CN111936199A - 用于骨再生的方法和系统 - Google Patents

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布莱恩·彼得森
梅莉·里姆-康斯坦丁
约翰·福尼尔
艾德·弗拉尼
格雷格·格尔曼
艾米·韩仁
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Abstract

提供了一种用于骨再生的方法和系统，其包括用于加速骨愈合过程的电刺激系统。电刺激系统包括线圈和电容器，使得当线圈被供电时，产生脉冲电磁场以加速愈合。还存在包括嵌件(诸如肘嵌件)的可植入医疗装置。肘嵌件包括中继器线圈和装置电容器或由中继器线圈和装置电容器形成，使得当线圈被供电时，装置线圈被供电并将中继脉冲电磁场递送到周围的骨。感应耦合提供了由线圈和中继器线圈两者进行的治疗以加速骨愈合。嵌件可以被实施为使得其可以与多个不同的可植入医疗装置结合使用。

Description

用于骨再生的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于骨再生的方法，该方法需要使用电刺激系统以加速骨愈合过程。
背景技术
与骨伤(例如断裂的骨)有关的问题是骨组织愈合需要很长时间。无论何处骨可能需要三到六周的时间来愈合。长的愈合过程可能导致患者过早地像正常情况那样移动，这只会使骨重新折断。此外，骨愈合的时间越长，患者患上与骨损伤相关的疾病的概率就越高。
因此，需要用易于使用并产生增强愈合的系统来加速骨的愈合过程。要是提供一种安全且可靠地加速愈合过程的系统(例如当患者穿戴矫正器、绷带或铸件(casting)时)这将是期望的。
发明内容
提供了一种骨再生系统，其包括支撑件(例如矫形装置(如矫形支架或铸件))，用于改善伤口愈合同时还将能量传递到可植入装置的电子刺激。矫形装置以感应耦合脉冲电磁场(以下称为PEMF)治疗的形式提供电刺激(以下称为ES)治疗，并且可以包括电容耦合(以下称为CC)电场治疗以加速骨愈合过程。
提供了一种骨再生的方法，该方法需要使用骨再生系统。骨再生系统包括支撑件，该支撑件可以实施为支撑受伤身体部位的矫形装置、绷带状支撑件或矫形铸件。支撑件容纳或在其上安装有电刺激系统(以下称为ESS)。ESS包括产生用于电刺激治疗(以下称为ES治疗)的PEMF的一个或更多个线圈、为ESS供电的板载电源和/或无线电能传输系统、生物传感器和电子电路，所述电子电路能够实现用于定制治疗的ESS的可编程操作和用于监测治疗效果和患者进展以及治疗应用中的用药依从性的传感器数据的传输。患者信息和治疗信息可以被加密、无线发送以及存储在本地数据系统和/或云上以供临床医生查看。容纳在支撑件上的或以其它方式安装在支撑件上的ESS可以使用远程无线电能传输系统供电。
骨再生系统还可包括以下子系统：
(a)可植入的非金属肘嵌件、膝盖垫片、脊柱嵌件或髋部嵌件或垫片或非金属衬套，其包含被调谐到由ESS产生的频率的导电的中继器线圈或多个线圈，以在体内在待治疗的骨的部位，局部地促进骨再生。植入的肘嵌件、膝盖垫片、脊柱嵌件或髋部嵌件可以被放置在多于一个的位置中，且可以位于更靠近需要骨生长的区域中。
(b)有源绷带，其提供伤口愈合以促进身体上的切口或慢性伤口的愈合。有源绷带包含ESS的更紧凑版本，该ESS的更紧凑版本具有本文所述的所有电子控制电路、感测和通信装置。如本领域普通技术人员所熟知的，尽管安装在支撑件上的ESS和有源绷带ESS具有相似的部件，但它们具有不同的操作参数(例如电压分布)以分别促进骨愈合和伤口愈合。有源绷带可以具有板载电源或从支撑件上的ESS接收有线或无线电能。有源绷带ESS还可以为上述(a)中所述的植入的ESS提供无线电能和控制。
(c)便携式装置，所述便携式装置可以向安装在支撑件、支架或绷带上的ESS提供无线电能。
包含在支撑件中的ESS也可以为植入的ESS和/或有源绷带中的ESS提供电能并对它们进行控制。
附图说明
图1是具有EES并由患者穿戴的踝矫正器的正视图。
图1A是踝矫正器的俯视图。
图2是具有由患者穿戴的EES的肘矫正器的正视图。
图3是示出了具有肘嵌件的可植入肘嵌件的分解图，该肘嵌件具有中继器线圈，该中继器线圈被接线到装置电容器并且由图2所示的EES感应供电并且被定位在肱骨和尺骨之间。
图4是具有EES并由患者穿戴的腕矫正器的俯视图。
图5是具有EES并由患者穿戴的膝盖矫正器的正视图。
图6是示出了具有中继器线圈和装置电容器的可植入膝盖垫片的分解图，并且膝盖垫片线圈由图5所示的EES感应供电并定位在胫骨和腓骨之间。
图7是具有EES并由患者穿戴的脊柱矫正器的正视图。
图8是示出了具有中继器线圈的可植入脊柱嵌件的正视图，该中继器线圈是圆柱形的并且被接线到由图7所示的EES感应供电并定位在椎骨之间的装置电容器。
图9是具有EES并由患者穿戴的髋部矫正器的正视图。
图10是示出了具有中继器线圈的可植入髋部嵌件的正视图，该中继器线圈是接线到装置电容器的圆锥形的，并且由图9所示的EES感应供电。
图11是描述用于骨再生系统中的骨再生系统电子元件的系统图。
图12是描述示出无线能量传输的谐振电路的电路图。
图13示意性地描述了用于与骨再生系统结合使用的便携式装置。
图14是描述对植入的医疗装置进行远程供电的框图。
图15是具有电刺激系统的有源绷带的分解图。
图16是在有源绷带被放置在断裂的骨所在位置的皮肤上之前的断裂的骨的剖视图。
具体实施方式
首先，应当理解，在几个附图中，相同的附图标记始终用于表示相同的结构元件、部分或表面，例如，可以由整个书面说明书进一步描述或解释的元件、部分或表面，该详细描述是整个书面说明书的一部分。
本文描述了骨再生系统10，并且其特征和实施例的描述通常包括如下内容：
1.具有结构和功能描述的骨再生系统；
