采用超声波进行通信的流式视频生物医学植入物
信号处理
2021-06-29 v2 图像与视频处理
医学物理
摘要
无线植入式医疗设备（IMDs）的使用日益增长，因为它们便于在患者正常活动中进行持续监测、简化数据获取所需的医疗流程，并降低与拖曳导线相关的感染可能性。然而，大多数最先进的 IMDs 是被动且离线的设备。实现主动且在线 IMD 的一个关键障碍是难以从 IMD 实时、高质量地视频广播。此类广播将有助于开发如具有治疗干预能力的流式视频胶囊内镜（CE）药丸等创新设备。最先进的 IMDs 采用射频电磁波进行信息传输。然而，RF-EM 波在组织中的高衰减以及联邦对发射功率和可操作带宽的限制，给采用 RF 链路的 IMDs 带来根本性性能约束，并阻碍实现可支持视频广播的高数据率。本工作中，超声波被用于通过生物组织进行视频传输与广播。所提出的概念验证系统在离体猪肠与在体兔上进行了测试。结果表明，使用工作于 1.1-1.2 MHz 的毫米级植入式生物相容换能器，可透过包裹培根的猪肠传输高分辨率（1280 像素 × 720 像素）内镜视频，并可在在体兔腹部近实时广播标准清晰度（640 像素 × 480 像素）视频。本文附有包含实验演示与媒体文件的媒体资源库。 accompanying media repository 可在此链接查看：https://bit.ly/3wuc7tk。
引用
@article{arxiv.2106.13655,
title = {Video-Streaming Biomedical Implants using Ultrasonic Waves for Communication},
author = {Gizem Tabak and Jae Won Choi and Rita J. Miller and Michael L. Oelze and Andrew C. Singer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13655},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1909.13172