A dor crônica é uma condição fraca que afeta severamente a qualidade de vida, geralmente dependendo dos medicamentos OPWED com seus graves efeitos colaterais e risco de dependência. De acordo com a US Pain Foundation, 1..6 milhões de americanos vivem com dor crônica. Para mais de 17 milhões de pessoas, sua dor crônica é alta influência – geralmente limita suas atividades de vida ou trabalho.
Os estímulos elétricos implantáveis atuais sugerem uma alternativa para estimular a medula espinhal para impedir que os sinais de dor atinjam o cérebro. No entanto, esses dispositivos trazem defeitos como alto custo, cirurgia agressiva e requisitos frequentes de substituição de bateria. Agora, pesquisadores do Departamento de Engenharia Biomédica do E-Man da USC Viterby criaram uma solução revolucionária: uma implantável flexível sem fio habilitada por ultrassom (UIWI) para o Departamento de Engenharia Biomédica do USC Viterby Viterby em junho de junho de junho de June Chen.
Este dispositivo inovador, detalhes Eletrônica da naturezaDores de um importante lábio para a frente na terapia da dor. Embora os estacionadores atuais da medula espinhal possam ser irracionais e as baterias possam ser fortes, o novo dispositivo foi projetado para dobrar e torcer com movimento, e é alimentado por um transmissor de ultrassom de uso sem a necessidade da bateria. Ele também usa o algoritmo de aprendizado de máquina para personalizar o tratamento de cada paciente. Este trabalho foi liderado por Johrab. Kaprielian colega de engenharia Kifa Jho, que também era professor de oftalmologia na USC Cake School of Medicine.
Alívio da dor sob demanda: como funciona o estimulador implantável
O centro dessa inovação possui sua fonte de alimentação sem fio, eliminando os requisitos de baterias pesadas e interfaces com fio complexas, que geralmente requerem cirurgia. O estimulador de UIWI recebe sua força de um transmissor de ultrassom externo e vestível (WHT). O ultrassom fornece um método não agressivo seguro e eficaz para a infiltração de tecidos profundos. O dispositivo converte ondas mecânicas em sinais elétricos por um evento conhecido como efeito pijolétrico. A raiz do estimulador de UIWI é um material pizololeico miniaturizado feito de titanato de zirconato de chumbo (Pizade), que é um elemento altamente eficiente para transformar a energia do ultrassom na energia elétrica necessária para a estimulação.
“O que realmente distingue este dispositivo a este dispositivo é sua capacidade sem fio, inteligente e auto-expressa de gerenciar a dor”. “Acreditamos que isso fornece um grande potencial para a substituição de esquemas farmacológicos e métodos convencionais de estímulo elétrico, combinando com necessidades clínicas para aliviar a dor”.
O PhD JHO Lab e o autor Yusun (Shan) Jeng diz que o Stemulador Miniatureizado Smart sem fio tem a capacidade de produzir uma gravidade adequada de estimulação elétrica usando energia de ultrassom, portanto ocorre mais pessoal, alvo e tratamento local.
“Esse tipo transformado em energia é importante para a estimulação profunda, porque o ultrassom é uma força agressiva e extremamente invasora”, disse Jeng “, disse Jeng.
“Do ponto de vista clínico, a avaliação da dor baseada em educação profunda permite explicações dinâmicas e condições de dor flutuantes, necessárias para a variável específica do paciente”. Joe Lab adicionou um doutorado. O candidato Chen Gong, também um escritor importante de papel.
Funciona pelo dispositivo:
Identificação da dor: o sistema monitora constantemente a gravação cerebral, especialmente os sinais de eletronsflogram (EEG), que refletem os níveis de dor do paciente. Perder a IA para avaliar os níveis de dor: um sofisticado modelo de aprendizado de máquina, baseado em uma rede neural chamada RaceNet -18, analisa esses sinais cerebrais e classifica a dor em três níveis distintos: dor leve, dor moderada e dor extrema. Esse modelo de IA faz 94,8% da precisão geral na distinção entre o estado dessa dor. Tratamento adaptado conforme necessário: Uma vez identificado o nível de dor, o transmissor de ultrassom vestível ajusta automaticamente a potência acústica infectada. O estímulo da UIWI pode então realizar o poder promovido e transformá -lo em uma intensidade elétrica, estimulando a medula espinhal. Ele cria um sistema de circuito fechado que fornece dor personalizada em tempo real. O próprio estimulador da UIWI é flexível, curvo e torce, permitindo o espaço ideal na medula espinhal. Ele fornece o estímulo elétrico da coluna vertebral para a medula espinhal, que efetivamente suprime a sensação da dor que revela a dor que infecções e evita a infecção pela dor.
O sucesso do laboratório A equipe do JHO Lab testou os estimuladores da UIWI em modelos de roedores, mostrando sua eficácia para gerenciar os resultados.
Os pesquisadores lançaram com sucesso a dor neuropática crônica causada por estímulo mecânico (como picada de pino) e estímulo térmico agudo (acertos infravermelhos).
Os testes de laboratório mostraram que a UIWI estimula uma redução significativa no índice de dor no tratamento. Em um experimento para avaliar se um animal está envolvido no ambiente com alívio da dor, os ratos mostraram uma escolha clara para a câmara onde o sistema de gerenciamento da dor foi ativado, garantindo a eficácia do dispositivo.
A dor personalizada é o futuro do alívio
A UIWI identifica um momento importante na busca do desenvolvimento bem -sucedido do estímulo e na melhoria do teste. Sua integração com o design flexível do implante e o algoritmo AI sofisticado oferece um método de tratamento dinâmico e personalizado que pode se adaptar à dor crônica e à natureza muito distinta.
Ansioso pela frente, JHO e seus associados esperam aplicativos mais avançados no dispositivo. A JHO disse que os projetos futuros permitem implantação de dispositivo menos agressiva – por exemplo, com uma seringa, pode tornar o material ainda menor. O transmissor de ultrassom vestível também pode ser desenvolvido como um dispositivo involuntário e em miniatura ou mesmo um adesivo de matriz de ultrassom, potencialmente combinando o poder da imagem com monitoramento e segmentação em tempo real para estimulação do alvo. Repetições futuras também podem ser controladas pelo software de smartphones, propondo gerenciar uma dor personalizada mais poderosa.
A JHO disse que o objetivo do dispositivo era converter o gerenciamento da dor crônica, fornecer o verdadeiro modo de alívio da dor personalizada, inteligente e eficaz.
“Nossas investigações destacam o potencial de eletrônicos implantáveis ultrassônicos no manejo da dor crônica clínica e traduzida”, disse Jeng.
