Acoustic power transmission into an implantable device

Abstract

AB3:Implantoitavat laitteet ovat potilaiden tai eläinten tarkkailuun tarkoitettuja huomaamattomia laitteita. Niiden avulla voidaan mittauksen kohdetta seurata jatkuvasti häiritsemättä normaalia elämää. Näin voidaan lisätä käyttäjän turvallisuutta ja elämänlaatua ja vapauttaa hoitoresursseja muuhun käyttöön. Haasteena implantoitavissa langattomissa mittauslaitteissa on riittävä energian saanti ja tiedon siirto ulkomaailmaan. Yleisimmin käytetään sähkömagneettisia tehon ja tiedonsiirtomenetelmiä, joissa kuitenkin joudutaan tasapainoilemaan riittävän kantaman ja pienen tehonkulutuksen välillä. Lisäksi implanttien on oltava kudosyhteensopivia ja sovelluttava pitkäaikaiseen käyttöön, mikä asettaa omat vaatimuksensa kestävyyden suhteen. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia ultraäänen soveltuvuutta tehon ja tiedon siirtämiseen implantoitavaan laitteeseen. Lisäksi tavoitteena oli vertailla akustisen tiedon- ja tehonsiirron etuja ja haittoja verrattuna sähkömagneettiseen tehon- ja tiedonsiirtoon.

Implantable electronics can be used to monitor patients or animals continuously and unnoticed. This helps improving the patient's quality of life and releasing nursing staff to other activities. The sufficient supply of energy and possibility to transfer measurement data are however challenging to implement to these devices. In addition tissue compatibility, safe energy levels and long-term durability play also important role in implantable applications. The purpose of this thesis was to study the feasibility of ultrasound-based power and data transmission for implantable applications. In addition the use of electromagnetic-based and ultrasound-based data transmission were compared.