Geräte von der Größe eines Reiskorns , die tief im Inneren des Körpers Herold einer neuen Welle von Miniatur- Medizinelektronik eingepflanzt werden, zur Behandlung von Krankheiten und Schmerzen zu lindern werden. Jetzt dank einem Ingenieur der Universität Stanford , CA, es gibt einen Weg an die Macht , sie sicher von außerhalb des Körpers zu übertragen - ganz ohne Kabel.
Ada Poon , Assistant Professor für Elektrotechnik an der Stanford seit Jahren zusammen, um einen Weg, um sperrige Batterien und unbeholfen Ladesystemebeseitigen zu finden - der größte Nachteil bei der Verwendung von implantierbaren medizinischen Geräten .
Das Schreiben in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften , sie und ihre Kollegen berichten, wie sie entwickelt und getestet, einen Weg, um Energie zu kleinen Geräte tief im Inneren der Stelle eingereicht sicher und drahtlos zu übertragen.
Sie hoffen, die Technologie zu einer neuen Art von Medizin , die Patienten mit Elektronik anstelle von Medikamenten behandelt werden können führen . Dies könnte winzigen Schrittmachern, Neurostimulatoren zur Behandlung von Schmerzen und Geräte gehören noch erfunden werden.
Prof. Poon sagt: " Wir müssen diese Geräte so klein wie möglich , um noch einfacher zu implantieren sie tief in den Körper und neue Wege zur Behandlung von Krankheiten und Schmerzen zu lindern zu machen. "
Um ihre neue drahtlose Ladesystem zu testen, entwickelte das Team eine winzige Herzschrittmacher , die kleiner als ein Reiskorn ist und drahtlos von einem Ladegerät von der Größe einer Kreditkarte , die über dem Implantat außerhalb des Körpers gehalten wird , mit Strom versorgt werden .
Die Leistung ist von Bedeutung, weil keine geeigneten Verfahren für die Stromversorgung winzigen Geräte tief im Körper hat , bevor nachgewiesen.
" Bestehende Verfahren zur Energiespeicherung , ernten, oder die Übertragung benötigen große Komponenten, die nicht maßstabsgerecht nicht zu Abmessungen Millimeter ", schreiben die Autoren.
Das Herzstück der Erfindung ist ein Engineering- Durchbruch, der eine neue Art der drahtlosen Übertragung der Macht ermöglicht - mit etwa der gleichen Leistung wie ein Handy . Das Verfahren lässt sich tief im Körper zu erreichen , und ähnlich zu denen aus auf dem Handy durchgeführt unabhängige Tests zeigen, das System weit unter den Expositionsniveaus als schädlich für den Menschen .
Die Engineering- Durchbruch kam, als Prof. Poon einen Weg gefunden , um zwei bestehende Verfahren zu mischen - Nahfeld und Fernfeld- elektromagnetischen Wellen - " . Mittelfeld waves" , was sie hinsichtlich erstellen
Prof. Poon beschreibt ihre Arbeit im Video unten :
Nahfeldwellen bereits sicher in drahtlose Energiesysteme wie Hörimplantate verwendet . Aber wie ihr Name schon sagt , können sie nur Macht über kurze Distanzen zu übertragen , und so sind für die Versorgung tiefer Implantate nicht geeignet.
Fernfeld- Wellen , wie die von Funktürmen ausgestrahlt, können über lange Strecken zurücklegen , aber wenn sie lebendes Gewebe treffen sie entweder abprallen es oder erhalten absorbiert und Wärme erzeugen .
Prof. Poon vermischt die Sicherheit der Nahfeld- Wellen mit der Reichweite der Fernfeldwellen und erreicht dies durch die Nutzung der Tatsache, dass , wenn Wellen auf ein anderes Material sie anders reisen.
Sie machte eine Energiequelle, die eine spezielle Art von Nahfeld erzeugt Welle, wenn es sich bewegt von der Luft auf die Haut , verändert die Art, wie es reisten so könnte es in Bewegung zu halten . Dies ist nicht unähnlich, was passiert, wenn man das Ohr an die Eisenbahnlinie und man kann die Schwingung eines herannahenden Zug fühlen , bevor Sie sie in der Luft hören.
Erstautor John Ho, ein Doktorand in Prof. Poon Labor stellt :
" Mit dieser Methode können wir sicher Macht, winzige Implantate übertragen in Organe wie das Herz oder Gehirn, weit über den Bereich der Strom Nahfeld- Systemen. "
Prof. Poon und Kollegen für das Wireless -Ladegerät in einem Schwein getestet und es verwendet, um eine winzige Herzschrittmacher in einem Kaninchen-Power . Sie planen nun, es beim Menschen zu testen. Doch selbst wenn die menschliche Tests erfolgreich sind, ist es noch Jahre , bevor die Technologie ist im Handel erhältlich, aufgrund der Zeit, die für die Sicherheit und Wirksamkeit von neuen medizinischen Vorrichtungen zu beweisen.
Dennoch dürfte sich eine neue Generation von programmierbaren Mikroimplantaten anspornen die Entdeckung , sagt Prof. Poon . Dies könnte in Form von Sensoren, die Vitalfunktionen tief im Körper , Nerven- Stimulatoren , die im Gehirn Signale verändern , und sogar kleine Spender , die Drogen, um betroffene Gewebe zu liefern direkt zu überwachen. Solche Alternativen zur medikamentösen Therapie werden als " electroceutical " Behandlungen.
Inzwischen Medical News Today vor kurzem erfahren, um die erste voll Implantierbare Vorrichtung zur zentralen Schlaf-Apnoe- Behandlung in Herzinsuffizienz Patienten. Prof. William T. Abraham der Ohio State University, die das Gerät in einer Pilotstudie getestet , präsentiert das erste Jahr der Ergebnisse der jährlichen Tagung der Heart Failure Association of der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie .