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较低的电源,更可靠的内存,更雄心勃勃的应用:植入技术圆润

2018年12月26日经过加里·埃利诺夫

这是植入技术空间中最新发展的一些快照。

植入医疗技术为设备设计人员呈现了一系列独特的挑战。解决这些挑战需要独特的解决方案。这是植入技术空间中最新发展的一些快照。

自古以来以来,人们用纹身和任何数量的穿孔装饰了自己,如耳环和铆钉。但是那些是外部的,仅仅会撞到皮肤。但现在,我们在皮肤下面到了我们最内心的区域,并融合了人和机器的汇编。

那么,我们是否正在成为机器人的路上?也许不是,但是植入技术变得越来越普遍,特别是,植入物可越来越多地使用非医疗应用。

以下是植入技术空间中的一些有趣的开发,趋势和产品。

在葡萄糖上运行的电池

无论是主动抽血还是仅收集数据,可植入的设备都需要运行的力量。使用电池是有问题的,因为当需要更换时,需要轻微或有时不那么轻微的手术 - 是必需的。锂离子电池仍然是耳蜗植入物和起搏器等装置的首选电源。从这个意义上讲,无线充电已被证明是一个福音,允许优化器如优化的设备在仍植入时为电池充电。

然而,另一种可能的解决方案是在葡萄糖上运行的燃料电池,身体自己的燃料,总是大量存在于血液中。

研究人员来自格鲁吉亚理工学院韩国大学就业,将金纳米颗粒组装在棉花上构建改进的燃料电池电极

该开发允许研究团队改善实际氧化葡萄糖的电极和酶之间的联系,从而消除了更有效的生物燃料细胞的主要障碍之一。

通过A查看棉基电极的细节电子显微镜。图片来自格鲁吉亚理工学院和韩国大学

据信,使用棉花纤维将提高燃料电池与人体的兼容性,并且还增加了在生活方式内的器件的寿命。该团队报告称,每平方厘米3.7毫瓦的电力输出。这是通过位于医疗器械内的超级电容器内的储存来实现大量功率和更高的峰值要求。

纳米级棉纤维的特写镜头。图片来自格鲁吉亚理工学院

收获身体自己能量的概念不是一个新的概念。多年来,研究人员已经调查了具有体内热,压电性和体内内产生的一系列化学反应的供电装置。例如,今年4月,由酶生物燃料供电的装置被成功植入兔子并在体内监测两个月,以这种形式的植入装置发出严重的进步。

葡萄糖燃料电池是否使其成为可植入装置的主流取决于其在进一步测试中的实用性,以及它们是否可以通过美国的医疗器械相关的严格测试。

更好的便携式医疗设备内存

供电便携式设备的难题会受到很多关注,并有充分的理由。但可植入设备的挑战延伸到设计不诡计的电力系统之外。低功耗存储器存储器也是预期在长时间运行的设备的疼痛点。即使设备不一定收集用于医疗专业人员的环境数据以分析,它们也经常通过工程师分析其自身操作的数据。

赛普拉斯半导体最近宣布其低功耗数据记录存储器解决方案,名为Excelon™LP F-RAM。FRAM是铁电随机存取存储器,通常作为闪存存储器的替代方案,例如NOR或NAND闪存。

Excelon FRAM GQFN包装。图片来自赛普拉斯半导体

赛普拉斯释放了具有多种应用的特定数据测井产品,包括工业PLC和自主车辆,但其焦点可以说是便携式医疗设备。

“它的即时写入和超低功耗模式最大化了系统电池寿命,为长期可靠的数据记录无限耐力,”他们的RAM业务部门高级总监Sonal Chandrasekharan说,在视频中。这种可靠性是赛普拉斯认为使得这种特殊产品适用于可植入应用。

赛普拉斯半导体植入设备应用笔记的简化图。图片来自赛普拉斯半导体

根据他们的说法新闻稿在这个问题上,赛普拉斯声称这是“行业最节能的非易失性RAM” - 在植入物领域中的显着断言,其中功耗是严重的痛点。在同一文件中,赛普拉斯声称该FRAM解决方案需要“能量少于EEPROM的200倍,3000倍小于NOR闪光”。

植入物的延长申请清单

植入设备的电源,内存和安全的进步有时似乎是增量的。但是,在应用中,这些进步允许更雄心勃勃的用例植入技术。

通过可植入芯片的安全性,监控和识别

植入芯片在医疗应用外面越来越常见,提供便利性较少的压力。

像瑞典这样的地方,带有芯片的手掌的波浪可以取代RFID嵌入式识别卡的使用,让人们对他们的家园和车辆的无钥匙进入。基于威斯康星州的公司去年通过缝合这些可访问性植入植入筹码进入他们的安全网络只有允许员工使用他们的芯片如果他们已经在门口扫描,请访问他们的计算机。

虽然有些人认为是微芯片不可避免的问题,许多其他人担心这种做法普遍的隐私和安全影响。

用于充血性心力衰竭的可植入装置

优化器智能来自以色列脉冲动力学提供公司将作为心脏收缩性调制(CCM)描述为患有疾病某些临床定义阶段的患者的心脏收缩性调制(CCM)的内容。

图片来自脉冲动力学

与除颤器不同,发射低能量脉冲以纠正错误的心律,优化器智能向心脏发出更高的隆起,强制引导肌肉挤出难以将其他捕获的血液挤出到身体上它属于哪里。


您设计了植入设备吗?在去年的植入空间中抓住了什么?在下面的评论中分享您的想法。