EO_Medical_504

EO MEDICAL - SETTEMBRE 2022 XXXII Medical di comunicazione. “Poiché per comunicare si utilizza- no gli elettrodi [invece di bobine e antenne], con l’IBC possiamo ottimizzare sia il consumo di energia che le dimensioni”, spiega Maldari. Durante la ricerca, è sta- to eseguito uno studio in vivo utilizzando un sistema che consisteva in due capsule impiantate nell’atrio destro e nel ventricolo destro di un cuore, come si vede in figura 1. Ulteriori analisi hanno coinvolto il software COMSOL Multiphysics per misurare l’attenuazione del canale e stimare quanta potenza venisse dissipata nel tessuto. Analizzare la perdita di carico dell’IBC con la simulazione Il teamdiMicroPorthacollaboratocon Synopsys Inc. ,unaso- cietà di electronic design automation, utilizzando il software Synopsys Simpleware per sviluppare un modello di un torso umano da importarenel softwareCOMSOLMultiphysics (Fig. 3). Esso si basa su un modello umano convalidato dalla IT’IS Foundation di Zurigo; più precisamente, si tratta delmodello “Duke”, che rappresenta un uomo di 34 anni. Fig. 2 – Prototipo LCP per gli studi sui canali IBC Il modello geometrico è stato creato in modo da inclu- dere organi, muscoli, ossa, tessuti molli e cartilagine. Dopo l’importazione in COMSOL Multiphysics, è stata costruita una versione approssimata delle camere car- diache per distinguere il muscolo cardiaco dal sangue. Racconta Maldari: “Era importante per la mia applica- zione che queste caratteristiche fossero incluse perché hanno proprietà elettriche diverse”. Il team ha poi progettato in COMSOL Multiphysics due capsule LCP identiche per stimare i livelli di attenuazio- ne del canale intracardiaco. Le capsule sono state studiate con due orientamen- ti diversi, entrambi a una distanza del canale di 9 cm. Le simulazioni sono state eseguite con un approccio quasi-statico utilizzando l’interfaccia Electric Currents nell’AC/DC Module, un prodotto aggiuntivo di COMSOL Multiphysics, per calcolare l’attenuazione nel canale in un intervallo di frequenza compreso tra 40 kHz e 20 MHz. I risultati in figura 4 mostrano le posizioni della capsula dell’atrio destro (RA) nello scenario peggiore (perpendicolare) e nello scenario migliore (parallelo). Lo scenario migliore mostra una tensione differenziale più alta attraverso il dipolo ricevente. I livelli di attenuazione in entrambi gli scenari possono essere visti in figura 5, dove la differenza è di ~11 dB. Da 40 kHz a 20 MHz, l’attenuazione diminuisce di ~5 dB per entrambi i casi. Grazie ai risultati, Maldari e il suo team sono stati in grado di verificare che la posizione relativa e l’orientamento delle capsule hanno un forte impatto sull’attenuazione nel canale. Fig. 3 – Modello CAD del torso importato in COMSOL Multiphysics (a sinistra) e visualizzazione in sezione trasversale (a destra)