MIT研究人员与来自Brigham和女性医院的科学家合作，开发了一种新的动力方式，与植入在人体深处的设备进行通信。图片：由研究人员提供
MIT研究人员与来自Brigham和女性医院的科学家合作，开发了一种新的动力方式，与植入在人体深处的设备进行通信。这种装置可用于通过用电或光线刺激大脑来递送药物，通过刺激大脑来治疗疾病。
植入物由射频波供电，射频波可以安全地通过人体组织。在动物的测试中，研究人员表明，波可以从组织深度深处10厘米的电动设备，从1米的距离。
“尽管这些微型可植入设备没有电池，我们现在可以与身体外部的距离通信。这开辟了全新的医学应用程序，“麻省理工学院媒体实验室助理教授和本文高级作者的Fadel Adib说，这将在数据沟通（SIGCOMM）会议上的计算机械特殊兴趣小组协会中提出在八月。
因为它们不需要电池，所以设备可以很小。在这项研究中，研究人员对大米大小的大小测试了一种原型，但它们预计它可以更小。
麻省理工学院研究人员已经开发了可用于远程触发“智能药丸”的技术来提供药物。
“在没有电池的情况下具有与这些系统进行通信的能力将是一个重要的进步。这些设备可以与传感条件相兼容，也可以促使药物的交付，“Brigham和女子医院（BWh）助理教授，哈佛大学医学院，MIT型科在综合癌症研究所的研究会员的哈佛大学教授研究，以及本文的作者。
本文的其他作者是Media Lab Postdoc云飞MA，媒体实验室研究生Zhihong Luo，Koch Institute和BWh联盟博克斯托夫斯托伯。
MIT Media Lab，Harvard Medical School和Brigham和女式医院的研究人员已经开发出一种新的方式来无线动力，并与人体内部植入深入的设备进行通信。这种装置可用于通过用电或光线刺激大脑来递送药物，通过刺激大脑来治疗疾病。
无线通信
可以在身体中摄取或植入的医疗器械可以为医生提供新的诊断，监测和治疗许多疾病的方法。特拉维索的实验室现在正在研究各种可接受的系统，可用于提供药物，监测生命体征和检测GI道的运动。
在大脑中，输送电流的可植入电极用于称为深脑刺激的技术，该技术通常用于治疗帕金森病或癫痫症。现在，这些电极由植入皮肤下的起搏器样装置控制，如果使用无线电源，可以消除。无线脑植入物还可以通过光学机构提供光线来刺激或抑制神经元活性，到目前为止尚未适用于人类，而是可用于治疗许多神经系统疾病。
目前，植入医疗设备（如起搏器）携带自己的电池，占据设备上的大部分空间，并提供有限的寿命。adib，谁设想了更小的无电池设备，一直在探索通过在身体外部发射的无线电波无线供电的可植入设备。
到目前为止，这一直很难实现，因为无线电波倾向于在穿过身体时倾向于消散，所以他们最终会过于弱，无法提供足够的力量。为了克服，研究人员设计了一个系统，他们称之为“体内网络”（IVN）。该系统依赖于发出略微不同频率的无线电波的一系列天线。随着无线电波的行程，它们以不同的方式重叠并结合。在某些点处，在波浪的高点重叠的地方，它们可以提供足够的能量来为植入传感器供电。
“我们选择彼此略有不同的频率，并且在这样做时，我们知道在某个时间点，这些时间将同时达到高度。Adib说，当它们同时到达其高度时，它们能够克服为设备供电所需的能量阈值，“Adib说。
通过新系统，研究人员不需要知道身体中传感器的确切位置，因为电源在大面积上传输。这也意味着它们可以立即电动多个设备。同时传感器接收电力突发，它们还接收一个信号，告诉它们将信息中继回天线。研究人员说，该信号也可用于刺激药物的释放，电力突发或光脉冲。
在这项研究中，研究人员对大米大小的大小测试了一种原型，但它们预计它可以更小。图片：由研究人员提供
长途电力
在猪的测试中，研究人员表明他们可以从身体外部的仪表发出电力，到体内10厘米的传感器。如果传感器位于皮肤表面非常靠近，则可以从多达38米的供电。
“目前有多么深处之间的权衡，你可以走到身体外面有多远，”Adib说。
研究人员现在正在努力使电力交付更有效并将其转移到更远的距离上。研究人员说，该技术还有可能改善其他领域的RFID应用，例如库存控制，零售分析和“智能”环境，允许更长距离对象跟踪和通信。
该研究由Media Lab Consortium和国家健康研究院资助。
纸：为微型医疗器械启用深组织网络
