Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep HeluKabel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowoczesne układy dla bezprzewodowych implantów nerwowych

ghost666 19 Lut 2016 17:23 1503 3
  • Nowoczesne układy dla bezprzewodowych implantów nerwowych
    Naukowcy z Nanyang Technological University, w Singapurze opracowali nowatorski układ scalony, dedykowany do budowy implantów nerwowych, mających bezprzewodowo transmitować przebiegi fal mózgowych. Implanty tego rodzaju, po wszczepieniu w mózg, są w stanie pomóc np. pacjentom chorym na Parkinsona lub dać możliwość osobom bez kończyn lub z uszkodzonym rdzeniem kręgowym na sterowanie protezami. Jednakże jest pewien problem - układy takie muszą być podłączone przewodami do urządzenia, które znajduje się poza ciałem pacjenta. Urządzenie takie, w przypadku protezy, odbiera sygnały z mózgu, analizuje je i na tej podstawie generuje sygnały sterujące dla protezy.

    Przewody wystające z ciała pacjenta są nie tylko problematyczne w codziennym życiu - otwierają one drogę dla bakterii, które dostać się w ten sposób mogą do wnętrza ciała. Aby rozwiązać ten problem, badacze z Singapuru opracowali układ pozwalający bezprzewodowo transmitować sygnały z mózgu, zachowując ich wysoką dokładność. Dodatkowo w układ można wbudować algorytmy pozwalające na dekodowanie zebranych sygnałów w układzie. Wstępne testy na sygnałach zebranych ze zwierzęcych mózgów wykazują skuteczność rozpoznawania gestów dłoni i palców na poziomie 95%.

    Nowoczesne układy dla bezprzewodowych implantów nerwowych


    "Układ ten jest sto razy bardziej wydajny niż konkurencyjne układy dostępne na rynku. Pozwoli on na stworzenie bardziej kompaktowych, noszonych systemów medycznych, takich jak przenośne ECG czy implanty nerwowe, ponieważ układ będzie w stanie dłużej pracować na tej samej baterii" - komentują naukowcy.

    Co odróżnia ten układ od konkurencji? Analiza danych w układzie - aby uzyskać wysoką dokładność w rozpoznawaniu sygnałów, konieczne jest wiele kanałów danych. Bezprzewodowe transferowanie tak dużej ilości danych jest energochłonne, co przekłada się na szybsze zużycie baterii. Jest to sporym problemem w przypadku implantów nerwowych, gdyż częste wymienianie w nich baterii jest problematyczne, a nie da się zastosować większych, gdyż po prostu nie ma na nie miejsca. Dlatego też aktualnie istniejące implanty bezprzewodowe mają poważną wadę - kiepską dokładność sygnałów, gdyż oferują wąskie pasmo transmisji danych. Nowatorski układ, o którym tutaj mowa, oferuje jednak inne podejście - przeprowadza on analizę sygnałów i wysyła bezprzewodowo jej wyniki - dzięki temu nie musi poświęcać efektywności energetycznej dla dokładności lub odwrotnie.

    Układ zaprojektowano tak, aby wysyłał możliwe najmniej danych. Po zanalizowaniu tysięcy przebiegów wysyła on skompresowane wyniki do odbiornika bezprzewodowego, zużywając przy tym niewiele energii.

    Wynalazek opisany został w prestiżowym IEEE Transactions on Biomedical Circuits & Systems. Spodziewać można się niedługo jego komercjalizacji, gdyż NTU zamierza sprzedawać licencję na wytwarzanie tego układu.

    Warto nadmienić, że układ analizujący przebiegi przydać się może nie tylko w medycynie. Zastosować można go na przykład w zdalnych kamerach. Układ zaprogramować można tak, że przesyłać będzie sygnał z kamery tylko, jeżeli ta zauważy coś niepokojącego, na przykład intruza.

    Tego rodzaju systemy będą przydatne do budowy Internetu Rzeczy (IoT). Pozwolą one na analizowanie danych i ich wstępną obróbkę, przed transferowaniem danych dalej. Pozwoli to zmniejszyć energochłonność systemów IoT i ich zapotrzebowanie na pasmo do transferu danych - nawet tysiąckrotnie.

    Źródło: http://phys.org/news/2016-02-smart-chip-low-powered-wireless-neural.html#jCp

  • Sklep HeluKabel
  • #2 19 Lut 2016 23:33
    mkpl
    Poziom 37  

    Wszystko fajnie. Skoro układ mikromocow to dlaczego nie zasilany radiowo? Wtedy odpada problem baterii dodatkowo i tak ją musimy mieć w zewnętrznej protezie wiec dało by się to w taki prosty sposób załatwić

  • Sklep HeluKabel
  • #3 20 Lut 2016 00:53
    ghost666
    Tłumacz Redaktor

    mkpl napisał:
    Wszystko fajnie. Skoro układ mikromocow to dlaczego nie zasilany radiowo? Wtedy odpada problem baterii dodatkowo i tak ją musimy mieć w zewnętrznej protezie wiec dało by się to w taki prosty sposób załatwić


    Być może dlatego, że masz go w głowie, a pole EM o dosyć dużej mocy - takie by musiało być do ładowania, jednak z zdrowe nie jest ponoć... ale sam pomysł jest całkiem ciekawy.

  • #4 24 Lut 2016 00:47
    winio42
    Poziom 18  

    Można próbować dobrać odpowiednią 'nieszkodliwą' częstotliwość pola EM - rózne długości fali są różnym stopniu pochłaniane przez ciało człowieka (w tym wypadku - mózg) - myślę, że w pierwszym przybliżeniu można potraktować mózg jako wodę, a dla tej dobrze wiadomo jak reaguje na jakie fale...