面向内窥式电脑内层成像的无电极电力传输与无线遥测解决方案

内窥式脑机接口（eBCI）提供了一种将大脑连接到外部设备的 minimally invasive 方法，融合了神经科学、工程和医学技术。实现无线数据和电力传输对于这些可植入设备的临床可行性至关重要。典型的内窥式电脑内层成像（ECoG）解决方案包括具备多个电极（例如位于颅骨髋沟）的感知支架、用于无线能量收集和数据遥测的皮下胸部植入物，以及其中间连接的长型（数厘米）电缆。这种长电缆会带来风险和局限，尤其是针对血管较脆弱的患者或年幼患者。本工作引入了内窥式ECoG的无线和无电极遥测与电力传输解决方案。该方案包括光学遥测模块和聚焦超声波（FUS）电力传输系统。该方案可缩小至适用于内窥式支架的尺寸。我们的方案采用光学遥测实现高速数据传输（超过2 Mbit/s，能够在2 kHz采样率和24位分辨率下传输41个ECoG通道），而该方案提供的电力传输方案在安全限值内可为内窥植入设备提供最高10 mW功率预算。对牛组织组织的测试确认了该系统的有效性，表明未来的定制电路设计可通过消除电线和辅助植入物、最小化并发症来进一步提升eBCI应用。