2.图1-10的支撑件；
3.感应耦合的电/磁刺激；
4.无线能量源；
5.多传感器选择(图11)；
6.用户接口和云；
7.图13的便携式装置；和，
8.可植入调谐线圈。
1.具有结构和功能描述的骨再生系统
在图1-10中，示出了包括电刺激系统116(下文称为ESS 116)的骨再生系统10的实施例，如图11所示，在另一个实施例中，还包括支撑ESS 116的支撑件20。ESS 116能够利用一个或更多个脉冲电磁场50(下文有时称为PEMF 50)治疗骨107，如图4所示。支撑件20可以有多种实施方式，被实施为如图1和1A所示的踝矫正器22、如图2所示的肘矫正器24、如图4所示的腕矫正器25、如图5所示的膝盖矫正器28、如图7所示的脊柱矫正器30和如图9所示的髋部矫正器40。本文所描述的EES 116可以与这些矫正器和现在已知或将来开发的其他矫正器装置结合使用。
踝
现在转到图1和图1A，存在呈支撑ESS 116的踝矫正器22形式的支撑件20，ESS 116包括在图11中通常由附图标记60表示的系统电子元件，并且将在这里进行更详细的描述。踝矫正器22具有延伸到脚跟部分33和脚部分34的顶部的踝部分32。踝矫正器22还具有带35，使得踝矫正器22能够适配在患者100的脚120上和踝39周围，并固定在适当位置。在一个实施例中，带35是弹性带36。踝矫正器22还具有调整带37，所述调整带37允许踝矫正器22相对于患者100的踝39进行调整。调节带37安装在踝部分32上，调节带37具有如图1A所示的环形部分41。钩片42安装在踝部分32上，使得当踝矫正器22处于所期望的位置时，可将环形部分41固定到钩片42上，以将踝矫正器22保持在适当位置。
EES 116包括线圈组件31，所述线圈组件31具有线圈38、电容器44和基座49，线圈38和电容器44被安装在基座49上。如本领域普通技术人员所公知的，线圈38和电容器44形成LC电路43。线圈38可以是大约五(5)毫米厚，但是在其他实施例中线圈38可以具有其他厚度。EES 116还包括用于容纳EES 116的系统电子元件60的电子元件壳体47。如图1所示，线圈组件31的基座49安装在踝矫正器22的踝部分32上，并且线圈组件31具有从基座49延伸的第一突起45a和第二突起45b。第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b分别安装在第一突起45a和第二突起45b上，并且如图所示，第一公卡扣部件45a和第二公卡扣部件45b被接线到电容器44，第二公卡扣部件45b接线到线圈38。第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b分别安装在电子元件壳体47上，所述第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b能够分别被卡扣配合到第一公卡扣部件45a和第二公卡扣部件45b，使得线圈38电连接到图11所示的(现在将描述的)主控制单元70并由主控制单元70控制。EES 116还具有如图11所示的能量存储装置94，使得当第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b配合卡扣到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b时，由自能量源94(参见图11)传递的电能能够流过线圈38并对电容器44充电。当EES 116使电流供应到线圈38时，产生脉冲电磁场51(以下有时称为PEMF51)，该脉冲电磁场51在患者100具有伤口区域(由图1中的虚线参考线108指示)的位置处渗透到他或她的踝39并渗透需要治疗的折断的骨或断裂的骨101(由图1中虚线参考线101指示)。换句话说，PMEF 51刺激断裂的骨101的愈合，并可刺激周围组织的愈合。使用PEMF 51治疗来治疗断裂的骨是本领域普通技术人员所熟知的，因此在此不作更详细的描述。
在其它实施例中，可以有多个线圈38，它们彼此接线。线圈38被支撑在支撑件20上，该支撑件被实施为上述踝矫正器22，以及如现在将描述的肘矫正器24、腕矫正器26、膝盖矫正器28、脊柱矫正器30或髋部矫正器40。PEMF 51由线圈38或由PEMF驱动电路52(图11)驱动的多个线圈38产生或生成。结果是在断裂的骨101中产生的感应的次级电场。如本领域普通技术人员所公知的，所施加的磁场的特性和周围组织105与断裂的骨101的生物特性都影响感应的次级电场。PEMF驱动电路52使得PEMF 51能够在幅度、频率、脉冲模式和波形等方面变化。众所周知，PEMF 51可以被产生以在组织内生成0.1-20G的磁场，从而产生1-100mV/cm的电压梯度。
PEMF驱动电路52需要由PEMF电压调节器50提供的(可以相同或不同的)调节电压输入，如图11所示。能量源94向PEMF电压调节器50和系统电压调节器72提供源电压电平。能量源94可以是电池96或可再充电电池或电容器存储器。
PEMF信号或场51以特定频率生成，并被传输到患者100，但是当它传输通过患者100时，信号损失一些强度，还分散到更大的区域。如图1所示，由线圈38产生的脉冲电磁场51在线圈38处最密集，并且在其传输穿过患者100时减小和损失强度。在(现将描述的)可植入医疗装置130中，为了将脉冲电磁场51集中引导到在本文称为中继器线圈54的植入线圈中，例如图3中所示的肘嵌件354具有接线到装置电容器44a的中继器线圈54。中继器线圈54被调谐到相同频率，中继它从线圈38接收的无线信号。这种中继是基于该中继器线圈54具有在其上从由线圈38生成的PEMF 51感应的电流的事实形成的。这又使得在中继器线圈54周围形成中继器PEMF 61磁场(如图3所示)。结果，磁场在中继器线圈54周围将是密集的，并在来自PEMF 51的皮的表面处，磁场将是接近的。这允许来自中继器线圈54的更多的PEMF61存在于断裂的骨101中的断裂部位或手术部位。如现在将要描述的，中继器线圈54可以被放置在用于与膝盖、肘、髋部和脊柱医疗过程结合使用的垫片和嵌件的内部。对于混合的频率信号(例如27.12MHz载波信号和50Hz调制)，一个线圈38可以被调谐到27.12MHz，另一个例如中继器线圈可以被调谐到50Hz。
