标签电路、骨植入物、骨骼应变检测系统及方法与流程



1.本发明涉及外科技术领域,特别涉及一种标签电路、骨植入物、骨骼应变检测系统及方法。


背景技术:



2.射频识别技术可以实现阅读器和标签之间的非接触性通讯,以达到识别、检测等目的。相关技术中的射频识别技术常运用于门禁管制、产线自动化、物料管理等领域。几年来,随着人们对医疗健康的重视不断提升,射频检测技术也开始被应用于医疗领域,如使用裂环谐振器(split-ring resonator,srr)进行青光眼检测等。但射频在骨科的术后愈合领域应用较少,尤其是针对近年来新兴的聚醚醚酮等高分子基骨植入物来说,目前未见射频识别技术的运用。
3.相关技术中依托于骨植入物的力学环境监测主要靠附加在植入物上的有源传感器进行传感,并通过蓝牙等无线通信方式向体外传输信号
4.然而,相关技术的方法局限在于有源条件会限制传感器的使用寿命以及体积,带来更大的成本,为永久植入体内埋下隐患。此外,附加的传感器与骨植入物、人体之间也会由于性能差异产生力学失配等现象,极大影响耐久程度和传感效果。


技术实现要素:



5.本发明提供一种标签电路、骨植入物、骨骼应变检测系统及方法,以解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监测。
6.本发明第一方面实施例提供一种标签电路,包括:由导电材料以预设策略制成的射频标签,所述射频标签设置有一个缺口,以在所述缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并在接收到预设探测信号时,将所述应变信号反馈至预设终端,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。
7.可选地,在一些实施例中,所述预设策略由骨骼应力状态和目标骨植入物确定。
8.可选地,在一些实施例中,所述应变信号包括谐振峰峰度和谐振频率。
9.本发明第二方面实施例提供一种骨植入物,利用第一方面实施例所述的标签电路,其中,所述骨植入物包括:骨植入物本体,所述骨植入物本体的预设位置处由所述标签电路以预设方式制成,以感测其上的应变,输出应变信号,并在接收到所述预设探测信号时,将所述应变信号反馈至所述预设终端;封装体,所述封装体用于对所述骨植入物本体进行封装。
10.可选地,在一些实施例中,所述骨植入物本体的材质为碳纤维增强聚醚醚酮或聚醚醚酮材质,所述预设方式为激光碳化方式或3d打印方式。
11.可选地,在一些实施例中,所述骨植入物本体为关节软骨、髓内针和脊椎融合器中的至少一项;所述封装体为通过化学气相沉积法沉积一层的派瑞林。可选地,在一些实施例
中,所述骨植入物具有多通道传感器阵列,其中,所述多通道传感器阵列由所述标签电路以所述预设方式制成。
12.本发明第三方面实施例提供一种骨骼应变检测系统,包括:至少一个如第二方面实施例所述的骨植入物,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植入物的应变信号;以及处理器,用于根据所述一个或多个骨植入物的应变信号得到至少一位患者的受力应变数据。
13.可选地,在一些实施例中,所述通信装置包括:接收器,所述接收器包括至少一个天线,以在距离骨植入物预设距离内时,接收所述骨植入物的应变信号。
14.本发明第四方面实施例提供一种骨骼应变检测方法,利用如第三方面实施例所述的骨骼应变检测系统,其中,所述方法包括以下步骤:基于所述骨植入物,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受力应变数据。
15.由此,本发明实施例通过由导电材料以预设策略制成的射频标签,射频标签设置有一个缺口,以在缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端,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。由此,解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监测,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好以及应用范围广等优点。
16.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
17.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标签电路的方框示意图;图2为根据本发明一个具体实施例提供的标签电路的示意图;图3为根据本发明一个具体实施例提供的标签电路的仿真示意图;图4为根据本发明一个具体实施例提供的标签电路的仿真结果的示意图;图5为根据本发明实施例提供的骨植入物的方框示意图;图6为根据本发明一个具体实施例提供的标签电路及骨植入物的实物示意图;图7为根据本发明一个具体实施例提供的三点弯测试中由电容变化导致特征峰频率变化示意图;图8为根据本发明一个具体实施例提供的三点弯测试中由电阻变化导致特征峰峰度变化示意图;图9为根据本发明实施例提供的骨骼应变检测系统的方框示意图;图10为根据本发明一个具体实施例提供的标签电路加工、使用和分析的应用流程图;图11为根据本发明实施例提供的骨骼应变检测方法的流程图。
具体实施方式
18.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。
19.下面参考附图描述本发明实施例的标签电路、骨植入物、骨骼应变检测系统及方法。针对上述背景技术中提到的传感器和骨板之间耦合困难的问题,本发明提供了一种标签电路,在标签电路中,通过由导电材料以预设策略制成的射频标签,射频标签设置有一个缺口,以在缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端,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。由此,解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监测,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好以及应用范围广等优点。
20.具体而言,图1为本发明实施例所提供的一种标签电路的方框示意图。
21.如图1所示,该标签电路10包括:射频标签101。
22.其中,由导电材料以预设策略制成的射频标签101,射频标签101设置有一个缺口,以在缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端,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。
23.可选地,在一些实施例中,预设策略由骨骼应力状态和目标骨植入物确定,例如根据骨骼应力状态和目标骨植入物设置射频标签101为多齿状开口环、圆形环等。
