骨科髓内钉、人体骨折端的受力应变监测系统及方法与流程

1.本发明涉及外科技术领域，特别涉及一种骨科髓内钉、人体骨折端的受力应变监测系统及方法。

背景技术：

2.骨折术后不愈合是创伤骨科需要面对的一个巨大难题，在骨折复位手术后，髓内钉所在区域存在血肿、骨痂、骨质的相继演变，组织的模量也随之变化，骨愈合进程中，对其生物力学环境的监测是影响骨折术后后续、康复干预的重要依据，其直接反映愈合情况，但难以直接、实时测量。
3.在临床中常用x线或ct(computer tomography，电子计算机x射线断层扫描)片等医学影像方式为对骨折愈合过程进行间接的视觉观测，但使用医学影像无法监测骨折端处的受力应变情况，并且由于随访等间隔问题不能对愈合进程中骨折位置的生物力学状态做到实时监测。
4.相关技术中，可以通过应变传感监测方式：即将骨植入应变传感器件通过粘接、物理固定等方法附加在植入体上，通过接触式应变传感方式获得力学环境信号，实现对骨折端处受力应变情况的监测。然而，相关技术中，由于骨植入应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小等问题，难以实现满足监测要求的力学反馈机制，有待改进。

技术实现要素：

5.本发明提供一种骨科髓内钉、人体骨折端的受力应变监测系统及方法，以解决相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。
6.本发明第一方面实施例提供一种骨科髓内钉，包括：髓内钉本体，所述髓内钉本体的预设位置处由预设材质以预设方式制成，以感测其上的应变，输出应变信号；通信单元，用于接收所述应变信号，并将所述应变信号发送至预设终端，以基于所述应变信号得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据；以及封装体，所述封装体用于对所述髓内钉本体和所述通信单元进行封装。
7.可选地，在本发明的一个实施例中，所述预设材质为碳纤维增强聚醚醚酮（cfr-peek），所述预设方式为辐照碳化方式。
8.可选地，在本发明的一个实施例中，所述预设位置为所述骨折端对应的位置处。
9.可选地，在本发明的一个实施例中，所述髓内钉本体包括股骨近端髓内钉、股骨髓内钉、胫骨髓内钉和肱骨髓内钉中的至少一项。
10.可选地，在本发明的一个实施例中，所述通信单元包括在预设材质的表面形成的射频标签，以基于所述射频标签将由所述应变信号形成的射频信号传输至所述预设终端。
11.可选地，在本发明的一个实施例中，所述封装体为通过化学气相沉积法沉积一层
派瑞林制得。
12.本发明第二方面实施例提供一种人体骨折端的受力应变监测系统，包括：至少一个上述实施例所述的骨科髓内钉，用于采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号；通信装置，用于接收一个或多个骨科髓内钉上一个或多个通道的应变信号；以及处理器，用于根据所述一个或多个骨科髓内钉上一个或多个通道的应变信号，得到至少一位患者的人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。
13.可选地，在本发明的一个实施例中，所述通信装置包括：接收器，所述接收器包括至少一个天线，以在距离骨科髓内钉预设距离内时，接收所述骨科髓内钉的射频信号，并基于所述射频信号解析所述应变信号。
14.本发明第三方面实施例提供一种人体骨折端的受力应变监测方法，其利用上述实施例所述的人体骨折端的受力应变监测系统，方法包括以下步骤：基于骨科髓内钉，采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号；根据所述人体骨折愈合期间骨折端的应变信号得到至少一位患者的人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。
15.本发明第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例的人体骨折端的受力应变监测方法。
16.本发明实施例可以基于不同的骨折或伤患位置，植入骨科髓内钉，其中，髓内钉本体可以由具有良好生物兼容性、对比强度较高的预设材质以预设方式制成，以获得骨折或伤患位置的应变信号，与髓内钉本体一同由封装体进行封装的通信单元，可以发送应变信号，以得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据，实现受力应变数据的实时监测，便于后续分析髓内钉在体状态及进行愈合进程评估，及时改变患者行为，指导患者康复训练，且收集的数据可以进行体化分析愈合过程中髓内钉固定方案与骨折断端部位力学环境特征之间的关系，为术中髓内钉的固定方法产生指导。由此，解决了相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。
