A local network of implants uses your body as the wiring

Georgia Tech researchers developed SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System) to enable communication between medical implants through body tissue instead of radio waves. Current implants using Bluetooth or NFC suffer from power drain—cutting battery life by up to 90%—poor signal attenuation in tissue, and bulky antennas requiring surgical insertion. SWANS mimics the nervous system, using ionic conduction to transmit signals.

The system consists of a wearable hub with a flexible circuit board, stainless-steel microneedle patches, and syringe-injectable implants each containing sensors or actuators. When the hub emits voltage pulses up to 12 volts, they create electric fields that spread through tissue, with implants responding only to specific pulse combinations via threshold-sensitive transistors. This passive design extends battery life significantly.

While similar FDA-cleared systems like Abilify My Cite exist, SWANS enables multi-device networking unlike the two-device limit of existing solutions.

طور باحثون من جورجيا تك نظام SWANS (النظام الذكي للشبكة wireless Autonomously Networking) لتمكين الاتصال بين الأجهزة الزراعة عبر النسيج Body بدلاً من موجات الراديو. الأجهزة الزراعة الحالية التي تستخدم بلوتوث أو NFC تعاني من استهلاك طاقة مرتفع — حيث تقلل بطارية الحياة بنسبة تصل إلى 90% — و attenuation ضعيف للإشارات في النسيج، وأنتينات ضخمة تتطلب جراحات زراعة. SWANS يقلد النظام العصبي، باستخدام التوصيل الأيوني لنقل الإشارات. يتكون النظام من جهاز قابل للارتداء يحتوي على لوحة دوائر مرنة، ورقع ميكرو-needles من الفولاذ المقاوم للصدأ، و implants قابلة للحقن كل واحد يحتوي على حسّاسات أو مُactivators. عند emitted pulses جهاز القابل للارتداء جهدًا يصل إلى 12 فولت، تSpread هذه الجهدات مجالات كهربائية عبر النسيج، ويستinky implants فقط لـ combinations محددة من pulses عبر transistors حساسة للعتبة. هذا التصميم غير النشط يمتد بطارية الحياة بشكل كبير. بينما توجد أنظمة مشابهات معتمدة من FDA مثل Abilify My Cite، SWANS يمكّن networking متعددة الأجهزة على عكس حد الأجهزةتين في الحلول الحالية.

জর্জিযা টেক-এর গবেষকরা SWANS (স্মার্ট ওয়ারলেস অটোনোমাস নেটওয়ার্কিং সিস্টেম) তৈরি করেছেন যা রেডিও তরঙ্গের পরিবর্তে শরীরের টিস্যুর মাধ্যমে চিকিৎসা ইমপ্লান্টগুলোর মধ্যে যোগাযোগ সম্ভব করে। বর্তমান ইমপ্লান্টগুলো যেগুলো ব্লুটুथ বা এনএফসি ব্যবহার করে, তারা উচ্চ শক্তি ব্যবহারের সমস্যায় ভুগে — ব্যাটারি জীবনকে 90% পর্যন্ত কমায় — টিস্যুতে সিগন্যাল ক্ষয় খারাপ হয় এবং সার্জারির মাধ্যমে ইনসার্ট করা দরকার একটি বলিষ্ঠ অ্যান্টেনা লাগে। SWANS স্নায়ু সিস্টেমকে অনুকরণ করে, আয়নিক প্রবাহন ব্যবহার করে সিগন্যাল প্রেরণ করে। সিস্টেমটি একটি পরিধানযোগ্য হাব সহ একটি নমনীয় সার্কিট বোর্ড, স্টেনলেস-স্টীল মাইক্রো-নিডল প্যাচ এবং প্রত্যেকটি সেনসর বা অ্যাকটিউয়েটার সংবলিত সুই ইনজেক্টেবল ইমপ্লান্ট নিয়ে গঠিত। যখন হাব 12 ভোল্ট পর্যন্ত ভোল্টেজ পাল্স ইমিট করে, তখন সেগুলো টিস্যুর মাধ্যমে ইলেকট্রিক ক্ষেত্র বিস্তার করে, এবং ইমপ্লান্টগুলো কেবল নির্দিষ্ট পাল্স সমষ্টির প্রতিক্রিয়া করে থ্রেশোল্ড-সেনসিটিভ ট্রানজিস্টার দ্বারা। এই নিয়ন্ত্রিত ডিজাইন ব্যাটারি জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দেয়। যদিও একই রকম FDA-স্বীকৃত সিস্টেম যেমন Abilify My Cite আছে, SWANS বর্তমান সমাধানের দুইটি ডিভাইস সীমার বিপরীতে মাল্টি-ডিভাইস নেটওয়ার্কিং সক্ষম করে।

