ワイヤレス電力とLVADの通信のためのバイオネットソナー超音波経皮性エネルギー伝送（UTET）システムの実現可能性テスト

目的：完全に埋め込み可能な機械的循環支援装置の臨床的ニーズに対処するために、Bionet Sonarは、外部の電力および/またはデータ通信ドライブラインを排除するように設計された新しい超音波経皮エネルギー伝播（UTET）システムを開発しています。 方法：UTETシステムは、ポンプ速度（1800、2400、3000 rpm）および組織類似体の厚さの範囲で、静的および動的なモックフローループおよび急性動物モデルの非臨床心臓ウェアHVADを使用して、設計、製造、および事前臨床的にテストされました。（5、10、15 mm）。 結果：プロトタイプは、HVAD電力要件を超える10kb/sおよびポンプ速度制御を超えるレシーバー（収穫）電力の達成を含む、システム障害なしの会議/超過メトリックによって証明される可能性を実証しました（> 95すべての実験的検査条件について、および急性組織損傷のない健康な組織温度範囲内の％感度と特異性）。 結論：初期段階の開発とテスト中に、UTETサイズの削減と安定した安全な操作のためのエンジニアリングの課題が特定され、ソリューションと将来の設計反復の制限に対処する計画も提示しました。

PURPOSE: To address the clinical need for totally implantable mechanical circulatory support devices, Bionet Sonar is developing a novel Ultrasonic Transcutaneous Energy Transmission (UTET) system that is designed to eliminate external power and/or data communication drivelines. METHODS: UTET systems were designed, fabricated, and pre-clinically tested using a non-clinical HeartWare HVAD in static and dynamic mock flow loop and acute animal models over a range of pump speeds (1800, 2400, 3000 RPM) and tissue analogue thicknesses (5, 10, 15 mm). RESULTS: The prototypes demonstrated feasibility as evidenced by meeting/exceeding function, operation, and performance metrics with no system failures, including achieving receiver (harvested) power exceeding HVAD power requirements and data communication rates of 10kB/s and pump speed control (> 95% sensitivity and specificity) for all experimental test conditions, and within healthy tissue temperature range with no acute tissue damage. CONCLUSION: During early-stage development and testing, engineering challenges for UTET size reduction and stable and safe operation were identified, with solutions and plans to address the limitations in future design iterations also presented.