直接在记录部位放大、转换和处理神经过程的微小离子电位波动的能力对于提高神经植入物的性能至关重要。有机前端模拟电子器件是此应用的理想选择,由于其具有类似组织的机械特性,因此可以实现微创放大器。在这里,我们通过配对耗尽型和增强型 p 型和 n 型有机电化学晶体管 (OECT) 来展示完全有机互补电路。通过精确的几何调整和垂直设备架构,我们实现了重叠的输出特性并将它们集成到具有单个神经元尺寸(20 微米)的放大器中。具有 p 和 n-OECT 组合的放大器可实现电压对电压放大,增益为 > 30 分贝。我们还利用具有匹配特性的耗尽型和增强型 p-OECT 来展示具有高共模抑制率(> 60 分贝)的差分记录能力。将基于 OECT 的前端放大器集成到灵活的柄部外形中,可以实现小鼠皮层中单神经元的记录并进行现场过滤和放大。
与外部设备交互。在过去的几十年里,由于技术挑战,大多数 BCI 进展都局限于动物实验或有线连接的人类受试者,从而阻碍了它们在治疗神经系统疾病或增强人类能力方面的应用。Neuralink 最近取得的突破标志着首次成功将完全无线的 BCI 设备植入人脑并有效检测脉冲活动。值得注意的是,这款名为 N1 的设备只有一枚硬币大小,但却具备记录和传输脑信号、无线充电和通过蓝牙通信的全部功能(图 1)。同样,NEO 也是一种无线设备,尽管略大一些(大约是两个平行硬币的大小)。NEO 由近场通信 (NFC) 供电,也通过 NFC 进行通信,因此无需电池。这两款设备的主要区别在于
皮质骨的弹性模量低于 30 GPa,而生物医学钛植入物的弹性模量高于 100 GPa。这种弹性模量的不匹配会导致由应力屏蔽效应和植入物的骨整合不良引起的骨吸收。本研究旨在确定激光定向能量沉积 β 型 Ti 合金锭中形成的强烈 <100> 纤维织构是否会导致弹性模量显着降低。我们证明激光沉积的 β 型 Ti-42Nb (wt%) 合金锭表现出各向异性的力学性能。由于强烈的 <100> 纤维织构,在构建方向上获得了低弹性模量(低于 50 GPa)和高屈服强度(高于 700 MPa)。新型激光沉积 Ti-42Nb 合金还表现出优异的体外生物性能,表明其适用于生物医学应用。
在这项评估中,教练似乎是某些手术程序以及精心挑选的患者的一种可实现且安全的方法,以确保患者的手术和安全性更好。允许在人体受限位置实现复杂程序的COC能力使泌尿外科和妇科的手术程序受益,但它逐渐看到其使用扩展到其他手术专业。除了提供与迷你侵入性手术相同的优势外,公共汽车还将为外科医生(人体工程学和敏捷,操作区域的可视化,运动自由,精度等)提供几个优势。关于患者(术后康复,术后疼痛的管理,住院时间等。)。
在一系列手术中,通常使用电外科手术来维持有效的止血。这可能会对心脏植入式电子设备 (CIED) 造成电磁干扰 (EMI),从而妨碍设备的正常功能。CIED 包括起搏器 (PPM)、植入式心脏除颤器 (ICD)、心脏再同步治疗设备(起搏器和除颤器 (CRT-P/CRT-D))和植入式循环记录器 (ILR)。电灼术可导致发电机损坏、起搏抑制、异步起搏激活和心室颤动。在电外科手术期间对 CIED 进行积极的管理计划对于最大限度地减少 EMI 的这些不利影响至关重要。目的:促进在电外科手术期间对 CIED 患者进行安全有效的围手术期管理。H
脑机接口 (BCI) 是神经科学领域中一个发展迅速的领域,其基础是人类神经系统与计算机之间的直接通信。1,2 非侵入式 BCI,如脑电图 (EEG) 或基于近红外光谱的交互,已成功将信号转换为针对运动障碍的设备控制命令,此类系统已与增强现实相结合。3–6 植入式微电极阵列 (MEA) 的发展开启了脑机交互的新时代,揭示了其在中枢神经系统和周围神经系统中的潜在应用。初步研究重点是恢复四肢瘫痪患者的运动技能,并取得了令人鼓舞的结果。7,8 另一个具有挑战性的应用是视觉假体。虽然视网膜假体已经可用,9 通过皮质刺激恢复视觉通路仍在发展中。10–16 到目前为止,在评估