24.可选地,在一些实施例中,应变信号包括谐振峰峰度和谐振频率。
25.其中,预设探测信号可以由体外天线(例如直线微带天线)发出,预设终端可以是手机、显示器、电脑等,在此不做具体限定,具体地,如图2和图3所示,图2为本发明一个实施例的标签电路的示意图,图3为本发明一个实施例的标签电路的仿真示意图,射频标签101用于传输应变信息,其形状可以为一个开口的方形环,由导电材料组成。该形状可以看作一个rlc电路,其具有对应的特征频率。当射频标签101上产生应变后,缺口间距会发生变化,导致电路的电容改变,谐振频率相应改变;同时,射频标签101应变也会带来电路电阻变化,导致检测到谐振峰的峰度ku发生改变(也就是峰的尖锐程度发生变化)。通过测量标签谐振峰峰度的这两种参数,即可获取所在基板的应变信息其中,标签电路10的仿真结果可以如图4所示。
26.由此,本发明实施例将射频识别技术运用于骨植入物的力学状态检测中,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好等优点,除了识别标签特征峰频率变化外,还可以识别其峰度变化,具有更广泛的应用范围,同时也可以获取更多信息便于下一步解算。
27.根据本发明实施例提出的标签电路,通过由导电材料以预设策略制成的射频标签,射频标签设置有一个缺口,以在缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并通过射频标签接收应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端,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。由此,解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监测,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好以及应用范围广等优点。
28.其次参照附图描述根据本发明实施例提出的骨植入物。
29.图5是本发明实施例的骨植入物50的方框示意图。
30.如图5所示,该骨植入物50包括:利用如图1实施例所示的标签电路10,骨植入物50包括:骨植入物本体501和封装体502。其中,骨植入物本体501的预设位置处由标签电路10以预设方式制成,以感测其上的应变,输出应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端;封装体502,封装体502用于对骨植入物本体501进行封装。
31.应当理解的是,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,具体可以将骨植入物本体501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压力,以输出应变信号。在实际执行过程中,本发明实施例可以通过封装体502,实现对骨植入物本体501的封装,避免髓内骨植入物本体501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。
32.其中,为了避免骨植入物本体501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,本发明实施例的骨植入物本体501可以由预设材质以预设方式制成。
33.需要注意的是,预设位置可以由本领域技术人员根据骨折或病患位置的实际情况进行相应设置,在此不做具体限制。
34.可选地,在一些实施例中,骨植入物本体501的材质可以为但不限于碳纤维增强聚醚醚酮或聚醚醚酮材质,预设方式可以为但不限于激光碳化方式或3d打印方式。
35.应当理解的,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,这为直接将骨植入物本身转化为传感器件提供了可能。
36.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。
37.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。
38.可选地,在一些实施例中,预设位置可以由为但不限于骨折端对应的位置处。
39.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,本发明实施例的骨植入物本体501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,便于后续分析骨植入物50
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。
40.可选地,在一些实施例中,骨植入物本体501为股骨近端髓内钉、股骨髓内钉、胫骨髓内钉和肱骨髓内钉中的至少一项。
41.具体地,基于不同的骨折或伤患位置,骨植入物本体501可以包括但不限于关节软骨、髓内针、脊椎融合器、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;也就是说,封装体502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。
42.可选地,骨植入物具有多通道传感器阵列,其中,多通道传感器阵列由标签电路以预设方式制成。
43.其中,多通道传感器阵列可以通过关联融合多组测量信号序列以降低静态数据的随机测量误差,提取出更加准确和可靠的信息,提升信息处理的速度和效率,在此不做具体限定,预设方式可以是碳化加工。
44.具体地,本发明实施例对骨植入物表面设定的位置处进行碳化加工得到碳化区域,并根据实际骨骼状态匹配多通道传感阵列的设计参数,并基于设计参数在碳化区域加工得到多通道传感阵列,便于实时检测应变数据信息,可以为实现患者的术后个性化健康管理提供技术支持。
45.为便于本领域技术人员进一步了解本发明实施例的骨植入物50,下面结合具体实施例进行详细说明。
46.综上可知,具体地,在完成标签电路10的设计以后,本发明实施例可以把设计好的标签电路10加工至树脂植入物上,例如,聚醚醚酮膝关节假体植入物等。如图6所示,图6为标签电路10及聚醚醚酮植入物的实物图。具体而言,本发明实施例可以通过以下两种加工方法:一种是采用激光选区碳化的方式,直接在树脂植入物上加工出对应形状的导电区域;另一种是采用3d打印的方式将银浆等导电浆料打印至树脂植入物上,并构建成射频标签101的形状。之后,为避免防止标签电路10受影响,提升传感器的性能稳定性,射频标签101在骨植入物50表面可以采用cvd(chemical vapor deposition,化学气相沉积)封装的方式镀一层parylene(派瑞林)薄膜,由此,对加工完成的骨植入物50进行封装。在完成骨植入物50以后,将骨植入物50安放至对应位置,例如,骨折端对应的位置处。图7为三点弯测试中由电容变化导致特征峰频率变化图(其中a1、b1、c1、d1曲线分别对应压头位移为0mm;1mm;1.5mm;2mm),图8为三点弯测试中由电阻变化导致特征峰峰度变化图(其中a2、b2、c2、d2曲线分别对应压头位移为0mm;1mm;1.5mm;2mm)。