Ein Team von Forschern des Georgia Tech hat ein Netzwerksystem namens SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System) aufgebaut, das Signale über Körpergewebe sendet, anstatt über Antennen und Funkwellen. Die meisten Implantate wie Herzschrittmacher und Insulinpumpen arbeiten isoliert. Funkprotokolle wie Bluetooth Low Energy oder NFC sind für die Datenübertragung im Körper ungeeignet, sagt Alex Abramson, Ingenieur am Georgia Tech und Koautor.

Das erste Problem ist der Strom. Bluetooth-Komponenten können die Akkulaufzeit eines Implantats um bis zu 90% verkürzen. Das zweite Problem ist, dass Funkwellen den Körper nicht gut durchdringen, mit Dämpfungsproblemen, wenn das Signal mehr als einen Zentimeter zurücklegt.

Bluetooth-Komponenten erfordern außerdem ein Gerät mit mindestens fünf Millimetern Breite, während dünnere Implantate injiziert werden können. SWANS basiert auf Ionenleitung wie Neuronen und nutzt normales Körpergewebe, um Signale zu senden. Das System umfasst einen tragbaren Hub, ein Pflaster mit Mikronadeln aus Edelstahl und ein Netzwerk aus spritzeninjizierbaren Implantaten.

Der Hub sendet Spannungsimpulse von bis zu 12 Volt aus und erzeugt ein elektrisches Feld. Implantate reagieren nur auf bestimmte Kombinationen von Impulsstärke und -dauer und verlängern so die Akkulaufzeit um mehr als das 15-fache.

Los investigadores de Georgia Tech desarrollaron SWANS (Sistema de Redes Inalámbricas Autónomas Inteligentes) para permitir la comunicación entre implantes médicos a través del tejido corporal en lugar de ondas de radio. Los implantes actuales que utilizan Bluetooth o NFC sufren de un gran consumo de energía —reduciendo la duración de la batería hasta en un 90%—, mala atenuación de señales en el tejido y antenas voluminosas que requieren inserción quirúrgica. SWANS imita el sistema nervioso, utilizando la conducción iónica para transmitir señales.

El sistema consta de un hub portátil con una placa de circuito flexible, parches de microagujas de acero inoxidable e implantes inyectables que contienen sensores o actuadores. Cuando el hub emite pulsos de voltaje de hasta 12 volts, estos generan campos eléctricos que se propagan a través del tejido, y los implantes responden solo a combinaciones específicas de pulsos mediante transistores sensibles al umbral. Este diseño pasivo extiende significativamente la vida de la batería.

Aunque existen sistemas similares aprobados por la FDA, como Abilify My Cite, SWANS permite el enredado de múltiples dispositivos a diferencia del límite de dos dispositivos de las soluciones existentes.

Des chercheurs de Georgia Tech ont développé le SWANS (Système de Réseau Sans Fil Autonome Intelligent) pour permettre la communication entre implants médicaux à travers le tissu corporel au lieu des ondes radio. Les implants actuels utilisant Bluetooth ou NFC souffrent d'une consommation d'énergie élevée — réduisant la durée de vie de la batterie jusqu'à 90% — d'une mauvaise atténuation du signal dans les tissus et d'antennes volumineuses nécessitant une insertion chirurgicale. SWANS imite le système nerveux, utilisant la conduction ionique pour transmettre les signaux.

