Una nueva versión de implantes inalámbricos desarrollada en la Universidad de Rice permite programar y alimentar magnéticamente varios marcapasos, como se ve aquí, desde un solo transmisor ubicado fuera del cuerpo. Los implantes se pueden usar para tratar lesiones de la médula espinal o como marcapasos. Crédito: Laboratorio de Microsistemas Inteligentes y Seguros / Rice University
Los implantes que requieren una fuente de alimentación constante pero sin cables son una idea cuyo momento ha llegado.
Ahora, con las terapias que requieren múltiples implantes de estimulación coordinados, también ha llegado el momento.
Ingenieros de la Universidad de Rice que desarrollaron implantes para estimulación eléctrica en pacientes con lesiones de la médula espinal desarrolló su técnica de alimentación y programación de bioestimuladores en muchos centros desde un solo transmisor.
Un artículo revisado por pares sobre el progreso del ingeniero eléctrico e informático Kaiyuan Yang y sus colegas de la Escuela de Ingeniería Brown de Rice ganó el premio al mejor artículo en la IEEE Custom Integrated Circuits Conference, que tuvo lugar prácticamente la última semana de abril.
Los experimentos de laboratorio de arroz mostraron que estaban escalonados el campo magnético Generado y controlado por un transmisor a batería ubicado fuera del cuerpo, posiblemente en un cinturón o arnés, puede proporcionar energía y programar hasta dos o más implantes separados por al menos 60 milímetros (2,3 pulgadas).
Los implantes se pueden programar con retrasos medidos en microsegundos. Esto podría permitirles coordinar la activación de múltiples marcapasos inalámbricos en cámaras separadas del corazón del paciente, dijo Yang.
“Demostramos que es posible programar los implantes para estimular de manera coordinada”, dijo. “Sincronizamos cada dispositivo, como una sinfonía. Esto nos da mucha libertad en términos de tratamientos de estimulación, ya sea para estimular el corazón o para médula espinal“.
El laboratorio probó sus diminutos implantes, cada uno del tamaño y peso de una vitamina, en muestras de tejido, hidra vulgaris viva y roedores. Los experimentos mostraron que, al menos en una distancia corta, los dispositivos pudieron estimular dos hidras separadas para que se contraigan y activen un marcador fluorescente en respuesta a señales eléctricase inducir una respuesta de amplitud controlada a lo largo del nervio ciático del roedor.
“Hay un estudio sobre la regeneración de la médula espinal que muestra que la estimulación de múltiples estaciones en un patrón específico ayudará a regenerar el sistema nervioso”, dijo Yang. “Es pruebas clinicas está sucediendo, pero todos están usando equipo estacionario. No hay herramientas implantables que puedan hacer esto “.
Los dispositivos de laboratorio, llamados MagNI (para implantes neurales magnetoeléctricos), se introdujeron a principios del año pasado como posibles estimuladores de la médula espinal que no requerían cableado para la alimentación y la programación. Esto significa que el tubo no tiene que penetrar la piel del paciente, lo que puede provocar una infección. Otra alternativa que se utiliza en muchos implantes que funcionan con baterías es su reemplazo quirúrgico cada pocos años.
Conferencia IEEE sobre circuitos integrados personalizados, vlsi.rice.edu/upload/CICC_Yu_10_1.pdf
Entregado por
Universidad de Rice