中继器线圈54通过两种方法之一来调谐。在一个实施例中，中继器线圈54可以被设计成使得中继器线圈54的自谐振与目标匹配的方式。这可以在线圈绕组重叠引起线圈匝之间的电容时完成，并且因此可以产生电容值，该电容值与线圈的电感值一起将引起线圈在某一频率处谐振。这被称为浏览器自谐振线圈，并且是本领域普通技术人员已知的。
在其它实施例中，串联电容的使用可用于调谐其值满足以下等式的线圈：
Figure BDA0002691788640000061
其中f是谐振频率，
L是线圈的电感，以及
C是与线圈串联的总电容。
对于膝、肘、髋部和脊柱医疗应用，(一个或更多个)中继器线圈54可以位于可植入医疗装置130的部件之间的(现在将描述的)垫片、嵌件或衬套中。附加的中继器线圈54可以放置在可植入医疗装置130的周围以进一步引导中继器PEMF 61，但是中继器线圈54需要与可植入医疗装置103电隔离，例如如果可植入医疗装置130由金属制成，则中继器线圈54必须与可植入医疗装置130电隔离。
对于组成脊柱的各种骨101的脊柱融合应用，中继器线圈54可以嵌入在骨上的骨图形被放置在其中的区域中，或者可以嵌入在放置在正被促进生长的骨101上的(图8中所示并且现将描述的)脊柱嵌件460中。实际上在所有情况下，中继器线圈54由生物相容材料132制成或被包裹在生物相容材料132中，使得在患者的治疗完成之后不需要移除它。
如图11所示，ESS 116具有能量存储装置94或者可以由未安装在支撑件20上的外部无线功率发射器95供电，所述外部无线功率发射器95将功率发射到位于或者安装在支撑件20上的无线功率接收器91。在一个实施例中，外部无线功率发射器95和无线功率接收器91感应耦合并且以谐振模式操作，以本领域普通技术人员公知的方式优化功率传输。来自无线功率接收器91的输出91a由整流和滤波部件92整流和滤波，并且整流和滤波部件是本领域普通技术人员公知的。来自整流和滤波部件92的配备的整流和滤波信号92a可用于为ESS 116直接供电，或者可被输入到能够以预定速率为能量存储装置96充电的充电电路93。用户智能装置(USD)110向无线数据收发器80发送无线数据113并从无线数据收发器80接收无线数据113。主控制单元70(下文中称为MCU 70)从无线数据收发器80接收无线数据113，无线数据113包括编程满足患者100的需要的刺激治疗所需的数据信息113a和参数113b。MCU 70向PEMF驱动电路52发送关于具有指定的频率和占空比的编程波形的控制信号71，它又分别向一个或多个线圈38发送经调整处理的信号74。生物传感器210由如图11所示的ESS116提供并控制，以在患者100忍受愈合过程时对他或她进行监测。在一个实施例中，生物传感器210可以被定位和固定在伤口区域108附近的皮肤106上，并且伤口可以是例如使用众所周知的无菌粘合材料的切口，以使得生物传感器210能够监测生物特征数据，该生物特征数据可以用于访问切口或伤口的状态并因此监测患者100正在进行的治疗进展。生物传感器210被接线到用于供电和控制的ESS 116。
有源绷带
如图15和16所示，在另一个实施例中，EES 116提供了一种还包括生物传感器210的有源绷带114，该生物传感器210可以被放置在患者100的皮肤106上。用于有源绷带114中的EES 116包括与上述相同的线圈组件31，线圈组件可以包括多个线圈38。如图16所示，有源绷带114具有衬垫层118，所述衬垫层118具有相对的第一衬垫表面124a和第二衬垫表面124b以及施加到第一衬垫表面124a和第二衬垫表面124b上的粘合剂119，使得ESS 116粘附到衬垫层118上，衬垫层118粘附到皮肤106上。有源绷带114还具有前述的第一突起45a和第二突起45b，在这些突起上分别安装第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b，并且分别安装前述的第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b。线圈组件114可以设置在如图所示的衬垫层118内部，或者安装在第一衬垫表面124a上。第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b卡扣适配到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b，衬垫层118粘附到患者100的皮肤106。衬垫层118覆盖并保护伤口区域108以促进断裂的骨101的愈合，线圈38提供PMEF 51来促进断裂的骨的愈合。当有源绷带114放置在断裂的骨101(例如图16所示断裂的骨)上的皮肤106上时，线圈38通电，其将PMEF 51发射到断裂的骨101中。
如图11、15和16所示，EES 116能够获取和传输与伤口108相关联的生物传感器数据212的生物传感器数据传输，并且生物传感器数据212包括pH水平数据、压力水平数据、温度数据、水分数据、湿度数据和类似数据。生物传感器对于本领域普通技术人员来说是公知的，因此在此不进行更详细的描述。在该实施例中，生物传感器210与有源绷带114集成在一起并且是有源绷带114的一部分。如图11所示，来自生物传感器210的生物特征数据212信号被输入到由MCU 70编程的可编程增益放大器211。MCU 70使用模拟多路复用器212选择哪个放大器信道输入到A/D转换器213。MCU 70通过无线数据收发器80将患者100的生物传感器数据212发送到用户智能装置110，然后可选地将生物传感器数据212发送到云服务器111用于卫生保健评估。
