Nat Commun：完全植入的无电池高功率平台，用于慢性脊柱和肌肉功能性电刺激
Nanoyu
2023-12-02
神经肌肉系统的电刺激为科学和治疗生物医学应用带来了希望。供应和维持长期驱动刺激所需的电力是这些应用中的基本挑战，特别是在需要高电压或电流时。无线系统通过近场电力传输提供能量，可以消除电池组或外部连接引起的复杂情况，但目前无法提供肌肉刺激等应用所需的采集电力和电压。
在这里，亚利桑那大学Philipp Gutruf，美国西北大学Matthew C. Tresch引入了一种无源谐振器优化的功率传输设计，该设计克服了这些限制，在 0.2 cm2 的器件体积下实现 ±20 V 的电压合规性和超过 300 mW 的功率，从而比以前的系统提高了 500% 的功率传输。
文章要点
1）研究表明，这种改进的性能可以在自由行为的动物中通过数字控制和遥测在临床相关的电压和电流范围内实现多通道、双相、电流控制操作。
2）初步慢性结果表明，植入装置在完整大鼠和脊髓损伤大鼠中均可保持运行超过 6 周，并且能够对脊髓和肌肉刺激产生精细控制。
参考文献
Burton, A., Wang, Z., Song, D. et al. Fully implanted battery-free high power platform for chronic spinal and muscular functional electrical stimulation. Nat Commun 14, 7887 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-43669-2
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43669-2
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