17.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本发明实施例提供的一种骨科髓内钉的结构示意图；图2为根据本发明一个实施例的以碳纤维增强聚醚醚酮为基体的髓内钉本体的三点弯曲测试结果示意图；图3为根据本发明实施例提供的一种人体骨折端的受力应变监测系统的结构示意图；图4为根据本发明一个实施例的人体骨折端的受力应变监测系统的原理示意图；图5为根据本发明实施例提供的一种人体骨折端的受力应变监测方法的流程图。
具体实施方式
19.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
20.下面参考附图描述本发明实施例的骨科髓内钉、人体骨折端的受力应变监测系统及方法。针对上述背景技术中提到的相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题，本发明提供了一种骨科髓内钉，在该骨科髓内钉中，可以基于不同的骨折或伤患位置，植入骨科髓内钉，其中，髓内钉本体可以由具有良好生物兼容性、对比强度较高的预设材质以预设方式制成，以获得骨折或伤患位置的应变信号，与髓内钉本体一同由封装体进行封装的通信单元，可以发送应变信号，以得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据，实现受力应变数据的实时监测，便于后续分析髓内钉在体状态及进行愈合进程评估，及时改变患者行为，指导患者康复训练，且收集的数据可以进行体化分析愈合过程中髓内钉固定方案与骨折断端部位力学环境特征之间的关系，为术中髓内钉的固定方法产生指导。由此，解决了相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。
21.具体而言，图1为本发明实施例所提供的一种骨科髓内钉10的结构示意图。
22.如图1所示，该骨科髓内钉10包括：髓内钉本体101、通信单元102和封装体103。
23.具体地，髓内钉本体101的预设位置处由预设材质以预设方式制成，以感测其上的应变，输出应变信号。
24.在实际执行过程中，本发明实施例可以通过接触式应变传感方式，获得骨折或病患位置的力学信号，形成力学反馈机制，具体可以将髓内钉本体101植入骨折或病患位置，作为应变传感设备，感受其植入位置上的应变，以输出应变信号。
25.其中，为了避免髓内钉本体101存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小等问题，本发明实施例的髓内钉本体101可以由预设材质以预设方式制成。
26.可选地，在本发明的一个实施例中，预设材质可以为但不限于碳纤维增强聚醚醚酮，预设方式可以为但不限于辐照碳化方式。
27.在一些实施例中，髓内钉本体101的预设材质可以为碳纤维增强聚醚醚酮，其中，碳纤维增强聚醚醚酮是碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料，集中了聚醚醚酮材料和碳纤维材料的优势，质量轻，且具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性能和生物兼容性，且此类材料经高能激光束碳化后可以具有高导电性及应力响应特性，其树脂基体电磁干扰较小，这为直接将髓内钉本身转化为传感器件提供了可能。
28.又例如，预设方式可以为辐照碳化方式，举例而言，本发明实施例可以通过辐照碳化的方式，利用激光直接在碳纤维增强聚醚醚酮上加工出对应形状的导电区域，从而使聚醚醚酮材质改性，感知体内力学信号、温度信号或化学信号。
29.其中，激光辐照可以采用紫外光、可见光、红外光，脉宽可以为毫秒、纳秒、皮秒、飞秒等，只要能够在碳纤维增强聚醚醚酮的表面碳化出所需的导电区域即可。另外，本发明实施例可以通过改变激光的输出功率、扫描速度、重复频率、离焦量等激光参数改变激光的能量密度，进而改变导电区域的形貌、成分和电阻率等，同时，还可以通过设计激光加工轨迹
对碳化导电层(碳化层)进行图案设计，形成不同的图案、适用于力学(压力、应变、摩擦等)、温度、化学(ph等)等复合信号传感的传感器。