要指出的是，对于本文所述的实施例中的任一个，可以相同的方式收集上述生物传感器数据212，例如，当使用膝盖矫正器28或脊柱矫正器30时，可收集生物传感器数据212。
在另一个实施例中，有源绷带114可以用外部功率发射器90无线地供电，该外部功率发射器90发射由(安装在有源绷带114上的)无线功率接收器91接收的谐振调谐频率，该无线功率接收器91谐振地耦合到无线功率发射器90，并且现在将更详细地描述该技术。
可植入医疗装置
如图3、6、8和10所示，在其它实施例中，如现在将描述的，EES 116用于与可植入医疗装置130一起工作。可植入医疗装置130被植入患者100体内，并且可植入医疗装置130本身能够在体内，在在待治疗的断裂的骨101的部位，局部地促进骨再生。可植入医疗装置130包括具有中继器线圈54和装置电容器44a的内置(或是整体形成的)，装置电容器44a被设计成中继和再生由EES 116所生成的无线场。
支撑件20支撑EES 116和线圈38，而不会增加医疗专业人员或患者的设置的复杂性。如通常那样将支撑件20施用于患者100。上述有源绷带114可与具有中继器线圈54和装置电容器44a的可植入医疗装置130结合使用，使得有源绷带114的线圈38为中继器线圈54无线地供电。
无线能量源
该技术允许在大约一米的距离上无线地传输功率。这允许插入墙壁的装置将功率无线地传递到支撑构件20，使得电源线不会干扰患者的移动。如图11所示，存在一个发射共振调谐频率的外部功率发射器90，该共振调谐频率由无线功率接收器91接收，如本领域普通技术人员所公知的，该无线功率接收器91共振耦合到无线功率发射器90以优化两者之间的有效功率传输，并且该无线功率接收器91位于支撑构件20上。根据这一点，接收的波形可以被整流和滤波92并施加到充电电路93用于可再充电电池或大电容能量源，或者通过无线发射器95重新发射到植入的功率接收器115。需要注意的是在该骨再生系统10中使用的所有发射线圈和接收线圈具有大于100的品质因数以用于最佳能量传输。这允许支撑件20上的EES 116被无线供电。
为了说明的目的，典型的谐振回路电路发射器和接收器布置如图12所示，并由附图标记218指示。谐振回路电路发射器和接收器218具有以下部件：电源220、振荡器222、谐振电路224、整流器226和负载228。这包含源线圈以将无线能量传递到断裂的骨101。该脉冲磁场不仅有助于骨107的愈合，而且它还可以被具有用于接收功率的线圈的植入的医疗装置130利用。如果可植入医疗装置130被放置在骨107附近，则ESS 116可在其周围中继磁场，从而在更接近治疗区域的地方提供骨107的磁刺激。
便携式无线装置
在图13所示的另一个实施例中，存在能够在一米或更远的距离上无线地传输功率的便携式无线装置150。监视和生成PEMF 51所需的所有电子元件都包含在便携式无线装置150中，这是为了用户使用简单。便携式无线装置150被插入到墙壁插座(未示出)中，并且具有适配器151，或者可以具有其自己的内部能量源(例如电池96)。便携式无线装置150还具有便携式装置电子元件156，该便携式装置电子元件156允许能够为可以被实施为源线圈158的外部无线功率发射器90(图11)供电。源线圈158可以将功率无线地传输到可以安装在支撑件20上的无线功率接收器91。然后，这允许给MCU 70、PEMF驱动器52、线圈38和其它系统电子元件60供电，使得PEMF 51被递送到断裂的骨。这消除了对附接到患者100的电源线的需要，并允许患者具有更大的移动性。便携式无线装置150可以被夹到通常由附图标记153指示的杆或毯子上，使得便携式无线装置150处于不挡道的位置。
注意，便携式无线装置150增加了最小量的重量，因为便携式无线装置150未安装在支撑件20上。
骨再生系统10可用于多种不同的治疗，只要存在待治疗的伤口112和/或需要帮助愈合的骨107。本文所述的骨愈合的治疗可与治疗例如如现在将描述的膝盖、髋部、腕、踝、肘和脊柱中的许多骨107结合使用。此外，对于所有的骨102，治疗不仅可以用于刺激断裂的骨102(例如膝盖和髋部的骨102)的愈合，还可以用于帮助加速从需要将骨102断裂的手术中恢复。
矫正器装置支撑
腕矫正器
现在转到图4所示的腕矫正器25，腕矫正器25支撑在患者100的腕300上。腕矫正器25具有限定拇指开口304的手部302，腕矫正器25可由坚硬的硬材料制成或被制作为铸件306，在另一个实施例中腕矫正器25可由柔性透气材料制成，使得腕矫正器25可适配在手308和拇指310上。腕矫正器25支撑EES 116。EES 116包括具有支撑线圈38和电容器44的基座49的线圈组件31。EES 116还包括容纳系统电子元件60的电子元件壳体47。如图所示线圈组件31安装在腕矫正器22的手部302上，并且线圈组件31具有从其延伸的第一突起45a和第二突起45b，第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b分别安装在该第一突起45a和第二突起45b上。第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b接线到电容器44，第二公卡扣部件46b接线到线圈38。在电子元件壳体47上分别安装第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b，它们能够分别卡扣适配到第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b，使得线圈38和电容器由MCU 70的控制。EES 116还具有如图11所示的能量源94，使得当第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b(如图4中的箭头A所示)卡扣适配到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b时，电能能够流过线圈38并对电容器44充电。当EES 116使电流供应到线圈38时，在患者100具有伤口区域(如图1中的虚线参考线108所示)的位置处生成渗透到他或她的腕300的PEMF 51，并渗透需要治疗的折断的骨或断裂的骨(由指向断裂的骨101的方向的虚线参考线101指示)。PMEF 61刺激腕300中的断裂的骨101的愈合。