Le système comprend un hub portable avec un circuit flexible, des patchs de micro-aiguilles en acier inoxydable et des implants injectables contenant chacun des capteurs ou actionnaires. Lorsque le hub émet des impulsions de tension allant jusqu'à 12 volts, celles-ci créent des champs électriques qui se propagent à travers les tissus, les implants répondant uniquement à des combinaisons d'impulsions spécifiques via des transistors sensibles au seuil. Cette conception passive étend considérablement la durée de vie de la batterie.

Bien que des systèmes similaires approuvés par la FDA existent, comme Abilify My Cite, SWANS permet le réseau multi-appareils à la différence de la limite de deux appareils des solutions existantes.

जॉर्जिया टेक के शोधकर्ताओं ने SWANS (स्मार्ट वायरलेस ऑटोनोमस नेटवर्किंग सिस्टम) विकसित किया जो रेडियो तरंगों के बजाय शरीर के टिश्यू के माध्यम से चिकित्सा इंप्लांट्स के बीच संचार सक्षम करता है। वर्तमान इंप्लांट्स जो ब्लूटूथ या एनएफसी का उपयोग करते हैं, उन्हें ऊर्जा क्षय का सामना करना पड़ता है—बैटरी जीवन को 90% तक कम कर देते हैं—टिश्यू में खराब सिग्नल अवमंदन, और सर्जिकल इंसर्ट की जाने वाले अंधेरे एंटेना। SWANS तंत्रिका तंत्र की नकल करता है, आयनिक चालनता का उपयोग करके संकेतों को प्रेषित करता है। प्रणाली में एक पहनने योग्य हब शामिल है जिसमें लचीला सर्किट बोर्ड है, स्टेनलेस-स्टील माइक्रोनीडल पैच, और सुई से इंजेक्टेबल इंप्लांट्स जिनमें सेंसर या एक्ट्यूएटर होते हैं। जब हब 12 वोल्ट तक के वोल्टेज पल्स उत्पन्न करता है, तो वे टिश्यू के माध्यम से विद्युत क्षेत्रों का विस्तार करते हैं, और इंप्लांट्स केवल थ्रेशोल्ड-सेंसिटिव ट्रांजिस्टरों द्वारा विशिष्ट पल्स संयोजनों के प्रतिक्रिया में कार्य करते हैं। यह निरक्रिय डिजाइन बैटरी जीवन को काफी बढ़ाता है। हालांकि, एफडीए के समान अनुमोदित प्रणालियां जैसे कि Abilify My Cite मौजूद हैं, SWANS अन्य समाधानों की तुलना में बाहरी डिवाइस सीमा के विरुद्ध मल्टी-डिवाइस नेटवर्किंग सक्षम करता है।

Peneliti dari Georgia Tech mengembangkan SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System) untuk memungkinkan komunikasi antara implantasi medis melalui jaringan tubuh alih-alih gelombang radio. Implantasi saat ini menggunakan Bluetooth atau NFC menderita konsumsi daya tinggi — mengurangi masa pakai baterai hingga 90% — redaman sinyal yang buruk di jaringan, dan antena besar yang memerlukan pembedahan. SWANS meniru sistem saraf, menggunakan konduksi ionik untuk mengirimkan sinyal.

Sistem ini terdiri dari hub portabel dengan papan sirkuit fleksibel, patch mikro-needles dari stainless steel, dan implantasi injeksi masing-masing mengandung sensor atau aktuator. Saat hub mengirimkan pulsa tegangan hingga 12 volt, Those menciptakan medan listrik yang menyebar melalui jaringan, dengan implantasi hanya merespons pada kombinasi pulsa tertentu melalui transistor sensitif ambang. Desain pasif ini memperpanjang masa pakai baterai secara signifikan.

Meskipun ada sistem serupa yang disetujui FDA seperti Abilify My Cite, SWANS memungkinkan jaringan multi-device berbeda dengan batas dua device pada solusi existing.