30.举例而言，激光辐照可以采用紫外纳秒激光，激光器的输出功率可以为5w-10w，例如可以为5w、6w、7w、8w、9w、10w等，重复频率可以为40khz-100khz，例如可以为40khz、50khz、60khz、70khz、80khz、90khz、100khz等，扫描速度可以为20-110mm/s，例如可以为20mm/s、30mm/s、40mm/s、50mm/s、60mm/s、70mm/s、80mm/s、90mm/s、100mm/s、110mm/s等，离焦量可以为2-10mm，例如可以为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。由此，可以使得辐照在碳纤维增强聚醚醚酮基体表面的能量密度大于0.83j/mm 2，进而可以在碳纤维增强聚醚醚酮基体的表面形成碳化层。
31.可选地，在本发明的一个实施例中，预设位置为但不限于骨折端对应的位置处。
32.可以理解的是，骨愈合过程中，对骨折或伤患位置力学环境的监测是影响骨折术后后续、康复干预的重要依据，尤其是对骨折端处的受力应变情况的监测，可以直接反应骨愈合状态，因此，本发明实施例的髓内钉本体101的预设位置可以为骨折端对应的位置处，从而便于实时对骨折端处的受力应变情况进行实时监测，便于后续分析骨科髓内钉10在体状态及进行愈合进程评估，及时改变患者行为，指导患者康复训练。
33.可选地，在本发明的一个实施例中，髓内钉本体101包括股骨近端髓内钉、股骨髓内钉、胫骨髓内钉和肱骨髓内钉中的至少一项。
34.具体地，基于不同的骨折或伤患位置，髓内钉本体101可以包括但不限于股骨近端髓内钉、股骨髓内钉、胫骨髓内钉、肱骨髓内钉等长骨髓内钉，以实现针对不同位置的骨折端处受力应变情况的实时监测。
35.通信单元102，用于接收应变信号，并将应变信号发送至预设终端，以基于应变信号得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。
36.作为一种可能实现的方式，本发明实施例可以通过通信单元102，实现信号发送，其中，通信单元102可以接收髓内钉本体101输出的应变信号，并通过无线传输，将应变信号发送至预设终端，如信号接收器等，从而将应变信号转化为人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。无线传输的方式可以有很多种，例如有线有源的方式、无线有源的方式、无线无源的方式等等，下面进行详细描述。
37.可选地，在本发明的一个实施例中，通信单元102包括在预设材质的表面形成的射频标签，以基于射频标签将由应变信号形成的射频信号传输至预设终端。
38.在此对无线无源的方式进行详细描述。具体而言，当髓内钉本体101的预设材质为碳纤维增强聚醚醚酮，预设制成方式为辐照碳化方式时，本发明实施例可以将通过辐照碳化，实现对碳纤维增强聚醚醚酮基体的表面进行原位碳化，形成的不同形状碳化层作为射频标签，且不同的形状具有对应的特征频率，并再监测到应变后，谐振频率相应改变，实现对应力应变的实时监控，并且由于射频标签与基体之间的结合是非常牢固的，不会随着时间的延长而出现结合不牢固的问题，因而也不会出现谐振响应频率明显升高的问题，在实际应用过程中，本发明实施例可以在体外通过如便携式矢量网络分析仪的探头读取体内数据。
39.其中，碳纤维增强聚醚醚酮基体上射频标签的形状可以有多种，且不同的形状可以产生不同效果，例如，射频标签可以为细长条状，对于力学信号更为敏感，可以精准而及
时的对力学信号做出响应，从而用于反馈力学信号，如应力、应变等；射频标签可以为多条细长线条弯曲连接结构，该结构可以感知温度的细微变化，从而用于反馈温度信号；射频标签可以为正方形，可以通过吸收液体成分并感知液体的变化，从而用于反馈化学信号，例如体内ph的变化等。在术后愈合阶段，本发明实施例可以通过无线通信方式，获得体内骨折端的力学信号，用于分析病人手术的预后情况，如当预设终端靠近骨科髓内钉10上的射频标签时，在标签谐振频率处可以出现对应的峰值，本领域技术人员通过分析该峰的频率、峰度等信息，即可对骨科髓内钉10的应力状态进行解算，从而对骨愈合情况进行评估，实现射频无线通信。
40.在此对有线无源的方式进行详细描述。在实验室研究阶段，由于无需植入人体，例如可以直接通过数据线接入pc端显示，因此，本发明实施例可以采用有线方式进行数据测试、标定及评价，便于进行设备调试。
41.在此对无线有源的方式进行详细描述。在一些实施例中，本发明实施例还可以基于无线模块，发送基于髓内钉本体101获取的应变信号，实现应变信号的无线传输，并利用电源模块为无线模块进行供电，保证无线传输的正常进行。