肘矫正器
现在转到图2和图3，其中示出了肘矫正器24。肘矫正器24具有臂部件330、前臂部件332以及连接到臂部件330和前臂部件332中的每一个的枢轴连接器334。还示出了患者100的上臂336、肘338和前臂340。肘矫正器24支撑EES 116。臂部件330支撑具有第一线圈38a和电容器44并安装在第一基座49a上的线圈组件31，枢轴连接器334支撑安装在第二基座49b上的第二线圈38b，前臂部件332支撑安装在第三基座49c上的第三线圈38c。用通常由附图标记312表示的导线将第三线圈38c接线到第二线圈38b，用导线312将第二线圈38b接线到第一线圈38a，并且每个线圈能够产生PEMF 51。
肘矫正器24支撑EES 116，该EES 116包括电子元件壳体47和容纳在其中的系统电子元件60。线圈组件31具有从第一基部49a延伸的第一突起45a和第二突起45b，第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b分别安装在第一突起45a和第二突起45b上。如图所示，第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b接线到电容器44，第二公卡扣部件46b接线到第一线圈38。第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b分别安装在电子元件壳体47上，其能够分别卡扣适配到第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b，使得第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c由MCU 70控制。EES 116还具有如图11所示的能量源94，使得当第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b(如图4中的箭头A所示)卡扣适配到到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b时，电能能够流过第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c并对电容器44充电。当EES 116使得电流被供应到第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c时，生成渗透患者100的上臂336、肘338和前臂340的PEMF 51，使得患者100的上臂336、肘338和前臂340都接受治疗以治愈受伤或断裂的肘338。
上述肘矫正器24可如上所述使用，但在图3所示的另一个实施例中，上述肘矫正器24与EES 116与可植入医疗装置130组合使用。在该实施例中，可植入医疗装置130是人造肘341。如图所示，构成肘338的骨102包括肱骨342、尺骨344和桡骨346。人造肘341包括具有轴承349的肱骨部件348、尺骨部件350和延伸穿过轴承349和尺骨部件350的销352，使得肱骨部件348和尺骨部件350铰接式连接。人造肘及其构造是本领域普通技术人员所熟知的。
在其它实施例中，EES 116还可以包括中继器线圈54和装置电容器44a，它们可以用于现在将要描述的多个不同的医疗嵌件和垫片中。
例如，如图3所示，提供了肘嵌件354，该肘嵌件354支撑在轴承349上。此外，接线到装置电容器44a的中继器线圈54嵌入在肘嵌件354中或在另一个实施例中支撑在肘嵌件354上。肘嵌件354在手术之后保留在患者100体内，并且此后不被移除。当EES 116被激活时，第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c生成PEMF 51，PEMF 51穿过幽默骨(humorousbone)342、尺骨344和桡骨346，并刺激这些骨以愈合。图14示出了可植入医疗装置130的电刺激的图。
由第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c生成的PEMF 51也穿过患者并进入中继器线圈54，使得中继器线圈54和装置电容器44a被激活或供电。响应于由第一线圈组件38a、第二线圈组件38b和第三线圈组件38c供电，中继器线圈54发射中继脉冲电磁场61，该中继脉冲电磁场61直接进入幽默骨342、尺骨344和桡骨346。第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c与中继器线圈54一起形成谐振电路224(图12中示意性地示出了谐振电路224)，其中中继器线圈54如所述地起作用。谐振电路对于本领域普通技术人员来说是公知的，因此在此不进行更详细的描述。当被激活时，中继器PEMF 61直接进入幽默骨342、尺骨344和桡骨346，以促进骨愈合。因此，这种治疗通过由中继器线圈54以及第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c产生的PEMF 51提供治愈。肱骨部件348的折叠部分362示出了肘嵌件354是如图3中的箭头C所指示的那样进行装配的，应当理解的是，折叠部分362是为了示出肘嵌件354的放置。在其它实施例中，仅有一个线圈组件31被支撑在与肘356形成谐振电路224的枢轴连接器334上。
