מבנה בסיסי של ספק כוח אולטרסאונד ותקשורת

ספק כוח - כמה וואט לקנות ? (יולי 2019).

Anonim

שלא כמו תרופות, שתלים פעילים כגון electroceuticals לפעול באופן מקומי, יש פחות תופעות לוואי לתפקד ישירות באמצעות אותות חשמליים, בדומה לגוף עצמו. ביריד הסחר של מדיקה 2016 בדיסלדורף, החוקרים של Fraunhofer יציגו פלטפורמת טכנולוגיה חדשה שיכולה לשתול באופן פעיל שתלים אלחוטיים באמצעות אולטרסאונד (Hall 10, Booth G05). המומחים מתמקדים במחלות נרחבות כגון לחץ דם גבוה, סוכרת ופרקינסון.

מדענים במכון Fraunhofer עבור הנדסה ביו רפואית IBMT ב Sulzbach פיתחה מפגין כי סמכויות שתלים פעילה אלחוטית באמצעות אולטרסאונד. הטכנולוגיה היא חלופה קיימא כוח הסוללה אינדוקציה, כמו המכשיר הוא קטן יותר, לא דורש סוללות משולבת ויעיל יותר מאשר העברת אנרגיה אינדוקטיביים. גלים אולטרסאונד יש טווח רחב יותר בגוף והם חודרים מעטפת מתכת של השתל בקלות רבה יותר מאשר גלים אלקטרומגנטיים. גלי האולטראסאונד מסוגלים גם להעביר מידע דו-כיווני, כגון טמפרטורת השתל או פרטים לגבי סוג ועוצמת גירוי חשמלי.

טיפול בלחץ דם גבוה, סוכרת או פרקינסון

המפגין, המתוכנן כפלטפורמה טכנולוגית אוניברסלית, יכול להיות מותאם ליישומים שונים ולגרסאות מודל. זה יכול להיות מופעל עם או בלי סוללה והוא יכול להיות מוגדר עבור מגוון רחב של יישומים עבור שתלים פעילים. דוגמה אחת היא הטיפול במחלות נפוצות כגון לחץ דם גבוה, סוכרת ומחלת פרקינסון. צוות המחקר פיתח מערכת שלמה הכוללת את המשדר מחוץ לגוף ואת מקלט השתל. המפגין גם נופל הרבה מתחת לגבולות הרגולציה שנקבעו עבור טיפולי אולטרסאונד על גוף האדם. צוות Fraunhofer IBMT יציג את המכשיר שלהם ב- Medica 2016 הפורום העולמי לרפואה בדיסלדורף בין התאריכים 14-17 בנובמבר (אולם 10, בות G05).

"אנו מחפשים שותפים בתעשייה ביריד הסחר כדי לפתח את פלטפורמת הטכנולוגיה שלנו למוצר קונקרטי.הטכנולוגיה יכולה להתפתח תוך שנה", אומר אנדריאס שניידר, מנהל קבוצת העבודה של Active Implants ב- IBMT. בחודש מאי 2016, מחקר שוק חברת ה- BBC Research העריך את השוק עבור שתלים רפואיים מיקרואלקטרוניים ב 24.6 מיליארד דולר, וחזה כי נתון זה יגדל ל 37.6 מיליארד דולר עד שנת 2021, בהנחה צמיחה שנתית ממוצע של 8.8 אחוזים.

גלי אולטראסאונד הם גלים מכניים, הנפלטים ונספגים על ידי חומר פיזואלקטרי במשדרים ובמקלטים. מתמרים piezoelectric לשנות צורה בצורה בלתי מורגשת כאשר מתח מוחל. זה עיוות משחרר גלי מכני, בדומה גלי קול מרמקול, אשר לאחר מכן השביתה מקלט piezoelectric. הגלים גם גורמים למקלט לשנות צורה, אבל עם ההבדל בדיוק את התגובה ההפוכה מתרחשת: עיוות מייצר זרם חשמלי.

חלופה לסמים

שתלים פעילים מסוגלים לתמוך בתפקודים גופניים מסוימים אצל אנשים עם מחלות, ולפצות על חוסר תפקוד. בדרך כלל מוכנסים רק מתחת לעור, הם יכולים לשלוט בקצב הלב (קוצבי לב), בתפיסה חושית לתמיכה (שתלים ברשתית ובשתלי שבלול) ושליטה על איברים מלאכותיים (ידיים תותבות). מדידות של מכשירים רפואיים קטנים אלה מטפלים רק בכמה סנטימטרים, כגון תרופות מינון ותמיכה בצמיחת עצם. "הגוף שלנו עובד באמצעות אותות חשמליים, שתלים פעילים מעצבים פונקציונליות זו", מסביר שניידר. פיטר-קרל ובר מאולטרסאונד המחלקה הראשי ב- Fraunhofer IBMT מוסיף: "ניתן להשיג שיפורים מסוימים בסמים, אך החיסרון הוא שהם פועלים באופן עקיף ומשפיעים על הגוף כולו, שתלים פעילים פועלים באופן מקומי ומקומי במקום שבו הם נדרשים". המדענים מקווים לראות מחלות נרחבות כגון לחץ דם גבוה וסוכרת שטופלו כך בעתיד הקרוב. "כדי להשיג זאת, נצטרך טכנולוגיות חזקות יותר, ממוזערות, אך חזקות, הראינו כי אולטרסאונד הוא דרך חדשה קדימה להפעלת שתלים פעילים", אומר ובר.

המבנה הבסיסי של השתלים הפעילים בקושי השתנה בשנים האחרונות. בדיוק כמו קוצבי לב מסחריים הראשון, הם מורכבים רכיבים אלקטרוניים אשר הרמטית encapsulated בתוך מעטפת טיטניום. הזנות חשמל בתוך מעטפת טיטניום חיבורי כבל לנהל דחפים חשמליים ישירות אלקטרודות בשריר הלב. הבעיה הבסיסית נותרה אספקת החשמל. סוללות יש את החיסרון כי הם תופסים הרבה מקום - לעתים קרובות מחצית השתל - ואת צריכה להיות שונה באופן קבוע בהליך כירורגי. אינדוקציה, אשר מתפקד באמצעות העברת גל אלקטרומגנטי של אנרגיה ומידע, הפך חלופה אלחוטית הוקמה לשתלים: שני סלילים להמיר חשמל לשדות מגנטיים ואז חזרה שוב. החיסרון כאן הוא שהגלים האלקטרומגנטיים מוגנים על ידי מעטפת השתל המתכתי, "בדומה למושג הברק המכה בכלוב פאראדיי", מסביר שניידר. מסיבה זו, סלילי חייב להיות ממוקם מחוץ מעטפת. "עם הטכנולוגיה שלנו, מקלט האולטרה-סאונד נמצא בתוך המעטפת הרמטית, ישירות על קיר המעטפת, קיר השתל והמקלט יוצרים מערכת אחת המאפשרת לגלי אולטרסאונד להתקבל ונפלטים", אומר שניידר.

menu
menu