无线电磁脉冲通信用于高通量,低功率,小型化的神经调节植入物

科学领域:

• 生物电子设备是生物电子设备.
• 周围神经接口 周围神经接口
• 无线通信是一种无线通信.

背景情况:

• 深度植入的生物电子设备提供个性化治疗,但需要强大的无线数据链接.
• 目前的技术面临着小型化,能源效率和多通道传感数据传输速度的局限性.
• 一个关键的障碍是缺乏合适的无线链接来传输来自植入传感器的数据.

研究的目的:

• 开发和验证用于生物电子设备的小型化,节能无线电磁脉冲链路.
• 为了实现从外围神经的高速数据传输,以实现按需的个性化医疗保健.
• 克服植入医疗器械现有的无线通信技术的局限性.

主要方法:

• 开发了一种无线电磁脉冲链路,使用神经袖口上的两个500μm平面电极.
• 实现基于狭窄的双相脉冲时间的数据编码协议.
• 通过计算建模,体外和体内实验的结合进行验证.
• 在动物模型和不同厚度和错位的人类组织幻影中测试数据传输.

主要成果:

• 实现的数据传输速度大于1 Mbps.
• 证明信号损失低 (<60dB),即使有50mm的侧向错位.
• 在14毫米厚的动物模型中,成功地使用柔性神经袖口传输数据.
• 在42mm厚的异质人体组织幻影中验证了性能.

结论:

• 无线电磁脉冲连接是植入生物电子设备的高速,节能数据传输的可行解决方案.
• 这项技术解决了通过外围神经接口开发个性化疗法的关键障碍.
• 在各种组织模型中证明的稳定性和性能显示出临床转化有前途.