此外，如图14所示，肘嵌件354中的中继器线圈54和装置电容器44a也可由无线功率接收器91容纳的外部无线功率发射器90无线地供电，使得EES 116被供电，生物传感器210被供电，以及线圈38被供电。来自线圈38的PEMF 51如上所述地为中继器线圈54供电。本文所述的任何可植入医疗装置130可以以无线方式供电。
膝盖矫正器
现在转到图5和图6，其中示出了膝盖矫正器28。膝盖矫正器28具有大腿部件400、小腿部件404和连接大腿和小腿部件404的膝盖矫正器枢轴连接器402。还示出了患者100的大腿406、膝盖408和小腿410。膝盖矫正器28支撑EES 116。大腿部件400支撑具有支撑在第一基部49a上的第一线圈38a和电容器44的线圈组件31，膝盖矫正器枢轴连接器402支撑在第二基部49b上的第二线圈38b，小腿部件支撑在第三基部49c上的第三线圈38c。用导线312将第三线圈38c接线到第二线圈38b，用导线312将第二线圈38b接线到第一线圈38a，并且每个线圈都能够产生PEMF 51。第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c在结构上与前面描述的线圈38相同，唯一的区别在于尺寸大小。
膝盖矫正器24和EES 116支撑电子元件壳体47。线圈组件31具有第一突起45a和第二突起45b，在其上分别安装第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b。如图所示，第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b接线到电容器44，第二公卡扣部件46b接线到第一线圈38a。第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b分别安装在电子元件壳体47上，它们能够分别卡扣适配到第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b。EES 116还具有如图11所示的能量源94，使得当第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b被(如图5中的箭头A所示)卡扣适配到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b时，电能能够流过第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c并对电容器44充电。当EES 116使电流被供应到线圈组件31时，第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c产生渗透患者100的大腿406、膝盖408和小腿410的PEMF51，使得患者100的大腿406、膝盖408和小腿410都接受治疗以治愈受伤或断裂的膝盖408。换句话说，PEMF 51刺激骨愈合。
上述的膝盖矫正器28可如上所述使用，但在图6所示的另一实施例中，具有EES116的膝盖矫正器28与图6所示的可植入医疗装置130组合使用，且在该实施例中，可植入医疗装置130是人造膝盖412。图6示出股骨414和胫骨416，但是未示出患者的髌骨或膝骨。人造膝盖412包括股骨部件418、膝盖垫片420和胫骨部件422，并且其中膝盖垫片420定位在股骨部件418和胫骨部件422之间。人造膝盖的结构和构造对于本领域的普通技术人员来说是公知的，因此在此不作更详细的描述。
膝盖垫片420提供支撑并用于和提供股骨部件418和胫骨部件422相对于彼此的改进的弯曲。此外，中继器线圈54和装置电容器44a嵌入或安装在膝盖垫片420上。膝盖垫片420是如图所示的C形。膝盖垫片420在手术之后保留在患者100体内，并且此后不被移除。当EES 116被激活时，电流被供应给第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c，并且每个线圈产生穿过股骨414和胫骨416并刺激这些骨以愈合的PEMF 51。
由第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c产生的PEMF 51也进入膝盖垫片420并激活中继器线圈54。响应于被供电，中继器线圈54发射直接进入股骨414和胫骨416的中继脉冲电磁场61(中继PEMF 61)。第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c与中继器线圈54一起形成谐振电路224(图12中示意性地示出了谐振电路224)，其中，中继器线圈54用作中继器。中继器电路对于本领域普通技术人员来说是公知的，因此在此不进行更详细的描述。当被激活时，中继PMEF 61直接进入股骨414和胫骨416以促进骨愈合。因此，这种治疗通过由第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c生成的PEMF 51以及由膝盖垫片420中的中继器线圈54生成的中继PEMF 61来提供治愈。
脊柱矫正器