ジョージア工科大学の研究者たちは、無線-autonomous-networking-system（SWANS）を開発し、ラジオ波の代わりに体組織を通じて医療インプラント間の通信を可能にした。現在のBluetoothまたはNFCを使用するインプラントは、高電力消費——バッテリー寿命を90%短縮——組織内での不良な信号減衰、以及外科的挿入が必要な巨大なアンテナに苦労している。SWANSは神経系を模倣し、イオン伝導を使用して信号を伝送する。システムは、柔軟な回路_boardを備えた装着可能なハブ、ステンレススチールのマイクロニードルパッチ、以及各センサーアクチュエーターを内蔵した注射可能なインプラントから構成される。ハブが12ボルトの電圧パルスを発信すると、thoseは組織を電気場として広がり、インプラントは閾値感受性トランジスタによって特定のパルス組み合わせにのみ反応する。この受動的設計はバッテリー寿命を大幅に延伸する。类似のFDA承認システムがAbilify My Citeなど存在するが、SWANSは既存の2台制限と異なりマルチデバイスネットワークを実現する。

Pesquisadores da Georgia Tech desenvolveram o SWANS (Sistema de Rede Sem Fio Autônomo Inteligente) para permitir a comunicação entre implantes médicos através do tecido corporal em vez de ondas de radio. Os implantes atuais usando Bluetooth ou NFC sofrem de alto consumo de energia — reduzindo a vida da bateria em até 90% —, fraca atenuação de sinal no tecido e antenas volumosas que exigem inserção cirúrgica. SWANS imita o sistema nervoso, usando condução iônica para transmitir sinais.

O sistema consiste em um hub vestível com um circuito flexível, patches de microagulhas de aço inoxidável e implantes injetáveis cada um contendo sensores ou atuadores. Quando o hub emite pulsos de tensão de até 12 volts, eles criam campos elétricos que se espalham pelo tecido, com os implantes respondendo apenas a combinações específicas de pulsos por meio de transistores sensíveis ao limiar. esse design passivo estende significativamente a vida da bateria. Embora existam sistemas similares liberados pela FDA, como Abilify My Cite, SWANS permite o networking de múltiplos dispositivos ao contrário do limite de dois dispositivos das soluções existentes.

Исследователи из Georgia Tech разработали SWANS (Smart Wireless Autonomous Networking System) для обеспечения связи между медицинскими имплантатами через ткани тела вместо радиоволн. Текущие имплантаты, использующие Bluetooth или NFC, страдают от высокого потребления энергии — сокращая время работы батареи до 90% —, плохого ослабления сигнала в тканях и громоздких антенн, требующих хирургического введения. SWANS копирует нервную систему, используя ионную проводимость для передачи сигналов. Система состоит из носимого хаба с гибкой платой, патчей из нержавеющей стали с микроиглами и инъектируемых имплантатов, каждый из которых содержит датчики или исполнительные механизмы. Когда хаб посылает импульсы напряжения до 12 вольт, они создают электрические поля, распространяющиеся через ткани, при этом имплантаты отвечают только на конкретные комбинации импульсов через пороговые транзисторы. Этот пассивный design значительно продлевает жизнь батареи. Хотя существуют похожие системы, одобренные FDA, такие как Abilify My Cite, SWANS обеспечивает многомерную сеть, в отличие от ограничения в два устройства в существующих решениях.

佐治亚理工学院的研究人员开发了SWANS（智能无线自主网络系统），使医疗植入物能够通过身体组织而非无线电波进行通信。目前使用蓝牙或近场通信的植入物存在功耗问题——电池寿命缩短高达90%——组织内信号衰减严重，且需要手术插入的笨重天线。SWANS模仿神经系统，利用离子传导传输信号。该系统由一个带有柔性电路板的可穿戴集线器、不锈钢微针贴片以及每个包含传感器或执行器的注射式植入物组成。当集线器发出高达12伏的电压脉冲时，这些脉冲会通过组织产生电场，植入物仅通过阈值敏感晶体管对特定脉冲组合做出响应。这种被动设计显著延长了电池寿命。虽然存在类似获得FDA批准的系统，如Abilify My Cite，但SWANS支持多设备网络，而现有解决方案仅限于两台设备。