麻省理工学院的研究人员与布里格姆和妇女医院的科学家合作，开发了一种新的方法，用植入人体深处的设备供电和交流。 这种装置可以用来提供药物，监测身体内部的状况，或者通过电或光刺激大脑来治疗疾病。

植入物由射频波供电，可以安全地通过人体组织。 在对动物的测试中，研究人员发现，海浪可以从1米的距离为位于组织深处10厘米的设备供电。

“即使这些微小的植入装置没有电池，我们现在也可以从身体外的一段距离与它们交流。 麻省理工学院媒体实验室的助理教授、该论文的高级作者法德尔·阿迪布说：“这为新型的医疗应用开辟了全新的空间。

因为它们不需要电池，所以设备可能很小。 在这项研究中，研究人员测试了一个关于大米大小的原型，但他们预计它可能会变得更小。

“有能力与这些系统通信而不需要电池将是一个重大进步。 这些设备可以与传感条件兼容，也可以帮助药物的传递，”Giovanni Traverso说，他是哈佛医学院Brigham和妇女医院(B WH)的助理教授，是麻省理工学院科赫癌症综合研究所的研究分支机构，也是该论文的作者。

论文的其他作者是媒体实验室博士后马云飞，媒体实验室研究生罗志红，以及科赫研究所和BWH附属博士后ChristophSteiger。

可以摄入或植入体内的医疗设备可以为医生提供诊断、监测和治疗许多疾病的新方法。 特拉维索的实验室现在正在研究各种可摄取的系统，这些系统可以用来运送药物、监测生命体征和检测胃肠道的运动。

在大脑中，可植入的电极提供电流被用于一种被称为深脑刺激的技术，这通常用于治疗帕金森病或癫痫。 这些电极现在由植入皮肤下的类似起搏器的装置控制，如果使用无线电源，可以消除这种装置。 无线脑植入物还可以通过光遗传学帮助传递光来刺激或抑制神经元活性，迄今为止，光遗传学还没有适应于人类，但可能有助于治疗许多神经疾病。

目前，植入式医疗设备，如心脏起搏器，自带电池，占据了设备上的大部分空间，寿命有限。 阿迪布，谁设想更小，无电池设备，一直在探索的可能性，无线供电植入设备与无线电波发射的天线在身体外。

到目前为止，这一直很难实现，因为无线电波在通过身体时往往会消散，所以它们最终太弱，无法提供足够的电力。 为了克服这一点，研究人员设计了一个他们称之为“活体网络”(IVN)的系统。 这个系统依靠天线阵列发射频率略有不同的无线电波。 当无线电波传播时，它们以不同的方式重叠和组合。 在某些点，波的高点重叠，它们可以提供足够的能量为植入的传感器供电。

“我们选择的频率略有不同，在这样做时，我们知道，在某一时刻，这些频率将同时达到他们的最高水平。 当他们同时达到顶峰时，他们就能够克服为设备供电所需的能量阈值。

有了新的系统，研究人员不需要知道传感器在体内的确切位置，因为功率是通过大面积传输的。 这也意味着它们可以同时为多个设备供电。 在传感器接收到突发功率的同时，它们还接收到一个信号，告诉它们将信息中继回天线。 研究人员说，这种信号也可以用来刺激药物的释放、电的爆发或光的脉冲。

远距离的力量.

在对猪的测试中，研究人员显示，它们可以将能量从身体外的一米处发送到身体深处10厘米的传感器。 如果传感器的位置非常接近皮肤表面，它们可以从多达38米的距离供电。

阿迪布说：“目前，在你能走多深和你能走多远的身体之外，有一种权衡。

研究人员正在努力提高电力输送的效率，并将其转移到更远的地方。 研究人员说，这项技术还有可能改善RFID在其他领域的应用，如库存控制、零售分析和“智能”环境，允许更长距离的物体跟踪和通信。