42.在实际执行过程中，通信单元102可以接收髓内钉本体101的电阻信号即应变信号，电阻信号可以通过如惠斯通桥电路转换为电压信号并进行放大处理得到放大信号，放大信号可以进行模数转换为数字电压信号，数字电压信号可以再通过蓝牙模块进行无线发送，即加装包含蓝牙模块的小型外围电路，在体外直接可以用手机等可以接收无线蓝牙信号的移动设备直接接收和显示，此外，便携式矢网仪亦可级联蓝牙模块实现移动端的数据显示。
43.封装体103用于对髓内钉本体101和通信单元102进行封装。
44.在实际执行过程中，本发明实施例可以通过封装体103，实现对髓内钉本体101和通信单元102的封装，避免髓内钉本体101和通信单元102直接与人体接触产生不良反应，并提高本发明实施例的性能稳定性。
45.可选地，在本发明的一个实施例中，封装体103为通过化学气相沉积法沉积一层派瑞林制得。
46.在一些实施例中，封装体103可以为由化学气相沉积法沉积一层派瑞林制得的具有生物兼容性以及高介电常数的材料封装保护。
47.以一个实施例，对本发明实施例的骨科髓内钉10的工作原理及优点进行阐述。
48.本发明实施例可以采用紫外纳秒激光对碳纤维增强聚醚醚酮基体的表面进行辐照处理，所使用的紫外纳秒激光的波长为355nm，脉宽为25ns，激光器的输出功率为5.5w，重复频率40khz，扫描速度60mm/s，离焦量2mm，在碳纤维增强聚醚醚酮基体的表面形成射频标签，得到髓内钉本体101。
49.对该髓内钉本体101进行三点弯测试，测试结果如图2所示，其中，纵坐标电阻变化指的是电阻变化的绝对值与初始电阻值之比，以百分比表示，初始电阻值指的是未发生弯曲应变时测得的电阻值，而电阻变化的绝对值指的是发生弯曲应变后测得的电阻值与初始电阻值之间的差值的绝对值；曲线1为实际测试得到的电阻变化随弯曲应变变化的曲线，而虚线2是通过origin软件拟合得到的。
50.通过计算可得，在0-2.5％的工作应变范围内，髓内钉本体101具有较高的线性度
(r 2＝0.997)，线性度接近于1，表明采用该髓内钉本体101来感应信号变化具有良好的可靠性，并且可重复性较高，同时，测试表明该髓内钉本体101也具有较高的灵敏度(gauge factor，gf)，灵敏度为29.0074，灵敏度较高，表明该骨科植入物对信号的变化比较敏感，可以用其探测微小的信号变化。
51.通过上述实验可知，该髓内钉本体101中的射频标签可以很好的反馈力学信号，该骨科髓内钉能够用于人体或动物体内，并且结合体外通信装置或体内通信单元102能够实时检测和实时监测伤患部位的愈合情况。
52.根据本发明实施例提出的骨科髓内钉，可以基于不同的骨折或伤患位置，植入骨科髓内钉，其中，髓内钉本体可以由具有良好生物兼容性、对比强度较高的预设材质以预设方式制成，以获得骨折或伤患位置的应变信号，与髓内钉本体一同由封装体进行封装的通信单元，可以发送应变信号，以得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据，实现受力应变数据的实时监测，便于后续分析髓内钉在体状态及进行愈合进程评估，及时改变患者行为，指导患者康复训练，且收集的数据可以进行体化分析愈合过程中髓内钉固定方案与骨折断端部位力学环境特征之间的关系，为术中髓内钉的固定方法产生指导。由此，解决了相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。
53.其次参照附图描述根据本发明实施例提出的人体骨折端的受力应变监测系统。
54.图3是本发明实施例的人体骨折端的受力应变监测系统30的结构示意图。
55.如图3所示，该人体骨折端的受力应变监测系统30包括：骨科髓内钉10、通信装置301和处理器302。
56.具体地，至少一个骨科髓内钉10，用于采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号。
57.通信装置301，用于接收一个或多个骨科髓内钉10上一个或多个通道的应变信号。
58.在实际执行过程中，本发明实施例可以通过通信装置301，实现对一个或多个骨科髓内钉10上一个或多个通道的应变信号的接收，实现对骨愈合过程中骨折端应力应变的监测，便于后续针对应变信号进行骨愈合状态的分析。
59.可选地，在本发明的一个实施例中，通信装置301包括：接收器。
60.其中，接收器，接收器包括至少一个天线，以在距离骨科髓内钉预设距离内时，接收骨科髓内钉10的射频信号，并基于射频信号解析应变信号。
61.具体地，本发明实施例可以采用一个天线（例如直线微带天线）作为接收器，并在将天线靠近骨科髓内钉10上的射频标签时，接收射频信号，此时，在射频标签谐振频率处会出现对应的峰值，从而基于射频信号解析应变信号。
