无线供电智能药丸之外的身体

发布的丽莎哈维,2018年7月17日,

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智能药丸将改变医学专家治疗疾病的方式。研究人员正在开发微型胶囊,可以放置在一个病人交流重要信息都与身体。他们从内部传感器可以监测人体,或者他们可以用于控制药物的释放。

图片来源:麻省理工学院

在发展中这些微小的一个主要挑战医学植入物围绕规模与权力之间的权衡。设备越小,越容易植入。但是就像你可穿戴健身跟踪,设备只用于只要保持动力。一旦他们的电池耗尽,他们必须被移除,可能手术。电力设备需要能够交流以外的身体,但添加电池补充道大小。

麻省理工学院(MIT)研究人员一起工作的科学家们在波士顿布莱根妇女医院(BWH),开发了一个可植入式装置一个米粒大小的解决电力问题通过使用无线电波来升高和与设备进行通信。收音机波原型设备不使用电池。

新的波束形成算法智能药丸

与任何医疗植入物,电源的安全是至关重要的。还重要的是身体内的设备的深度。的植入皮肤表面更容易从表面电荷比厘米。而无线电波是一种安全的能源,他们倾向于迅速削弱穿过组织,很难与体内深处植入设备通信。

根据Engineering.com”,使用无线电波的主要困难是,海浪会消散,他们通过身体太弱提供足够的电力。研究人员设计了一个系统调用“体内网络”(IVN)来克服这种倾向。”

的研究人员设计了一个系统集中的无线电波升高和与微型传感器植入或注射深层组织。IVN的主要贡献,是一种新型的波束形成算法,可以集中其能源向一个植入装置,尽管它无法估计其通道或它的位置。”

通过使用一系列产生无线电波在不同频率的天线,信号的重叠高点克服能量阈值,能提供足够的动力设备。信号也可以传输到设备的指令。

麻省理工学院的研究人员,与来自BWH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。图片来源:麻省理工学院

为了弥补大衰减为无线电波通过人体,系统平均响应/秒的间隔。然后系统使用一个标准射频识别译码器在MATLAB和运营平均信号。研究人员能够成功地与设备通信放在表面的皮肤,和1深达10厘米。

的有效性和波束形成相比,研究人员证明了他们的波束形成算法实现7.6×增加的范围中使用现成的射频识别设备。他们展示了阅读能力的信号在38米。没有波束形成,范围仅限于5米。

这类设备的潜在用途是让人印象深刻。摄取设备可以用于控制药物交付治疗疟疾或阿尔茨海默氏症等疾病。如果植入人体,设备传感器可以监测健康状况如血糖水平和无线传输数据到医生。植入大脑时,设备可以集成神经进行脑深部电刺激治疗帕金森、癫痫等疾病。

图片来源:麻省理工学院

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