在体内无线系统能智能设备
麻省理工学院的研究人员,与来自布莱根妇女医院的科学家合作,已经开发出一种新的权力和与设备植入人体深处。这些设备可以用于提供药物,体内监控条件,或治疗疾病通过刺激大脑电或光。
植入物是由无线电波,可以安全地通过人体组织。在动物试验中,研究人员表明,波浪能装置位于10厘米深的组织,从1米的距离。
“尽管这些微型植入式设备没有电池,现在我们可以和他们交流从远处在身体之外。这开辟了全新类型的医学应用,“Fadel阿迪说,麻省理工学院媒体实验室的助理教授,资深作者的论文,这将会在计算机协会特别利益集团数据通信(SIGCOMM) 8月会议。
因为他们不需要电池,可以小的设备。在这项研究中,研究人员测试了一个样品大小的一粒米,但他们预计,可能更小。
“有能力与这些系统不需要电池将是一个重大进步。这些设备可以兼容传感条件以及协助交付的药物,”乔凡尼Traverso说,助理教授布莱根妇女医院(BWH),哈佛医学院麻省理工学院的研究分支的科赫研究所综合癌症研究,该论文的作者之一。
论文的其他作者是媒体实验室博士后云飞马,媒体实验室研究生Zhihong罗和科赫研究所BWH附属博士后Christoph Steiger。
无线通信
医疗设备可摄入或植入人体可以提供医生诊断新方法,监控和治疗许多疾病。Traverso的实验室正在对各种可吸收的系统,可以用来提供药物,监测生命体征,并检测消化道的运动。
在大脑中,植入式电极电流提供一个用于被称为脑深部电刺激技术,通常用于治疗帕金森症和癫痫。现在这些电极由一个像起搏器的装置植入皮肤下,可消除如果使用无线充电。无线的大脑植入物还可以帮助提供光通过光遗传学刺激或抑制神经元活动,到目前为止还没有适应用于人类,但可能是有用的治疗许多神经系统疾病。
目前,植入式医疗设备,例如心脏起搏器,携带自己的电池,在设备上占据了大部分的空间,并提供一个有限的寿命。阿迪设想要小得多,battery-free设备,一直在研究无线供电的可能性植入式设备与天线发出的无线电波在身体之外。
直到现在,这是难以实现,因为无线电波会消散,因为他们通过身体,所以他们最终太弱提供足够的电力。克服,研究人员设计了一个系统,他们称之为“体内网络”(IVN)。这个系统依赖于一个数组的天线发射不同频率的无线电波。无线电波的旅行,他们重叠,以不同的方式结合起来。在某些地方,海浪的高点重叠,他们可以提供足够的能量一个植入的传感器。
“我们选择稍微不同的频率,并在这一过程中,我们知道在一些时候这些是要同时达到高点。当他们到达高点同时,他们能够克服电力设备所需的能量阈值,”阿迪说。
新系统,研究人员不需要知道确切位置传感器的身体,随着权力在大面积传播。这也意味着他们可以多个设备。同时,传感器接收的力量,他们也收到一个信号告诉他们回到天线传递信息。这个信号也可以用来刺激释放药物,一阵电,或光脉冲,研究人员说。
长途权力
在猪的测试,研究人员发现,他们可以把权力从一米外的身体,一个传感器,是10厘米深。如果传感器位于皮肤表面很近,他们可以提供从38米。目前“权衡多深你可以你可以走多远外的身体,“阿迪说。
研究人员目前正在研发使功率输出效率,传输更大的距离。这种技术也有可能提高射频识别应用在其他领域,如库存控制零售分析,和“智能”环境,使有氧条件对象跟踪和沟通,研究人员说。
这篇文章被转载材料所提供的麻省理工学院。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