62.处理器302，用于根据一个或多个骨科髓内钉10上一个或多个通道的应变信号，得到至少一位患者的人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。
63.作为一种可能实现的方式，本发明实施例可以通过处理器302分析该峰的频率、峰度等信息，即可对一个或多个骨科髓内钉10的应力状态进行解算，从而对骨愈合情况进行评估。
64.结合图4所示，以一个实施例对本发明实施例的人体骨折端的受力应变监测系统的工作原理进行详细阐述。
65.如图4所示，本发明实施例可以通过辐照碳化髓内钉本体特定部位，使该部位改性
获得应变传感特性，骨科髓内钉10在术后可达到实时监测骨折位置的力学环境的目的，通过外界的通信装置301进行射频通信，可获得骨科髓内钉10在体状态，分析其位置的应变传感特性，这实现了骨科髓内钉10在体的生物力学监测等全生命周期状态监测，无线方式的信号采集和分析可用于改变患者行为，指导患者康复训练，影响临床预后。
66.此外，除射频信号外，本发明实施例还可以使用蓝牙等无线传输设备，作为无线传输设备的代替。
67.骨科髓内钉10可以对患者术后高效随访及个性化康复，还可以体化分析愈合过程中骨折部位的力学环境特征，所得结论最终为术中髓内钉的固定位置产生指导，可以最大程度优化目前的设备及诊疗方案。
68.根据本发明实施例提出的人体骨折端的受力应变监测系统，可以基于不同的骨折或伤患位置，植入骨科髓内钉，其中，髓内钉本体可以由具有良好生物兼容性、对比强度较高的预设材质以预设方式制成，以获得骨折或伤患位置的应变信号，与髓内钉本体一同由封装体进行封装的通信单元，可以发送应变信号，以得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据，实现受力应变数据的实时监测，便于后续分析髓内钉在体状态及进行愈合进程评估，及时改变患者行为，指导患者康复训练，且收集的数据可以进行体化分析愈合过程中髓内钉固定方案与骨折断端部位力学环境特征之间的关系，为术中髓内钉的固定方法产生指导。由此，解决了相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。
69.再次参照附图描述根据本发明实施例提出的人体骨折端的受力应变监测方法。
70.图5时本发明实施例的人体骨折端的受力应变监测方法的流程图。
71.如图5所示，该人体骨折端的受力应变监测方法，其利用上述实施例的人体骨折端的受力应变监测系统，方法包括以下步骤：在步骤s501中，基于骨科髓内钉，采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号。
72.在步骤s502中，根据人体骨折愈合期间骨折端的应变信号得到至少一位患者的人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。
73.需要说明的是，前述对人体骨折端的受力应变监测系统实施例的解释说明也适用于该实施例的人体骨折端的受力应变监测方法，此处不再赘述。
74.根据本发明实施例提出的人体骨折端的受力应变监测方法，可以基于不同的骨折或伤患位置，植入骨科髓内钉，其中，髓内钉本体可以由具有良好生物兼容性、对比强度较高的预设材质以预设方式制成，以获得骨折或伤患位置的应变信号，与髓内钉本体一同由封装体进行封装的通信单元，可以发送应变信号，以得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据，实现受力应变数据的实时监测，便于后续分析髓内钉在体状态及进行愈合进程评估，及时改变患者行为，指导患者康复训练，且收集的数据可以进行体化分析愈合过程中髓内钉固定方案与骨折断端部位力学环境特征之间的关系，为术中髓内钉的固定方法产生指导。由此，解决了相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。
75.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的人体骨折端的受力应变监测方法。
76.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
77.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
78.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