47.由此,本发明实施例除了采用导电浆料3d打印标签外,还使用了激光碳化树脂植入物的加工技术,通过该技术加工得到的标签,其电阻会随着植入物应力变化产生较大的改变,从而对特征峰峰度产生影响,而对于一般的金属导电材料来说,由于其电阻影响很小,应变带来的电阻变化难以对峰度产生影响。
48.根据本发明实施例提出的骨植入物,通过骨植入物本体的预设位置处由标签电路以预设方式制成,以感测其上的应变,输出应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端,并通过封装体用于对骨植入物本体进行封装。由此,解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监
测,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好以及应用范围广等优点。
49.如图9所示,本发明实施例还提供一种骨骼应变检测系统100,包括:至少一个骨植入物50、通信装置902和处理器903其中,每个骨植入物50均可以如上述图5实施例所示,至少一个骨植入物50用于采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号;通信装置902,用于接收一个或多个骨植入物50的应变信号;处理器903,用于根据一个或多个骨植入物50的应变信号得到至少一位患者的受力应变数据。
50.可选地,在一些实施例中,通信装置902包括:接收器。其中,接收器包括至少一个天线,以在距离骨植入物50预设距离内时,接收骨植入物50的应变信号。
51.其中,预设距离可以是用户预先设定的,可以是通过有限次实验获取的,也可以是通过有限次计算机仿真得到的,在此不做具体限定,处理器903可以是网络矢量分析仪。
52.具体地,在实际执行过程中,本发明实施例可以通过通信装置902,实现对一个或多个骨植入物50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;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,并在将天线靠近骨植入物50上的射频标签101时,接收器会接收骨植入物50的应变信号,在标签谐振频率处会出现对应的峰值,处理器903通过分析该峰的频率、峰度等信息,即可对骨植入物50的应力状态进行解算,解析骨植入物50标签传回的信号并得到对应的应力、应变信息,检测骨植入物50状态,从而对骨愈合情况进行评估,需要说明的是,除应变信号外,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。骨植入物50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骨植入物50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。
53.为便于本领域技术人员进一步了解本发明实施例的骨骼应变检测系统,下面结合受力应变检测系统涉及的受力应变检测方法进行详细说明。
54.具体地,如图10所示,首先根据骨骼应力状态及植入物特性设计标签电路10,然后通过激光碳化技术或者导电金属材料3d打印技术在骨植入物50上加工标签图案,使用parylene等材料对骨植入物50表面进行cvd封装,并将骨植入物50安放至对应位置,例如膝关节软骨假体、髓内针和脊椎融合器等,在体外使用读取其及网分析仪接收传感器信息,并对获取的传感器信息进行后处理以及医学评估。由此,本发明实施例选择了合适的接收天线,在网络矢量分析仪等工具的帮助下,即可实现在体外接受无源骨植入物传感器的信号,并将其解算得到需要的信息,达到实时检测骨骼愈合过程中应力状态的目标。
55.根据本发明实施例提出的骨骼应变检测系统,通过至少一个如上述的骨植入物,采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号,并通过通信装置接收一个或多个骨植入物的应变信号,并通过处理器根据一个或多个骨植入物的应变信号得到至少一位患者的受力应变数据,由此,可以在接收到标签电路反馈的应变信号,检测骨愈合情况,可以克服有源传感器的局限,可以用于各种骨植入物的实时状态监测。
56.如图11所示,本发明实施例还提供一种骨骼应变检测方法,利用上述的骨骼应变检测系统,其中,方法包括以下步骤:在步骤s1101中,基于骨植入物,采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号。
57.在步骤s1102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受力应变数据。
58.需要说明的是,前述对骨骼应变检测系统实施例的解释说明也适用于该实施例的骨骼应变检测方法,此处不再赘述。
59.根据本发明实施例提出的骨骼应变检测方法,通过基于骨植入物,采集人体骨折愈合期间骨折端的应变信号,并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受力应变数据。由此,解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监测,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好以及应用范围广等优点。
60.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,以用于实现如上述实施例的骨骼应变检测方法。
61.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是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。
62.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。
63.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,表示包括一个或更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。
64.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,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,现场可编程门阵列等。
65.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。
66.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:


1.一种标签电路,其特征在于,包括:由导电材料以预设策略制成的射频标签,所述射频标签设置有一个缺口,以在所述缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并在接收到预设探测信号时,将所述应变信号反馈至预设终端,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。2.根据权利要求1所述的标签电路,其特征在于,所述预设策略由骨骼应力状态和目标骨植入物确定。3.根据权利要求2所述的标签电路,其特征在于,所述应变信号包括谐振峰峰度和谐振频率。4.一种骨植入物,其特征在于,利用如权利要求1-3中任一项所述的标签电路,其中,所述骨植入物包括:骨植入物本体,所述骨植入物本体的预设位置处由所述标签电路以预设方式制成,以感测其上的应变,输出应变信号,并在接收到所述预设探测信号时,将所述应变信号反馈至所述预设终端;封装体,所述封装体用于对所述骨植入物本体进行封装。5.根据权利要求4所述的骨植入物,其特征在于,所述骨植入物本体的材质为碳纤维增强聚醚醚酮或聚醚醚酮材质,所述预设方式为激光碳化方式或3d打印方式。6.根据权利要求5所述的骨植入物,其特征在于,所述骨植入物本体为关节软骨、髓内针和脊椎融合器中的至少一项;所述封装体为通过化学气相沉积法沉积一层的派瑞林。7.根据权利要求6所述的骨植入物,其特征在于,所述骨植入物具有多通道传感器阵列,其中,所述多通道传感器阵列由所述标签电路以所述预设方式制成。8.一种骨骼应变检测系统,其特征在于,包括:至少一个如权利要求4-7任一项所述的骨植入物,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植入物的应变信号;处理器,用于根据所述一个或多个骨植入物的应变信号得到至少一位患者的受力应变数据。9.根据权利要求8所述的骨骼应变检测系统,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,以在距离骨植入物预设距离内时,接收所述骨植入物的应变信号。10.一种骨骼应变检测方法,其特征在于,利用权利要求8-9任一项所述的骨骼应变检测系统,其中,所述方法包括以下步骤:基于所述骨植入物,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受力应变数据。

技术总结


本发明涉及外科技术领域,特别涉及一种标签电路、骨植入物、骨骼应变检测系统及方法,其中,标签电路包括:由导电材料以预设策略制成的射频标签,射频标签设置有一个缺口,以在缺口的间距和/或标签电路的电阻产生应变时,输出相应的应变信号,并在接收到预设探测信号时,将应变信号反馈至预设终端,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。由此,解决了传感器和骨板之间耦合困难的问题,可以克服有源传感器的局限,用于各种骨植入物的实时状态监测,具有无源传感、体积小、寿命长、生物相同性好以及应用范围广等优点。生物相同性好以及应用范围广等优点。生物相同性好以及应用范围广等优点。


技术研发人员:

臧浠凝 赵喆 李庆昂 黄金财

受保护的技术使用者:

北京清华长庚医院

技术研发日:

2022.11.04

技术公布日:

2022/12/1

本文发布于:2024-09-22 16:45:21,感谢您对本站的认可!

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