[发明专利]使用超声反向散射器检测电生理信号的植入物

说明书

本文描述了可植入装置，其被配置为检测电生理信号。某些示例性可植入装置包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极配置成接合组织并检测电生理信号；集成电路，包括多晶体管电路和调制电路，调制电路被配置为基于电生理信号调制电流；超声换能器，被配置为基于调制的电流发射编码来自组织的电生理信号的超声反向散射。本文还描述了包括一个或多个可植入装置和询问器的系统，所述询问器包括一个或多个超声换能器，所述超声换能器配置成将超声波发送到所述一个或多个可植入装置或从所述一个或多个可植入装置接收超声反向散射。进一步描述了用于操作一个或多个可植入装置的计算机系统，以及检测组织中的电生理信号的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月7日提交的名称为“NEURAL DUST AND ULTRASONICBACKSCATER IMPLANTS AND SYSTEMS,AND APPLICATIONS FOR SUCH SYSTEMS(神经尘埃和超声反向散射植入物和系统以及用于该系统的应用)”的美国临时申请第62/359,672号的优先权，其通过引用并入本文用于所有目的。

关于联邦政府资助研究的声明

本发明是在国防高级研究计划局(DARPA)授予的批准号HR0011-15-2-0006和国立卫生研究院(NIH)授予的R21-E027570下通过政府支持完成的。

技术领域

本发明涉及用于感测组织中的电生理电压信号并使用超声反向散射来报告其的可植入装置。

背景技术

新兴的生物电子医学领域寻求破解和调节体内电生理活动以达到靶器官的治疗效果的方法。目前与周围神经、中枢神经系统和肌肉接口的方法严重依赖导线，造成长期使用的问题，而新兴的无线方法缺乏询问小直径神经所需的尺寸可扩展性。此外，传统的基于电极的技术缺乏以高空间分辨率从神经记录或从神经束内的许多离散位点独立记录的能力。

最近的技术进步和基础发现再次引起了对与周围神经系统接口的可植入系统的兴趣。周围神经刺激装置的早期临床成功，例如那些用于治疗截瘫患者的睡眠呼吸暂停或控制膀胱功能的装置，已经促使临床医生和研究人员提出从糖尿病到类风湿性关节炎的新疾病靶点。