Der Mensch ist nicht mit Steckdosen kommen, aber eine wachsende Zahl von uns zu haben medizinische Implantate , die aus Strom betrieben werden . Um unsere bionischen Körperteile aus dem Ausschalten zu halten, wird eine Gruppe von Arizona Forscher die Entwicklung eines sicheren , nicht-invasive und effiziente Mittel zur drahtlosen Energieübertragung durch das Körpergewebe . Das Team präsentiert ihre Ergebnisse auf der 166. Sitzung der Acoustical Society of America , gehalten 02-6 Dezember in San Francisco , Kalifornien .
Medizinische Implantate Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen wie chronischer Schmerz, Parkinson -Krankheit, Hirn Tremor, Herzrhythmusstörungen und Nerven und Muskelerkrankungen . Wenn die Batterien in den Geräten verlieren ihre Ladung , wird kleinere chirurgische Eingriffe erforderlich, um sie zu ersetzen, was zu Beschwerden , die Einführung des Infektionsrisikos und die Erhöhung der Kosten für die Behandlung .
Dies ist ein Szenario, die Arizona Forscher die auf die Veränderung .
Ihre neue drahtlose Energie Ansatz basiert auf piezoelektrische Generation basiert Ultraschall . Die griechische Wurzel " Piezo " , bedeutet " Squeeze ". In piezoelektrischen Systemen werden Materialien gequetscht oder gestresst , um eine Spannung zu erzeugen . Im Gegenzug angelegten Spannungen können die Komprimierung oder Erweiterung führen. Piezoelektrische Materialien haben spezifische kristalline Strukturen . Piezosystemdes Teams hat sich in tierischem Gewebe mit ermutigenden Ergebnissen getestet.
"Das Ziel dieses Ansatzes ist, drahtlose Energieübertragung für die menschliche implantierbare Stromgeneratoren ( IPG ) ", erklärte der leitende Forscher Leon J. Radziemski von Tucson basierten Piezo Energietechnologien . "Aufladen Experimente wurden an 4,1 Volt medizinischer Qualität Lithium-Ionen- Batterien durchgeführt . Die Ströme von 300 Milliampere (mA) haben in Gewebetiefen von bis zu 1,5 Zentimeter geliefert. In einer Tiefe von 5 cm wurden 20 mA geliefert werden. Die Ströme wie diese kann warten die meisten medizinischem Akkus. "
Mit Dr. Inder Makin , einem erfahrenen Ultraschall Forscher hat das Team das Gerät bei Schweinen getestet, um sicheren Laden über mehrere Stunden der Ultraschall-Exposition zu demonstrieren. Das System funktioniert folgendermaßen: Eine Quelle, wie einem Wandstecker oder Batterie versorgt der Sender . Ultraschall gelangt vom Sender über die dazwischen Gewebe implantierten IPG Gehäuses die piezoelektrischen Empfänger. Nach der Positionierung des Senders kann der Patient das Verfahren von einem Handheld-Gerät , das mit dem Implantat in Verbindung zu steuern. Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, wird die Implantat signalisiert dies und schaltet den Sender .
Drahtlose Lade Übertragung , bevor Sie eine andere Technologie , elektromagnetische Aufladung versucht worden. Angesichts der Verbreitung von batteriebetriebenen medizinischen implantierten Therapien sieht der Radziemski Team eine neue und expandierende Notwendigkeit einer verstärkten wiederaufladbaren Energieoptionen .
" Ultraschall -Akkus kann die Zeit zwischen den Ersatz erheblich erweitern , reduzieren Kosten im Gesundheitswesen und Patienten betrifft ", sagte Radziemski . Im nächsten Schritt werden weitere Tests und die Entwicklung in der Hoffnung, die Kommerzialisierung der Technologie innerhalb von zwei bis fünf Jahren.