减少加热无线能量传输系统为植入的循环辅助器件提供动力:基板和体外研究
Mohammad L Karim1,2, Rachel Grimes1,2, Harry Larkin1,2
1Nanotechnology & Integrated BioEngineering Centre (NIBEC), School of Engineering, Ulster University, Belfast BT15 1AP, UK.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 17, 2025
概括
这项研究介绍了一种新型的通过皮肤传输能量系统 (TETS),用于无线充电心力衰竭患者的植入电池. 该TETS设备安全地为左心室辅助器件 (LVAD) 提供动力,而不会造成热损伤.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗器械 医疗器械
- 无线电力传输无线电力传输
背景情况:
- 驱动线并发症对于患有晚期心力衰竭需要循环辅助器件的患者来说是一个重大挑战.
- 植入器件的现有电源系统通常涉及穿皮线,增加感染风险并限制患者的移动性.
研究的目的:
- 开发和评估一种新型的通过皮肤传输能量系统 (TETS),用于向植入的电池提供无线电力.
- 评估TETS的安全性和有效性,用于为低功率左心室辅助器件 (LVAD) 供电的电池充电.
主要方法:
- 该TETS设备采用了具有非常低功率周期的双通道配置,脉冲射频功率传输和灵活的圆线圈感应合.
- 进行了基板测量和体内测量 (猪模型),以评估能量传输效率,充电率和热概况.
- 对皮肤组织进行了组织病理学分析,以评估热损伤.
主要成果:
- 基板测试显示,TETS以高达2900 J/h的速度提供能量,平均温度上升3°C.
- 在体内猪模型中,最大能量充电速率为2200 J/h,平均温度上升3°C.
- 组织病理学分析显示,植入线圈区域的皮肤组织没有受到热损伤.
结论:
- 开发的TETS设备可用于无线驱动植入的低功耗LVAD和充电相关的离子电池.
- 该系统展示了安全和高效的透皮功率传输,解决了先进心力衰竭管理的关键需求.
- 这项技术为传统传动系统提供了一个有希望的替代方案,有可能改善患者的生活质量并减少并发症.