现在转到图7，其中示出了脊柱矫正器30。脊柱矫正器30具有限定脊柱支撑开口452的脊柱支撑部件450，并且脊柱支撑部件450的尺寸被设计成使得其能够围绕患者100的下背部454装配。在其它实施例中，脊柱支撑部件450被实施为铸件。在一个实施例中，脊柱支撑部件450由柔性弹性材料制成，使得当患者100放置脊柱支撑部件450时，脊柱支撑部件450形成抵靠下背部454的压缩配合，并因此保持在适当位置，即，脊柱支撑部件450不会滑离患者100。因此，脊柱支撑部件450抵靠腰椎部分(lumber portion)456所在的下背部454。
脊柱矫正器25支撑EES 116，该EES 116在结构上与结合踝矫正器22所描述的EES116相同。即EES 116包括线圈组件31，该线圈组件31包括形成LC电路43的线圈38和电容器44，该线圈组件31支撑在基座49上。EES 116还包括电子元件壳体47。如图7所示，线圈组件31安装在脊柱支撑部件450上，并且线圈组件31具有第一突起45a和第二突起45b，在这些突起上分别安装第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b。如图所示，第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b接线到电容器44，第二公卡扣部件46b接线到第一线圈38a。第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b分别安装在电子元件壳体47上，第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b能够分别卡扣适配到第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b，并且当卡扣适配时，线圈38能够由MCU 70控制。EES 116还具有如图11所示的能量源94，使得当第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b(如图7中的箭头A所示)卡扣适配到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b时，电能能够流过线圈38并对电容器44充电。当EES 116使电流供应到线圈38时，产生PEMF 51，该PEMF 51在患者100具有伤口区域(图7中的参考线108所示)的位置处渗透到他或她的脊柱458的腰椎部分456，并渗透折断的或断裂的骨101，在这种情况下渗透需要治疗的腰椎骨L1 560和L2 562(见图8)。换句话说，PMEF 51刺激脊柱458中的断裂的骨101的愈合。
上述脊柱矫正器30可如上所述使用，但在图8所示的另一个实施例中，具有EES116的脊柱矫正器30与图8所示的可植入医疗装置130组合使用，在该实施例中，可植入医疗装置130是脊柱嵌件460。图8描述了脊柱458的一部分，示出了脊柱458的腰椎部分456。所示的是分别被标为474、476、478的腰椎骨L1、L2、L3，腰椎骨L5 474被支撑在骶骨480上。脊柱嵌件460适配在标为474、476的腰椎骨L1和L2之间。要指出的是，第二腰椎骨L2 562的一部分以虚线示出。此外，为了清楚起见，未示出通常用于与在脊柱中安装脊柱嵌件460结合使用的其它部件(例如螺钉、杆、钩等)，应当理解，所有这些其它部件对于本领域的普通技术人员来说是公知的。
脊柱嵌件460具有圆柱形主体462，圆柱形主体462具有相对的内主体表面464和外主体表面466，并且圆柱形主体462限定了脊柱嵌件开口468。脊柱嵌件460具有中继器线圈54，中继器线圈54是圆柱形或圆形的并且接线到安装或嵌入其中的装置电容器44a，例如它们可以被安装在内主体表面464或外主体表面466上。如本领域普通技术人员所公知的，脊柱嵌件开口468填满例如尸体的骨的材料。脊柱嵌件460在手术后保留在患者100体内，并且此后不被移除。当EES 116被激活时，被供应给线圈组件31的电流产生PEMF 51，该PEMF 51通过患者100并进入标记为474、476的腰椎骨L1、L2，刺激这些骨以愈合。
由线圈组件31产生的PMEF 51通过中继器线圈54和电容器44，中继器线圈54被激活或供电。响应于由线圈组件31供电，中继器线圈54发射直接进入标记为474、476的腰椎骨L1、L2的中继脉冲电磁场61(中继PEMF 61)。线圈组件61和中继器线圈54一起形成谐振电路224(图12中示意性地示出了谐振电路224)。当被激活时，中继PMEF 61直接进入被标记为474、476的腰椎骨L1、L2以促进骨愈合。因此，这种治疗通过由线圈组件31产生的PMEF 51和由中继器线圈54产生的中继PEMF 61提供治愈。
髋部矫正器
如图9所示，髋部矫正器40具有腰部部分502和大腿部分504。腰部部分502限定腰部开口506，并且腰部部分502与大腿部分504合并。大腿部分504限定了大腿开口508。图9示出了由患者100穿戴的髋部矫正器40，其中患者100的大腿406延伸穿过大腿开口508，并且腰部部分506围绕患者100并支撑在患者100的腰部510上。髋部矫正器40可由柔性弹性材料制成，或者可为髋部铸件511的形式。如图所示，患者100穿着内衣500，髋部矫正器40放置在内衣500上。
腰部部分502支撑线圈组件31，该线圈组件31具有安装在第一基座49a上的第一线圈38a和电容器44，以及支撑在第二基座49b上并安装在大腿部分504上的第二线圈38b。用导线312将第二线圈38b接线到第一线圈38a，并且每个线圈能够产生PEMF 51。
