心脏起搏器和胰岛素泵这类植入设备,大多各自为战。佐治亚理工学院的一支研究团队想解决这个问题,他们搭建了一套组网系统,让信号穿过人体组织来传输,而不是靠天线和无线电波。

这项研究的共同作者、佐治亚理工工程师Alex Abramson解释了为什么现有方案不合适。

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蓝牙的功耗代价

目前能互相通信的植入设备,大多依赖蓝牙低功耗或近场通信这类无线电协议。Abramson认为,这两种方案都不适合体内数据传输。

第一个问题是功耗。他说,如果想让植入设备保持活跃状态、能在毫秒级时间内响应,用蓝牙系统很难做到。论文给出的数据是:蓝牙组件被激活时,最多会砍掉植入设备90%的电池寿命。

对植入设备来说,电池寿命直接关系到患者要不要再做一次手术更换。这也是团队选择绕开无线电、改用人体组织本身作为传输介质的直接原因。

从孤立到组网

起搏器和胰岛素泵这类设备长期处于孤立工作状态,彼此之间没有协调机制。团队搭建的这套组网系统,目标就是让它们能够互相通信。

信号不再经由天线和无线电波发送,而是通过身体组织传递。这一思路跳出了现有植入设备依赖的无线电协议框架,把传输路径换成了人体本身。

论文中提到的蓝牙功耗数据,构成了这套方案的问题起点:当现有协议在体内场景下会大幅消耗电量时,换一条传输路径就成了值得尝试的方向。