增强超声波能量传输：效率、声学和未来方向

可植入医疗设备（IMDs），如调节心律的心脏起搏器或治疗神经系统疾病的深脑刺激器，正在彻底改变医疗保健。不过，有限的电池寿命需要频繁进行更换手术。超声波能量传输（UPT）成为可持续IMD操作的一个有前景的解决方案。目前的研究优先考虑可植入材料，而对声场分析和在无线电源传输过程中最大化能量转移的关注较少。本文综述填补了这一空白。提供了超声波能量传输技术的全面分析，特别是在电源和效率方面的前沿系统设计。该综述批判性地审查了现有的效率模型，总结了影响UPT系统能量传输的关键参数。首次提出了一种一般UPT系统的能量流动图，以便深入了解整体功能。此外，本文探讨了UPT技术的发展阶段，展示了代表性的设计和应用。讨论了与UPT相关的剩余挑战、未来方向和令人兴奋的机会。通过强调具有生物传感和闭环药物输送等高级功能的可持续IMD的重要性，以及UPT的潜力，本文旨在激励在这一有前景的领域中进行进一步研究和进展。