基于表皮施加电流的电子整流的无线微刺激器

由欧洲研究委员会(ERC)合并者资助，授予生物医学电子研究小组(BERG)负责人Antoni Ivorra该项目的主要研究人员Ivorra说，UPF的信息和通信技术部(DTIC)的主要目的是“开发非常薄，灵活，可注射的微刺激器，以恢复瘫痪的运动”。

该项目的第二个目标是说明如何使用体积传导(也称为电流耦合)将功率无线传输到电子植入物。体积传导被认为是基于电感耦合的电池或无线电力传输的替代方法，因为这两种供电方法都意味着植入物必须相对较大才能容纳获得操作所需能量所需的组件。

知道一项技术是否有潜力供应植入物的感兴趣的主要参数之一是，通过使用建议的方法来确定植入物可以接收的最大功率。因此，发表在IEEE Access杂志上的这项研究的主要目标是使用方程式来确定植入物根据电气安全标准所施加的电流是安全的时，可以通过体积传导来获得最大功率。它的作者是马克·图德拉(Marc Tudela)，劳拉·贝塞拉·法哈多(Laura Becerra-Fajardo)，阿雷里斯·加西亚·莫雷诺(AracelysGarcía-Moreno)，耶稣·明吉永(Jesus Minguillon)和安东尼·艾佛拉(Antoni Ivorra)。

“今天，阻碍微创植入物发展的主要因素是它们获得能量的方式。在这方面，我们认为体传导有潜力解决这一问题。体传导使我们能够开发出能够通过注射植入”，Tudela解释说。

无线电源传输(WPT)

通过体传导进行无线能量传输的方法包括使用人体自身的组织作为传输电能的通道。使用外部系统，电流通过人体传递，这些电流流过组织，植入物吸收了少量电流。

这就是植入物如何获得手术所需能量的方式。作者方法的创新之处在于植入物呈螺纹状，无需手术即可注射，并且使用高频电流(> 5 MHz)爆发，使植入物完全无害且难以察觉。

为了向植入物的毫瓦级附近产生功率，作者建议施加大小为几安培的电流，外部系统必须为此产生大约几百伏的张力。如果这些幅度对应于频率类似于电网频率(50 Hz)的交流电，那么这些幅度将是最有害的。这完全避免了使用更高的频率。具体而言，作者建议使用频率大于5 MHz的交流电。

发表在IEEE Access中的研究的作者获得了数学模型，该模型使他们能够根据植入物的大小，其电荷和其所在组织的特性，使用体积传导来确定植入物可以获得的最大局部功率。将被放置。最后，他们在体外使用盐溶液验证了这些模型，该盐溶液模拟了人体组织的电特性，并在实验和分析结果之间取得了良好的相关性。

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