И.А. Стариков1, З.М. Юлдашев2

1,2 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (Санкт-Петербург, Россия)
1starikov.ilyaa@gmail.com, 2yuld@mail.ru

Постановка проблемы. Развитие технологии имплантируемых интерфейсов мозг-компьютер (иИМК) перешло от сугубо исследовательской области к клиническим применениям. Несмотря на большое количество проектов по рассматриваемой тематике, такие ключевые проблемы, как обеспечение долговременной стабильности работы и биосовместимости, остаются нерешенными. Высокие риски отторжения имплантата и нарушения гомеостаза головного мозга по-прежнему являются существенными препятствиями для сертификации подобных устройств.

Цель. Разработать прототип маломощного восьмиканального иИМК с замкнутым контуром, оснащенный системами беспроводной передачи данных и энергии.

Результаты. Проведено научное обоснование возможности использования системы непрерывной беспроводной передачи энергии (нБПЭ) с индуктивной связью для работы иИМК. Разработана структурная схема иИМК. Описаны и проанализированы основные узлы устройства. Приведена оценка эффективности и безопасности работы системы нБПЭ на основе данных эксперимента с моделью биологических тканей.

Практическая значимость. Предложенная в работе концепция иИМК с системой нБПЭ может быть использована для разработки иИМК с системами беспроводной передачи данных и энергии нового поколения, обеспечивающего безопасность пользователя путем минимизации рисков, связанных с выходом из строя встроенных в устройство накопителей электроэнергии и проведением повторных оперативных вмешательств для замены или обслуживания имплантов.

Стариков И. А., Юлдашев З.М. Разработка прототипа имплантируемого интерфейса мозг-компьютер с системой беспроводной передачи энергии и данных // Биомедицинская радиоэлектроника. 2026. T. 29. № 3. С. 103−109. DOI: https:// doi.org/10.18127/ j156 04136-202603-18

1. Vilela M., Hochberg L.R. Applications of brain–computer interfaces to the control of robotic and prosthetic arms. Handbook of Clinical Neurology. 2020. V. 168. P. 87–99. DOI: 10.1016/B978-0-444-63934-9.00008-1.
2. Wireko W.A.A., Ahluwalia A., Darko K. Bridging minds and machines: The recent advances of brain–computer interfaces in neurological and neurosurgical applications. World Neurosurgery, 2024. V. 189. P. 138–153. DOI: 10.1016/j.wneu.2024.05.104.
3. Khan S.R., Pavuluri S.K., Cummins G., Desmulliez M.P.Y. Wireless power transfer techniques for implantable medical devices: A review. Sensors. 2020. V. 20. № 12. Art. no. 3487. DOI: 10.3390/s20123487.
4. Gao X., Wang Y., Chen X., Liu B., Gao S. Brain–computer interface—A brain-in-the-loop communication system. Proceedings of the IEEE. May 2025. V. 113. № 5. P. 478–511. DOI: 10.1109/JPROC.2025.3600389.
5. Peng W., Chen Z. Enhanced planar wireless power transfer systems with ferrite material. in Proc. IEEE Wireless Power Transfer Conf. (WPTC). Montreal. QC. Canada. 2018. P. 1–4.
6. Zhang Z., Pang H. Design and optimization for coupled coils. In Wireless Power Transfer: Principles and Applications. IEEE. 2023. P. 55–94. DOI: 10.1002/9781119654117.ch3.
7. Haerinia M. Shadid R. Wireless power transfer approaches for medical implants: A review. Signals. 2020. V. 1. № 2. P. 209–229. DOI: 10.3390/signals1020012.