Encapsulation et intégration mécanique de dispositifs implantables actifs téléalimentés ou à récupération d'énergie

par Giulia Rizzo

Projet de thèse en Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies

Sous la direction de Elie Lefeuvre et de Jean-Christophe Lourme.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering (Orsay, Essonne) , en partenariat avec Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (laboratoire) , Microsystèmes et NanoBioFluidique (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 19-06-2017 .


  • Résumé

    Cette thèse est menée dans le contexte du projet européen Wireless in Body Environment (WIBEC). Il s'agit d'un projet « Innovative Training Network » pour 16 jeunes chercheurs, qui sont formés de manière coordonnée par des Universités, l'Industrie et des Centres Médicaux. L'objectif principal du projet WIBEC est de fournir une formation doctorale de haut niveau dans le domaine des technologies de communication sans fil pour les dispositifs implantables du futur, qui contribueront à améliorer la qualité des soins médicaux. Cette thèse s'intéresse aux problèmes liés à l'encapsulation des implants, et plus particulièrement aux interactions avec la transmission de données, l'alimentation sans contact, le stockage et la récupération d'énergie. L'évaluation des solution d'encapsulation sera faite en tenant compte des contraintes de biocompatibilité, de fiabilité, de stockage d'énergie et de transmission de données. La réalisation de preuves de concept étudiées in-vitro et in-vivo permettra d'évaluer la pertinence des solutions proposées. Des modèles théoriques multi-paramètres, multi-physiques permettront de d'étudier précisément les perturbations électromagnétiques engendrées, de calculer les courants induits, les effets thermiques et leur propagation, et d'analyser la robustesse mécanique des implants. Ces modèles seront affinés de manière itérative à l'aide de résultats expérimentaux. Cette thèse se déroule au sein de l'entreprise ValoTec, en collaboration avec le Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies de l'Université Paris-Sud.

  • Titre traduit

    Encapsulation and mechanical integration for implantable devices which uses wireless power transmission and energy harvesting


  • Résumé

    This thesis is a part of the Wireless in-Body Environment H2020 European Project (WiBEC). WiBEC is an Innovative Training Network for 16 young researchers, who are trained in coordinated manner by Academia, Industry, and Medical Centres. WIBEC's main objective is to provide high quality and innovative doctoral training to develop the wireless technologies for novel implantable devices that will contribute to the improvement in quality and efficacy of healthcare. This PhD. thesis focuses on solutions for implant encapsulation. The considered implants should be able to allow data communication and may use wireless power transmission, energy harvesting, battery cells and combination of these technologies to be powered. Assessment of solutions for integration and encapsulation will take into consideration biocompatibility, reliability, power solution, and data communication. Design and implement a complete system, proof-of-concept, will enable to evaluate the various solutions thanks to in-vitro and in-vivo studies. Dedicated multi-parameter, multi-physics theoretical models will enable to accurately predict of electromagnetic field disturbances, eddy currents, heating and thermal propagation, and the mechanical robustness of the implants. These theoretical models will be iteratively improved thanks to experimental results. This PhD thesis is conducted with ValoTec Company, in collaboration with the Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies of Université Paris-Sud.