一种新的闭环电脑脑刺激装置,采用无线低能超声波功率和通信

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 深度大脑刺激 (DBS) 系统需要高效的电力和数据传输来实现闭环功能.
• 目前的DBS技术面临着小型化,能源效率和无线通信方面的挑战.
• 基于超声波的通信为克服这些局限性提供了潜在的解决方案.

研究的目的:

• 评估一个原型电神经调节系统的可行性.
• 评估一种基于超声波的节能,闭环的机制,用于通信,数据传输和充电.
• 证明系统在临床相关环境中的性能.

主要方法:

• 设计和制造使用超声波宽带 (UsWB) 通信和定制电子设备的闭环DBS原型.
• 在哥廷根的小猪中短期植入两种设备进行评估.
• 经过测试的刺激参数,通过头皮组织传输数据,以及UsWB充电功能.

主要成果:

• 成功实现了超过六个小时的刺激,通信,重编程和充电协议.
• 已证明的通信速度为64 kbit/s,错误率为0.05%.
• 在不到9分钟的时间内实现了80%的充电能力,经过独立的双边刺激确认.

结论:

• 开发的系统是可行的临床应用,在相关的深度和设置有效地执行.
• 超声波宽带 (UsWB) 提高了能源效率,使设备小型化和减少了电力存储需求.
• 该系统支持智能闭环刺激,远程监控和与医疗物联网集成.