استعراض

اليوم، وليس فقط معدات طبية أكثر المحمولة، وحتى ابتلع في الجهاز الهضمي. هضم الأجهزة الإلكترونية الطبية تصبح آخر بقعة الابتكار الساخنة، ولكن هذه الأجهزة الإلكترونية غالبا ما تحتاج إلى يقيمون في الجسم لفترة طويلة، وإمدادات الطاقة هو الأكثر المسألة الحاسمة. ومع ذلك، فإن العلماء هو كيف حلول مبتكرة لمواجهة هذه المشكلة عليه؟

كلمات التكنولوجيا

الطبية، ونقل الطاقة اللاسلكية زرع

خلفية

في السنوات الأخيرة، والمعدات الإلكترونية مثل الهضم المنظار الطبي الهضم، جهاز تنظيم ضربات القلب في المعدة، والإدارة، وغيرها، وآخر الابتكارات أصبحت ساخنة إلى أبعد من الأجهزة الطبية المحمولة.

هذه الهضم المعدات الطبية الإلكترونية، والمعدات الطبية بالمقارنة مع التقليدية، صغيرة الحجم، وأقل الصدمات النفسية، وميزات مرنة ومريحة، وكشف في الوقت الحقيقي والعلاج من المرض.

على سبيل المثال: "هذا سماعة الطبيب microsensor كما كنت ابتلاع" ورقة، جون جهاز استشعار يمكن إدخالها إلى ماصة، فإنه يمكن الكشف عن معدل ضربات القلب والتنفس في الجهاز الهضمي.

(الصورة من: مختبر لينكولن ألبرت Swiston / MIT)

وعلاوة على ذلك، هناك ضعتها جهاز نجمة إدارة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وتعبئتها في كبسولات مطوية، وبمجرد أن الجرعة يمكن أن تدار عدة أسابيع أو أشهر تدريجيا.

(الصورة من: ميلاني Gonick / MIT)

بشكل عام، هذه الأجهزة الإلكترونية الهضم وتتطلب المقيمين على المدى الطويل في الجهاز الهضمي البشري، ورصد درجة حرارة الجسم، والرصد البيئي الجهاز الهضمي، والإفراج عن المخدرات وغيرها من الأنشطة، من أجل ضمان عمل مستقر بشكل فعال في الجهاز الهضمي، المستدام، آمن، إمدادات الطاقة مستقرة مهم جدا .

وبالحديث عن إمدادات الطاقة، ونحن نفكر أولا من البطارية. ومع ذلك، فإن البطاريات المستخدمة في هذه الهضم المعدات الطبية الإلكترونية، وهناك نوعان من العوائق الهامة:

• قد لا تكون البطارية الغشاء المخاطي المحمول والجهاز الهضمي، ويمكن أن يسبب عدم الراحة البشري.

• دورة حياة البطارية محدودة، إذا لا كهرباء، لا يمكن أن تكون مشحونة، لا بد أن استبدال البطارية، ولكن استبدال البطارية ليست مهمة سهلة في جسم الإنسان والجهاز الهضمي.

ومع ذلك، فقد العلماء لم توقف التنقيب عن البطارية، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وبريجهام وفريق البحث القماش مستشفى النساء وضعت نوع من "بطارية جديدة"، والتي تعمل بالطاقة عن طريق حمض المعدة، وأجهزة الاستشعار طبية صغيرة أو إدارة المعدات وإمدادات الطاقة، يمكن أن تتواجد في الأمعاء لفترة أطول.

(مصدر الصورة: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

ومع ذلك، فإن هذا النظام هناك خلل مع مرور الوقت، والمعدن الكهربائي للبطارية في بعض الأحيان تعمل المحطة.

لذلك، يجب علينا أن نسأل:

بالإضافة إلى بطارية، فضلا عن غيرها من خطة إمدادات الطاقة؟

ابتكار

في الآونة الأخيرة، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والقماش ريغان، فريق البحث مستشفى النساء والباحثين تشارلز ستارك مختبر درابر تم استكشاف والابتكار، وأنه يمكن أن ينتقل عن طريق الطاقة اللاسلكية، قابلة للهضم الجهاز الهضمي الالكترونيات الطبية توريد المعدات.

(مصدر الصورة: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

هذه ورقة بحثية في قضية 27 أبريل من مجلة "تقرير العلوم". المؤلفون الأولى من الورقة هي طالبة الدراسات العليا MIT السابق أبو بكر عابد، وهو أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، فضلا عن غيرها من الكتاب روبرت لانجر، مساعد باحث جيوفاني TRAVERSO وهلم جرا.

