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為醫療植入物供電的新型有源光子無線功率傳輸系統

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2020/07/08
人體中的醫療植入物需要進行侵入性手術以替換耗盡的電池,從而導致患者手術併發症的風險更高。圖片來源:韓國光州科學技術院
人體中的醫療植入物需要進行侵入性手術以替換耗盡的電池,從而導致患者手術併發症的風險更高。韓國研究人員開發的一項技術,能夠透過活組織無線地提供可持續的電力。

在過去的幾十年中,醫療技術在植入裝置的範圍和效率方面取得了各種進步。例如用於調節心率的起搏器,和控制脊髓液流動的腦脊髓分流器。這些醫療設備中的大多數,包括起搏器,都需要恆定的能量來運行,而這相對地就會有一些限制,因為植入物的電池壽命有限。一旦電池電量耗盡,別無選擇,只能執行侵入性手術來更換電池,而這會帶來手術併發症的風險,例如瘀傷、感染和其他不良事件。

7月6日發表在PNAS上的一項新研究中,由韓國光州科學技術院(GIST)李宗浩教授領導的韓國研究小組,更深入地尋找植入物供電解決方案。他們試圖制定一種無需進行侵入性手術或危險的穿透性程序,即可為設備內部電池充電的策略。李教授說:「生物醫學電子植入物的最大需求之一,是提供可持續的電力以延長健康壽命,而無需更換電池。」

李教授的靈感來自手在強光下,可以看到光線穿過皮膚,手邊緣會發光的現象,從而開發了一種可以在體內產生電能的「有源光子功率傳輸」方法,以確保人體中的可持續電功率。

這個新穎的系統由兩部分組成:可貼在皮膚上的micro-LED光源貼片(可以產生可穿透組織的光子),和整合在柔性醫療植入物中的光伏器件陣列組成。

該系統提供了一種可持續的方式,可以為醫療植入裝置提供足夠的功率,從而避免任何高風險的更換方法...完整