CAREER: Wirelesss Sensing for In Vivo Medical Devices

职业:体内医疗设备的无线传感

基本信息

  • 批准号:
    1844280
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 65.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-02-15 至 2024-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project develops wireless networking systems for deep-tissue micro-implants. The micro-implants may be swallowed or injected into the human body and used for applications such as delivering drugs or monitoring internal human vitals. The challenge in building these systems arises from the power, size, and longevity constraints of micro-implants as well as the anatomical complexity of the human body and its interaction with wireless signals. By overcoming these challenges, this research will enable a new generation of networked micro-implants that can actively contribute to human health and well-being. The goal of this project is to design and build practical wireless systems that are capable of communicating with and localizing micro-implants at near-zero power. To this end, the researchers plan to augment micro-implants with backscatter sensors and develop algorithms, protocols, and system architectures for these sensors. The proposed research contributions encompass developing (i) algorithms for reliable and adaptive deep-tissue communication, (ii) techniques for accurate cross-medium backscatter localization, and (iii) integrated sensing platforms that combine communication, localization, and sensing on battery-free micro-implants. The proposed research will extend beyond the conception of algorithms and systems to the implementation and evaluation of real-world prototypes. The designs will be integrated on micro-implants with sensing and actuation capabilities, and will be evaluated in a number of applications such as wireless smart pills for targeted drug delivery and internal vital sign sensors for continuous in-vivo monitoring.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目开发用于深层组织微型植入物的无线网络系统。微型植入物可以被吞咽或注射到人体中,并用于输送药物或监测人体内部生命体征等应用。构建这些系统的挑战来自于微型植入物的功率、尺寸和寿命限制,以及人体解剖学的复杂性及其与无线信号的相互作用。通过克服这些挑战,这项研究将实现新一代联网微型植入物,为人类健康和福祉做出积极贡献。该项目的目标是设计和构建实用的无线系统,能够以接近零的功率与微型植入物进行通信和定位。为此,研究人员计划用反向散射传感器增强微型植入物,并为这些传感器开发算法、协议和系统架构。拟议的研究贡献包括开发(i)用于可靠和自适应深层组织通信的算法,(ii)用于精确跨介质反向散射定位的技术,以及(iii)将通信、定位和无电池传感相结合的集成传感平台微型植入物。拟议的研究将超越算法和系统的概念,扩展到现实世界原型的实现和评估。这些设计将集成在具有传感和驱动功能的微型植入物上,并将在多种应用中进行评估,例如用于靶向药物输送的无线智能药丸和用于连续体内监测的内部生命体征传感器。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Robotic Grasping of Fully-Occluded Objects using RF Perception
使用射频感知机器人抓取完全遮挡的物体
Self-reconfigurable micro-implants for cross-tissue wireless and batteryless connectivity
用于跨组织无线和无电池连接的自重构微型植入物
Augmenting Augmented Reality with {Non-Line-of-Sight} Perception
通过{非视线}感知增强增强现实
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The Underwater Backscatter Channel: Theory, Link Budget, and Experimental Validation
水下反向散射通道:理论、链路预算和实验验证
  • DOI:
    10.1145/3570361.3613265
  • 发表时间:
    2023-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Akbar, Waleed;Allam, Ahmed;Adib, Fadel
  • 通讯作者:
    Adib, Fadel
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    $ 65.83万
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    2020
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    $ 65.83万
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    $ 65.83万
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

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