ببساطة، انها أكاذيب الابتكار في:

خارج الجسم عن طريق الهوائي، الهوائي في القناة الهضمية، ونقل الطاقة اللاسلكية. يكفي هذه الطاقة لضمان سير العمل العادي للأجهزة الاستشعار، مثل الكشف عن بيئة الجهاز الهضمي، ودرجة الحرارة، وغيرها من المؤشرات تكلفة الغذائية الخاصة.

تكنولوجيا

بعد ذلك، تحدث عن الاستخدام المبتكر للتكنولوجيا.

في البداية، والنظر الباحثون استخدام تكنولوجيا نقل الطاقة "اقتران المجال القريب"، أي استخدام اثنين من هوائيات الإرسال الطاقة على مسافة قصيرة جدا. في الوقت الحاضر، وقد استخدمت هذه التقنية في بعض شاحن للهاتف المحمول.

ومع ذلك، منذ يقع جهاز الكتروني الهضم في الجهاز الهضمي، تتطلب الطاقة بعد انتقال 5-10 سم.

وعلاوة على ذلك، من أجل ضمان وجود درجة معينة من كفاءة نقل الطاقة، سيطلب من الطرف المتلقي للهوائي تصبح أكبر. لكن، وكما احتياجات الأجهزة الصغيرة في الجهاز الهضمي، ويجب أن يكون حجم يكفي صغيرة لتسهيل البلع، بحيث نتج عن هذا التناقض.

في هذا التحدي، وأنها اعتمدت "اقتران خط الوسط" تكنولوجيا نقل الطاقة، وبعد انتقال هذه التكنولوجيا لفترة أطول قليلا، وكفاءة نقل الطاقة أعلى.

سابقا، صمم باحثون في جامعة ستانفورد لتنظيم ضربات القلب القلب زرع، على استخدام إمدادات الطاقة تكنولوجيا مماثلة.

(مصدر الصورة: جامعة ستانفورد)

أثناء الدراسة، والباحثين محاكاة تقييم كفاءة خط الوسط اقتران ومعدل امتصاص محددة من الإشعاع، كما هو مبين أدناه:

(الصورة من: مرجع [4])

وعلاوة على ذلك، من أجل اختبار مدى فعالية الطاقة اعب خط الوسط اقتران في المختبر لجعل الجهاز في القناة الهضمية، العلماء هوائي تهدف إلى العمل على نحو فعال في الأنسجة الحية.

وبعد ذلك اختبار الخنازير، وضعت خارج جسمها هوائي الإرسال، وتلقي توضع الهوائي في المريء والمعدة والقولون ثلاثة مواقف المختلفة.

بعد القياس، وانتقال السلطة هي 37.5 microwatts وعلى التوالي، 123 microwatts و، 173 microwatts و، كافية لقوة الجسم جهاز إلكتروني، والأهم، لن تضر الأنسجة.

(الصورة من: مرجع [4])

قيمة

قيمة الحد الأقصى لهذه التكنولوجيا هي التي تستطيع استبدال البطارية .

هذا طول الجانب هوائي مربع من 6.8 ملم، والتعاقد جدا، وسهلة لدخول الجهاز الهضمي. ومع ذلك، يمكن هوائي خارجي تفعل المزيد من النقاط، التي يمكن أن توفر المزيد من الطاقة.

لذلك، يوفر هذا الابتكار طريقة جديدة للتفكير بالنسبة لنا ودعونا في حين إمدادات الطاقة للأجهزة اللاسلكية، لا عصا أطول للبطارية.

وعلاوة على ذلك، يمكن لهذه التكنولوجيا أن يكون التكامل العميق والتكنولوجيا الإلكترونية الأخرى، وتطبق أيضا على أجهزة الاستشعار والرصد والتحفيز أو جانب السائق.

مستقبل

سيستمر الباحثون في تطوير طرق أكثر لمختلف الأجهزة الإلكترونية السلطة في الجهاز الهضمي، وانهم يريدون هذه الأجهزة في حوالي خمس سنوات، ويمكن استخدامه في اجراء التجارب على البشر.

ووفقا للباحثين، فإنها أيضا تحليل حجم الحيوان، وهوائي، وعمق والتوجيه والنقل وعوامل أخرى أكثر بعناية، بحيث نقل الطاقة يصبح أكثر كفاءة.

المواد المرجعية

[1]

[2]

[3]

. [4] عابد وآخرون "نقل السلطة لاسلكي لالملليمتر الحجم الجهاز الهضمي إلكترونيات المصادق عليها في الخنازير النموذجي." العلمي تقارير دوى: 10.1038 / srep46745

الحاجة إلى مواصلة مناقشة تبادل الأصدقاء، يرجى الاتصال إلكتروني الصغير: JohnZh1984، أو قناة الصغرى القلق العام رقم: IntelligentThings.