摘要背景:利用低强度电压源(<10 V)产生的非电离电场来控制恶性肿瘤生长作为一种癌症治疗方式的潜力越来越大。在肿瘤内或肿瘤附近植入多个电极施加低强度电场的方法被称为肿瘤内调制疗法(IMT)。目的:本研究探讨了先前建立的 IMT 优化算法的进展,以及针对特定患者 IMT 的定制治疗计划系统的开发。通过在脑模型上实施完整的优化流程,包括机器人电极植入、术后成像和治疗刺激,证明了治疗计划系统的实用性。方法:3D Slicer 中的集成计划流程从导入和分割患者磁共振图像(MRI)或计算机断层扫描(CT)图像开始。分割过程是手动的,然后是半自动平滑步骤,通过应用选定的过滤器可以平滑和简化分割的大脑和肿瘤网格体积。通过选择插入和尖端坐标,在患者 MRI 或 CT 上手动规划电极轨迹,以选择所选电极数量的插入和尖端坐标。然后可以使用自定义的半自动 IMT 优化算法优化电极尖端位置和刺激参数(相移和电压),其中用户可以选择处方电场、电压幅度限制、组织电特性、附近危及的器官、优化参数(电极尖端位置、单个接触相移和电压)、所需的场覆盖百分比和场适形度优化。显示优化结果表,并将得到的电场可视化为叠加在 MR 或 CT 图像上的场图,并显示大脑、肿瘤和电极的 3D 渲染。优化后的电极坐标被传输到机器人电极植入软件,以便规划电极并随后按照所需轨迹植入。结果:开发了一种 IMT 治疗计划系统,该系统结合了患者特定的 MRI 或 CT、分割、体积平滑、电极轨迹规划、电极尖端定位和刺激参数优化以及结果可视化。所有以前在不同软件平台上运行的手动管道步骤都合并到一个半自动化的基于 3D Slicer 的用户界面中。在术前计划、机器人电极植入和术后治疗计划中,对整个系统实施的脑模型验证均取得成功,以根据患者情况调整刺激参数
#同等贡献 *共同贡献的作者(eva.blasco@oci.uni.uni-heidelberg.de和jochen.wittbrodt@cos.uni- Heidelberg.de)隶属关系1隶属关系1)1. Hbigs,海德堡,德国。3 Heika研究生院“功能材料”,德国海德堡。4分子系统工程和高级材料研究所(IMSEAM),海德堡大学,德国海德堡69120。5海德堡大学海德堡大学的有机化学研究所(OCI),德国海德堡69120。6ZentrumFürMolekulareBiologie derUniversitätHeidelberg(ZmbH),海德堡大学,海德堡大学,69120德国海德堡,7 Max Planck医学研究所,69120 Heidelberg,Heidelberg,德国Heidelberg,Dermany 8 8 Hohenheim,Manufitiation of Manductiation,70059,Stuttgart,Stutgart,3岁,激光印刷,两光刻岩石刻板,微植物,生物工程,oryzias latipes,果蝇Melanogaster
人工耳蜗(CI)通过提供一种绕过正常听力以直接刺激听觉神经的方法来彻底改变了严重至深刻的感觉听力丧失患者的治疗。在现场进一步的进步是引入“听力保存”手术,因此,仔细插入了CI电极阵列(EA),以避免对耳蜗的细腻解剖结构和功能的损害。保留内耳的残留功能使患者可以从CI中获得最大的好处,并将CI电刺激与声学听力结合起来,提供改善的术后言语,听力和生活质量。然而,在当前手动插入EA的植入手术范式下,无法可靠地免除耳蜗。机器人辅助EA插入是一种新兴技术,可以克服基本的人动力学局限性,可防止在实现稳定和缓慢的EA插入方面的一致性。本综述首先描述了EA插入速度与应变后力和压力的产生之间的关系。讨论了这些对等方内力可能损害耳蜗并导致术后恶化的各种机制。将手动插入技术的约束与机器人辅助方法进行了比较,然后概述了机器人辅助EA插入的当前和未来状态。
结果至少确定了一项预先指定的设备的70%(50/71)的前瞻性临床试验。总体而言,有473项预期设计的研究(招募97 886个个体)的报告被认为是符合条件的,其中包括81%(251/308)前瞻性非偶然的临床试验(66个186个个体)和19%(57/308)(57/308)随机临床试验(31 700个个人)。研究方案的预期措施可在49%(150/308)的研究中获得,而16%(48/308)具有同行评审的公开协议。在82%(253/308)的研究中评估了与设备相关的不良事件。报告了39%(120/308)的结果裁决过程。与非随机试验相比,随机分组的样本量较大(中位数为304 vs. 100个个体,p <.001)。在CE-MARK批准之前,没有确定任何设备的随机临床试验。非随机临床试验主要在评估中的设备的相应CE-MARK AP(89%,224/251)之后发表。样本量对于之前发表的研究(中位数)(中位数)的样本量小于CE-MARK批准(p <.001)。具有较大样本量(> 50个个体)和招募期更长的临床试验更有可能在CE-MARK批准后发布,并且在2016 - 21年期间更为频繁。