Медицинские электронные имплантаты станут меньше и мощней в ближайшем времени - «Наука и технологии»

Медицинские устройства с батарейным питанием, имплантируемые в тело человека, уже спасли огромное количество человеческих жизней. Кардиостимуляторы, вырабатывающие слабые электрические импульсы, задают стабильный ритм биения сердца у людей с аритмией, а крошечные дефибрилляторы, генерирующие уже более мощные импульсы, позволяют избежать сердечных приступов и полной остановки сердца в некоторых случаях. Однако, у таких устройств имеется и отрицательная черта - их элементы питания требуют периодической замены, что связано с риском занесения инфекции или с проведением хирургических операций.

Махди Киани (Mehdi Kiani), ученый из Пенсильванского университета, и его группа работают над тем, чтобы сделать электронные имплантируемые устройства меньших размеров и имеющие некоторые функциональные особенности, позволяющие избавиться от необходимости замены их батарей. "Сейчас мы разрабатываем новые методы беспроводной передачи энергии и технологии интегрированного управления электропитанием" - рассказывает Махди Киани, - "А размеры, до которых мы стараемся сократить размеры электронных устройств, составляют миллиметр или меньше, что также сопряжено с массой проблем технического плана".

Одной из ключевых технологий, разработка которой почти уже завершена, является технология адаптивного интегрированного управления электропитанием, работающая в режиме комплексного регулирования тока и напряжения. Такой режим обеспечивает более эффективное использование дефицитной энергии, нежели более традиционные способы, основанные только на управлении входным и выходным напряжением. И возможностей новой технологии управления электропитанием должно хватать для приведения в действие крошечных устройств, снабжаемых энергией при помощи беспроводных технологий.

Новые устройства, которые можно поместить практически в любую часть тела человека, смогут собирать и передавать наружу данные о состоянии различных органов, что даст медикам более полную картину о состоянии здоровья человека. Кроме этого, нечто подобное может быть использовано и для сбора данных из недр мозга человека, что позволит ученым глубже изучить функции мозга, установить причины некоторых заболеваний и найти новые эффективные методы борьбы с ними.