Le timing est primordial dans la nouvelle technologie d’implants

Le timing est primordial dans la nouvelle technologie d'implants

Une nouvelle version d’implants sans fil développée à l’Université Rice permet à plusieurs stimulateurs, comme on le voit ici, d’être programmés et alimentés magnétiquement à partir d’un seul émetteur à l’extérieur du corps. Les implants peuvent être utilisés pour traiter les lésions de la moelle épinière ou comme stimulateurs cardiaques. Crédit: Laboratoire de micro-systèmes sécurisés et intelligents / Université Rice

Les implants qui nécessitent une source d’alimentation constante mais qui n’ont pas besoin de fils sont une idée dont le temps est venu.

Maintenant, pour les thérapies qui nécessitent de multiples implants de stimulation coordonnée, leur timing est également venu.

Les ingénieurs de l’Université Rice qui ont développé des implants pour la stimulation électrique chez les patients souffrant de lésions de la moelle épinière ont perfectionné leur technique pour alimenter et programmer des biostimulateurs multisites à partir d’un seul émetteur.

Un article évalué par des pairs sur l’avancée de l’ingénieur en électricité et en informatique Kaiyuan Yang et ses collègues de la Brown School of Engineering de Rice a remporté le prix du meilleur article à la Conférence sur les circuits intégrés personnalisés de l’IEEE, qui s’est tenue pratiquement la dernière semaine d’avril.

Les expériences du laboratoire Rice ont montré qu’un champ magnétique alternatif généré et contrôlé par un émetteur alimenté par batterie à l’extérieur du corps, peut-être sur une ceinture ou un harnais, peut fournir de l’énergie et de la programmation à deux implants ou plus à au moins 60 millimètres (2,3 pouces) de distance. .

Les implants peuvent être programmés avec des délais mesurés en microsecondes. Cela pourrait leur permettre de coordonner le déclenchement de plusieurs stimulateurs cardiaques sans fil dans des chambres séparées du cœur d’un patient, a déclaré Yang.






« Nous montrons qu’il est possible de programmer les implants pour stimuler selon un schéma coordonné », a-t-il déclaré. « Nous synchronisons chaque appareil, comme une symphonie. Cela nous donne beaucoup de degrés de liberté pour les traitements de stimulation, que ce soit pour la stimulation cardiaque ou pour une moelle épinière. »

Le laboratoire a testé ses minuscules implants, chacun de la taille et du poids d’une vitamine, sur des échantillons de tissus, des hydra vulgaris vivants et des rongeurs. Les expériences ont prouvé que sur au moins une courte distance, les appareils étaient capables de stimuler deux hydres distinctes pour se contracter et activer une étiquette fluorescente en réponse à des signaux électriques, et pour déclencher une réponse à des amplitudes contrôlées le long du nerf sciatique d’un rongeur.

« Il existe une étude sur la régénération de la moelle épinière qui montre que la stimulation multisite dans un certain modèle aidera à la récupération du système neurologique », a déclaré Yang. « Il y a des recherches cliniques en cours, mais ils utilisent tous des équipements de paillasse. Il n’y a pas d’outils implantables qui peuvent le faire. »

Les dispositifs du laboratoire, appelés MagNI (pour les implants neuronaux magnétoélectriques) ont été introduits au début de l’année dernière en tant que stimulateurs possibles de la moelle épinière qui ne nécessitaient pas de fils pour les alimenter et les programmer. Cela signifie que les fils conducteurs n’ont pas à pénétrer dans la peau du patient, une situation qui risquerait d’être infectée. L’autre alternative, utilisée dans de nombreux implants alimentés par batterie, consiste à les remplacer par une intervention chirurgicale toutes les quelques années.


L’implant bioélectronique contrôlé par aimant pourrait soulager la douleur


Plus d’information:
Conférence sur les circuits intégrés personnalisés de l’IEEE, vlsi.rice.edu/upload/CICC_Yu_10_1.pdf

Fourni par Rice University

Citation: Le timing est tout dans la nouvelle technologie d’implant (2021, 10 mai) récupéré le 10 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-implant-tech.html

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