微型无线供电和控制的植入物用于多站点刺激
Iman Habibagahi1, Jaeeun Jang1, Aydin Babakhani1
1Department of Electrical Engineering, University of California, Los Angeles, CA 90095 USA.
IEEE transactions on microwave theory and techniques
|April 22, 2024
概括
这项研究介绍了一种微小的14毫米植入式设备,配备了用于双电压神经刺激的新型芯片系统 (SoC). 它可以为多达16个植入物进行同步治疗,证明了高效的无线电源和控制.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 可植入的设备可以植入设备.
- 神经调节是一种神经调节.
背景情况:
- 微型植入式设备对于先进的神经调节疗法至关重要.
- 高效的无线电源和控制是多种植入系统的关键挑战.
研究的目的:
- 介绍一款具有集成芯片系统 (SoC) 的小型植入式装置.
- 为了实现双电压刺激和多个植入物的无线可定位控制.
- 用开发的系统来证明双边迷走神经刺激 (VNS) 的有效性.
主要方法:
- 开发了一个直径为14毫米的植入物,以180纳米CMOS技术的新型SoC为套件.
- 实现无线电源传输通过一个带感共振链接与单个Tx线圈.
- 设计了SoC用于双电压 (1.8V, 3.3V) 刺激,具有100μs定时分辨率和低静电功率 (27μW).
- 通过PCB定义的密码为同步疗法提供了集成的个人定位能力.
主要成果:
- 在50mm时实现了高达80mm的无线操作,具有70°的角度错位容忍度.
- SoC (0.75mm x 1.6mm) 显示了低静电消耗和精确的刺激控制.
- 在猪模型中成功执行双边VNS,监测心率以验证有效性.
结论:
- 微型植入物和新 SoC 为多植入物,同步神经调节提供了一个强大的平台.
- 该系统提供高效的无线电源,精确的控制,并在相关的体外模型中证明了有效性.
- 这项技术对需要精确的神经刺激的先进个性化治疗干预有前途.
