韓国の研究陣が、患者が歩行したり寝返りを打っても、体内埋め込み型医療機器に必要な電力を安定的に供給できるワイヤレス充電技術を開発した。
ビョン・ヨンジェUNIST電気電子工学科教授の研究陣は、患者の動きと医療機器の作動状態に応じて電力供給量を調整するワイヤレス充電技術を開発したと29日明らかにした。研究成果は回路・システム分野の国際学術誌「電気電子工学者協会（IEEE）トランザクションズ・オン・サーキッツ・アンド・システムズ・ワン：レギュラー・ペーパーズ（Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers）」に6月に掲載された。
体内医療機器は、治療や通信機能を実行するときと待機するときで必要な電力が異なる。しかし従来のワイヤレス充電方式は、体の動きで送信コイルと受信コイルの距離や整列状態が変わると、機器の電力需要を正確に把握しにくかった。電力を過剰に送ると損失と発熱が発生し、供給が不足すると機器の作動が不安定になり得る。
研究陣は、信号の大きさそのものよりも、受信部の状態が変わる瞬間に現れる変化と確認信号への反応を分析する「適応型モード切替技術」を適用した。これにより、医療機器が作動するときは十分な電力を供給し、待機状態では低電力モードへ切り替えるようにした。
体内受信部には、出力電圧を迅速に調整する「電圧レース型ヒステリシスコントローラ」も搭載した。電圧情報を回路を通過する信号の時間差に変換して読み取る方式で、供給電圧が基準範囲を外れたかどうかを迅速に判断する。
実験では送受信コイル間の距離を7㎜から20㎜まで変更しても安定的な性能を示した。医療機器の使用電流が6㎃（ミリアンペア）から16㎃へ急増したときも出力電圧は3.3V（ボルト）を維持し、電圧変動幅は18㎷（ミリボルト）と測定された。
体外送信部から体内受信部までの全体電力伝達効率は最高69.1%を記録した。適応型モード切替技術を適用しない場合と比べると、効率が最大51.3%p向上した。
ビョン・ヨンジェ教授は「患者の動きによりコイル位置が変わっても、医療機器に必要な電力を安定的に供給できる」と述べ、「バッテリー交換のための手術負担を減らし、体内医療機器の使用期間を延ばすのに活用できるだろう」と語った。
参考資料
IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers(2026), DOI: https://doi.org/10.1109/TCSI.2026.3703408