79.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或n个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（ram），只读存储器（rom），可擦除可编辑只读存储器（eprom或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（cdrom）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
80.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（pga），现场可编程门阵列（fpga）等。
81.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
82.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如
果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
83.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种骨科髓内钉，其特征在于，包括：髓内钉本体，所述髓内钉本体的预设位置处由预设材质以预设方式制成，以感测其上的应变，输出应变信号；通信单元，用于接收所述应变信号，并将所述应变信号发送至预设终端，以基于所述应变信号得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据；以及封装体，所述封装体用于对所述髓内钉本体和所述通信单元进行封装。2.根据权利要求1所述的骨科髓内钉，其特征在于，所述预设材质为碳纤维增强聚醚醚酮，所述预设方式为辐照碳化方式。3.根据权利要求1所述的骨科髓内钉，其特征在于，所述预设位置为所述骨折端对应的位置处。4.根据权利要求1所述的骨科髓内钉，其特征在于，所述髓内钉本体包括股骨近端髓内钉、股骨髓内钉、胫骨髓内钉和肱骨髓内钉中的至少一项。5.根据权利要求1所述的骨科髓内钉，其特征在于，所述通信单元包括在预设材质的表面形成的射频标签，以基于所述射频标签将由所述应变信号形成的射频信号传输至所述预设终端。6.根据权利要求1所述的骨科髓内钉，其特征在于，所述封装体为通过化学气相沉积法沉积一层派瑞林制得。7.一种人体骨折端的受力应变监测系统，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1-6任一项所述的骨科髓内钉，用于采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号；通信装置，用于接收一个或多个骨科髓内钉上一个或多个通道的应变信号；以及处理器，用于根据所述一个或多个骨科髓内钉上一个或多个通道的应变信号，得到至少一位患者的人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。8.根据权利要求7所述的人体骨折端的受力应变监测系统，其特征在于，所述通信装置包括：接收器，所述接收器包括至少一个天线，以在距离骨科髓内钉预设距离内时，接收所述骨科髓内钉的射频信号，并基于所述射频信号解析所述应变信号。9.一种人体骨折端的受力应变监测方法，其特征在于，利用权利要求7-8任一项所述的人体骨折端的受力应变监测系统，其中，所述方法包括以下步骤：基于骨科髓内钉，采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号；根据所述人体骨折愈合期间骨折端的应变信号得到至少一位患者的人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以实现如权利要求9所述的人体骨折端的受力应变监测方法。

技术总结

本发明涉及外科技术领域，特别涉及一种骨科髓内钉、人体骨折端的受力应变监测系统及方法，其中，骨科髓内钉包括：髓内钉本体，髓内钉本体的预设位置处由预设材质以预设方式制成，以感测其上的应变，输出应变信号；通信单元，用于接收应变信号，并将应变信号发送至预设终端，以基于应变信号得到人体骨折愈合期间骨折端的受力应变数据；封装体，封装体用于对髓内钉本体和通信单元进行封装。由此，解决了相关技术的应变传感器件存在电化学腐蚀、与植入体刚度失配、有效工作体积过小、难以实现满足人体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。体内监测要求的力学反馈机制等技术问题。