CN111437024A - 一种智能化髓内钉系统 - Google Patents

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杨毅
刘浩
马立泰
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Abstract

本发明公开一种智能化髓内钉系统，包括主钉和横向锁定钉，主钉的侧壁和两端均设有应力传感器和位移传感器，横向锁定钉横向穿过主钉。本发明可以在不进行X光、CT检查的情况下，准确的判定患者是否达到骨融合，增加骨融合判定的准确率，并且能够对髓内钉植入后的自身位置、应力情况等进行记录并反馈。

Description

一种智能化髓内钉系统
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种智能化髓内钉系统。
背景技术
现有的髓内钉植入后需要反复进行X光、CT检查辅助判断患者是否达到骨愈合，患者需要反复到医院进行多次检查，涉及人力成本、时间成本、经济成本、放射危害等问题。并且，现有的髓内钉对植入后的自身位置、应力情况，以及患者的肢体运动、康复锻炼时间、休息时间、平卧时间等缺乏记录和反馈。
发明内容
本发明旨在提供一种智能化髓内钉系统，可以在不进行X光、CT检查的情况下，准确的判定患者是否达到骨融合，增加骨融合判定的准确率，并且能够对髓内钉植入后的自身位置、应力情况等进行记录并反馈。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开的智能化髓内钉系统，包括主钉和横向锁定钉，所述主钉的侧壁和两端均设有应力传感器和位移传感器，所述横向锁定钉横向穿过主钉。
优选的，所述主钉包括依次轴向连接的主钉上段、弹性段和主钉下段，所述弹性段内设有应力传感器和位移传感器。
优选的，所述主钉上段、主钉下段的侧壁均设有应力传感器和位移传感器。
优选的，所述弹性段的弹性形变方向为主钉的轴向。
进一步的，本发明还包括智能终端，所述应力传感器、位移传感器均与智能终端无线连接。
优选的，所述智能终端为手机。
进一步的，所述主钉上布置有重力传感器，所述重力传感器与智能终端无线连接。
进一步的，所述主钉表面设有化学传感器，所述化学传感器与智能终端无线连接。
优选的，所述弹性段包括弹簧、弹片或交叉弹片。
优选的，所述主钉上段、主钉下段均有横向锁定钉穿过。
本发明的工作原理如下：
当髓内钉植入后，由于人体重力的存在，上下2个椎体会对髓内钉产生压迫，弹性部件会变形，应力感受器记录应力的大小并传输到连接的智能终端，医生可以在医生端APP中观察到；
当患者脊柱运动时，比如身体变化姿势时，弹性部件以及主钉上段、主钉下段会再次变形，主钉上段、主钉下段会发生微动产生位移、应力也会产生相应变化；微动和位移会被位移感受器、应力感受器记录传输到智能终端；姿势的改变引起重力方向的改变，会被重力感受器记录传输到智能终端。
当患者还未达到椎间融合(骨愈合)的时候，患者重力主要通过椎间髓内钉传输，应力主要集中在髓内钉(髓内钉的一个主要功能就是支撑作用)，人的脊柱活动和变化姿势的时候，会产生应力改变、会有微动和位移产生，也有重力方向改变。当椎间融合后，骨头将上下椎体连接，起到椎间牢固支撑作用；这个时候，髓内钉就像是混泥土内部的一个空洞里的一个部件，不承担应力、不产生微动和位移，但是仍有重力方向改变。此时位移感受器记录值为0，应力感受器记录的应力为固定在一个较低的值。此时，医生就可以通过记录的应力和位移曲线来判断患者术后是否达到椎间融合，是否完全康复，从而避免反复X光和CT等放射照射。
本发明的有益效果如下：
1、本发明能够智能化实现自身判断是否达到骨愈合！避免传统的X光、CT放射学方法的放射危害，减少医患双方由此产生的时间、人力、经济成本，降低社会医疗负担。
2、本发明完成了纵向弹性设计，增加了骨折断端的应力刺激，有利早期康复；弹性段可实现纵向微动，主要实现纵向弹性位移的同时，还保留有传统的向4周360度微动的功能。
3、本发明可以智能化判断髓内钉是否有松动、断裂等并发症。
4、本发明通过应力传感器、位移传感器、重力传感器记录的数据，手机APP会自动分析和转化成患者曲线，从而分析得出患者的活动度、活动时间、平卧时间、康复训练锻炼时间等患者数据用于医生更好的指导患者康复锻炼。
5、化学传感器能获髓内钉表面PH值、钛合金碎屑、PEEK碎屑等材料碎屑等局部情况，并传输到APP，用于医生判断是否有髓内钉降解、失效等。
6、本发明可以准确的判定患者是否骨愈合，增加融合判定的准确率(现有的X光、CT判定融合的准确率较低，仅仅为50-70％左右)。
7、本发明可以为孕妇、备孕人员、其他放射危害敏感人员使用(孕妇、备孕人员因为担心放射危害，又合并需要骨科手术的疾病，往往处于尴尬两难的境地)。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电气原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明公开的智能化髓内钉系统，包括主钉和横向锁定钉6，主钉的侧壁和两端均设有应力传感器4和位移传感器5，横向锁定钉6横向穿过主钉。主钉包括依次轴向连接的主钉上段1、弹性段3和主钉下段2，主钉上段1、主钉下段2均有横向锁定钉6穿过，弹性段3的弹性形变方向为主钉的轴向，弹性段3可采用弹簧、弹片或交叉弹片构成，弹性段3内设有应力传感器4和位移传感器5，主钉上段1、主钉下段2的侧壁均设有应力传感器4和位移传感器5。主钉上还布置有重力传感器和化学传感器。
如图2所示，本发明还包括智能终端，应力传感器、位移传感器、重力传感器和化学传感器均与智能终端无线连接；智能终端优选为手机。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能化髓内钉系统，其特征在于：包括主钉和横向锁定钉，所述主钉的侧壁和两端均设有应力传感器和位移传感器，所述横向锁定钉横向穿过主钉。
2.根据权利要求1所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述主钉包括依次轴向连接的主钉上段、弹性段和主钉下段，所述弹性段内设有应力传感器和位移传感器。
3.根据权利要求2所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述主钉上段、主钉下段的侧壁均设有应力传感器和位移传感器。
4.根据权利要求3所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述弹性段的弹性形变方向为主钉的轴向。
5.根据权利要求1-4任一项所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：还包括智能终端，所述应力传感器、位移传感器均与智能终端无线连接。
6.根据权利要求5所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述智能终端为手机。
7.根据权利要求5所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述主钉上布置有重力传感器，所述重力传感器与智能终端无线连接。
8.根据权利要求5所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述主钉表面设有化学传感器，所述化学传感器与智能终端无线连接。
9.根据权利要求4所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述弹性段包括弹簧、弹片或交叉弹片。
10.根据权利要求1所述的智能化髓内钉系统，其特征在于：所述主钉上段、主钉下段均有横向锁定钉穿过。
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