulot ng parehong mekanikal at acute thermal stimuli.

Higit pa rito, ang aparato ay adaptive, na nagre-regulate ng “electrical treatment” nito ayon sa dami ng sakit na aktwal na nararanasan.

“Ang tunay na nagpapatingkad sa aparatong ito ay ang wireless, matalino, at self-adaptive na kakayahan para sa pamamahala ng sakit.

<p Naniniwala kami na ito ay may malaking potensyal upang palitan ang mga pharmacological scheme at tradisyonal na electrical stimulation approaches, alinsunod sa pangangailangan ng klinika para sa pag-alis ng sakit.”

Qifa Zhou – Propesor ng Ophthalmology sa Keck School of Medicine ng USC

Ginawa ito gamit ang isang neural network na tinatawag na ResNet-18, at patuloy na minomonitor ang mga brain recordings, partikular ang electroencephalogram (EEG) signals, na sumasalamin sa antas ng sakit ng pasyente.

Ang neural network ay nag-aanalisa ng mga brain signal na ito at nagkoklasipika ng sakit sa tatlong natatanging antas: bahagyang sakit, katamtamang sakit, at matinding sakit. Ang AI model na ito ay may 94.8% kabuuang katumpakan sa pagtukoy ng mga antas ng sakit na ito.

Kapag natukoy na ang antas ng sakit, awtomatikong inaayos ng wearable ultrasound transmitter ang acoustic energy na ipinapadala nito. Ang sonic energy ay kinoconvert sa electrical energy, na nag-iistimula sa spinal cord.

Pinagmulan: ResearchGate

Lumilikha ito ng isang closed-loop system na nagbibigay ng real-time, personalized na pamamahala ng sakit.

Dahil ang transmission ng enerhiya ay sa pamamagitan ng infrasound, hindi na kailangan ng karagdagang operasyon matapos ang unang pag-implant ng aparato sa paligid ng spinal cord, at ang antas ng kapangyarihan ay maaaring i-modulate nang real-time ng intensity ng infrasound.

“Mula sa klinikal na pananaw, ang pagsasama ng deep learning–based pain assessment ay nagbibigay-daan sa dynamic na interpretasyon at tugon sa nagbabagong estado ng sakit, na mahalaga para sa pag-akomoda ng variability na partikular sa bawat pasyente.”

Chen Gong

Ano ang Susunod para sa mga AI Pain Implants?

Dahil ang aparato ay kinokontrol ng isang neural network, maaari itong i-adapt sa partikular na nervous system ng bawat pasyente, sa halip na maghanap ng solusyon na akma sa lahat. Sa sarili nito, ito ay isang radikal na paglayo mula sa karaniwang medikal na protokol para sa pag-alis ng sakit.

Ang susunod na hakbang ay higit pang pagbutihin ang disenyo ng implant, partikular na gawing mas maliit pa, bawasan ang pagiging invasive ng pag-implant. Sa ideal, maaari itong ma-inject na lamang gamit ang isang syringe balang araw.

Ang wearable ultrasound device ay maaari ring maging wireless, o maging isang wearable ultrasound array patch.

Ang kontrol ng sistema ay marahil ililipat sa isang smartphone para sa komersyal na bersyon ng teknolohiyang ito, na magbibigay ng mas mataas na antas ng personalisasyon at kontrol sa pasyente.

Pamumuhunan sa HealthTech 

Ang Philips ay isang kilalang maliit na consumer electronics brand (shavers, electric toothbrushes), na aktibo rin sa healthcare. Halimbawa, ito ang #1 sa MedTech patent filing sa Europe noong 2022. Aktibo ito sa mga konektadong produktong medikal, mula sa wearables hanggang imaging, respirators, at medical robots.

Ang kumpanya ay aktibo rin sa semiconductors (kasama ang maglev technology) at high-tech/robotics/automation, kung saan ang bawat aktibidad ay may iisang teknolohikal na base.

Pinagmulan: Philips

Nag-aalok ang Philips ng wearables para sa cardiac, respiratory, at activity metrics. Ang mga sensor nito ay maaaring i-integrate sa smartwatches, health monitors, medical patches, at activity trackers.

Ang kadalubhasaan ng Philips sa biocompatible sensors, semiconductors, at wireless solutions ay maaaring maglagay dito bilang lider sa advanced medical implants na may wireless charging.

Para sa mga medikal na aparato, Philips favors a partnership solution, kung saan nagde-develop ito para sa third parties ng kanilang konektadong IoT (Internet of Things) medical devices na ganap na compatible sa iba pang solusyon ng Philips. Sa kontekstong ito, inaalok nito sa mga kliyente ang prototyping, regulatory advising, end-to-end product development, at industrial-scale production.

Ginagawa nitong isang technology-focused na kumpanya ang Philips at isang posibleng kandidato para sa mabilis na integrasyon ng mga inobasyon sa umiiral na medikal na aparato. Sa kabuuan, ang mga aparato ng Philips ay direktang nakakaapekto sa higit sa 1.8+ bilyong tao.

Nais ng kumpanya na lumikha ng isang ganap na integrated digital healthcare environment kung saan ang mga sensor ay tumutugma sa mga aparato, at pagkatapos ay gumamit ng maraming connectivity solutions upang i-integrate sa Philips HealthSuite Cloud solution at magbigay ng malalim na data analytics.

Pinagmulan: Philips

Bilang isang MedTech industry supplier, madalas na gumagawa para sa ibang brand, hindi kasing visible ang Philips sa sektor kumpara sa ibang mas kilalang kumpanya. Gayunpaman, ito ay eksperto sa paggawa ng high-performance electronic devices at sensors, madalas na itinutulak ang mga hangganan ng kung ano ang posible sa niche nito sa healthcare at wearables.

Sa pagtaas ng integrasyon ng wearables at medical electronics sa healthcare at medikal na mga protokol, malamang na lalago ang Healthcare segment ng Philips bilang bahagi ng konglomerado.

Pinakabagong Balita at Pag-unlad ng Stock ng Koninklijke Philips N.V. (PHG)

Pag-aaral na Binanggit

^{1. Zeng, Y., Gong, C., Lu, G. et al. A programmable and self-adaptive ultrasonic wireless implant for personalized chronic pain management. Nature Electronics 8, 437–449 (2025). https://doi.org/10.1038/s41928-025-01374-6}