髋部矫正器40支撑包括电子元件壳体47的EES 116。线圈组件31具有第一突起45a和第二突起45b，在第一突起45a和第二突起45b上分别安装第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b。第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b接线到电容器44，第二公卡扣部件46b接线到第一线圈38。第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b分别安装在电子元件壳体47上，它们能够分别卡扣适配到第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b。EES 116还具有如图11所示的能量源94，使得当第一公卡扣部件46a和第二公卡扣部件46b被卡扣适配到第一母卡扣部件48a和第二母卡扣部件48b时，电能能够流过第一线圈38a和第二线圈38b并对电容器44充电。当EES 116使电流被供应到第一线圈38a和第二线圈38b时，产生PEMF 51，所述PEMF 51渗透髋关节520(图11所示)和髋骨522、股骨414和髋关节520，使得它们接受治疗。换句话说，PMEF 61刺激骨愈合。
上述髋部矫正器40可如上所述使用，但在图10所示的另一个实施例中，具有EES116的髋部矫正器40与图10所示的可植入医疗装置130组合使用，在该实施例中，可植入医疗装置130是人造髋部524。如图所示，构成髋部521的骨102包括髋骨522和股骨414。人造髋部524具有支撑在股骨臂528上的股骨头526，股骨头526容纳在由髋骨522支撑的人造关节窝(socket)544中。股骨臂528延伸到股骨414中。人造髋部524及其构造对于本领域的普通技术人员来说是公知的。
提供了髋部嵌件530，髋部嵌件530一般被成形为类似于半球，具有凸起的外表面532和凹入的内表面534，并限定了股骨头关节窝536，该股骨头关节窝536的尺寸被确定成适于在其中容纳股骨头526。中继器线圈54和装置电容器44a嵌入在髋部嵌件530中，中继器线圈54是锥形533的。在其它实施例中，中继器线圈54可设置在凸起的外表面532或凹入的内表面534上。具有中继器线圈54和电容器44的髋部嵌件530在手术后保留在患者体内，并且此后不被移除。当EES 116被激活时，第一线圈38a和第二线圈38b产生PEMF 51，该PEMF51穿过髋骨522和股骨414并刺激这些骨以愈合。
由第一线圈38a和第二线圈38b产生的PEMF 51穿过患者100并激活中继器线圈54和电容器44。响应于由第一线圈38a和第二线圈38b被供电，中继器线圈54发射直接进入股骨414和髋骨522的中继脉冲电磁场61。第一线圈38a和第二线圈38b以及中继器线圈54一起形成谐振电路224(图12中示意性地示出了谐振电路224)，其中，中继器线圈54用作中继器。谐振电路对于本领域普通技术人员来说是公知的，因此在此不进行更详细的描述。当被激活时，中继PMEF 61直接进入股骨414和髋骨522以促进骨愈合。因此，这种治疗通过由第一线圈38a和第二线圈38b产生的PEMF 51和由线圈54产生的中继PEMF 61提供愈合。
应指出的是，本文所述的疗法和治疗允许骨愈合增加多达约60％或更多的因子。根据损伤的严重程度以及断裂的位置，规定患者100佩戴矫正器装置20。
患者每天将经受大约两(2)小时至大约九(9)小时的治疗。要指出的是，MCU 70单元可编程从0至十二(12)小时，以提供其连续操作。损伤后，上述装置将使用长达约九(9)个月。
此外，矫正器20的其它实施例可由智能织物技术制成，该智能织物技术提供透气且可持续的织物28(图4中所示)，同时将断裂的骨11以及包围断裂的骨11的骨牢固地保持在适当位置。由于透气的织物，织物28能够支持伤口区域108的充气和充氧，且不会阻碍绷带的正常功能。
电容和电感耦合电刺激
注意，为了骨愈合的目的，线圈38或中继器线圈54与支撑件20结合使用。这里所提出的骨再生系统10允许电感耦合(IC)线圈38用于骨愈合的目的。支撑件20上的EES 116包括用于线圈38的PEMF驱动电路52(图11)。
非侵入性的感应耦合(IC)刺激在骨107中产生具有变化或脉冲电磁场的电场(因此该技术被称为PEMF 51)。如上所述，PEMF 51可以由外部电源驱动的单个或多个线圈38产生。结果是在骨107中产生次级电场，如本领域普通技术人员所公知的。所施加磁场的特性以及组织和骨的生物特性都影响所感应的次级场。实际上，所施加磁场的配置根据振幅、频率单脉冲或脉冲串(一系列频率为1至100次/秒(bursts/second)的脉冲)而变化，以及更一般地根据激励波形而变化。变化的配置能够产生0.1-20G的磁场，其产生1-100mV/cm的电压梯度。
多传感器选择
一个或更多个生物传感器210可以用于在治愈过程中监测患者100。患者100的服务人员(未示出)可以通过与MCU 70电子通信的用户接口(例如用户智能装置110)选择监视哪些传感器210。MCU 70为每个传感器210设置适当的放大器增益，并选择要读取的模拟多路复用器信道。A/D将模拟信号转换成可由MCU 70处理的数字格式。上述电路的任何部分可以是微控制器电路的一部分。MCU 70记录数据，例如可以实时查看和/或在一段时间内存储的生物传感器数据212。
用户接口和云
该骨再生系统10还包括无线收发器80(图11)，其可以经由蓝牙LE或直接无线网络(wifi)与用户智能装置通信。用户的智能装置110形成与云的连接，并且生物传感器数据212形式的患者信息能够以已知方式在健康护理提供者(未示出)之间共享。
本领域技术人员将理解，虽然本文已经详细描述了骨再生系统10，但是本发明不必受此限制，并且在不脱离过程的情况下，可以进行其它示例、实施例、用途、修改以及偏离所述实施例、示例、用途和修改，并且所有这些实施例旨在处于所附权利要求的范围和精神内。

Claims (26)

1.一种用于治愈患者的骨的骨再生系统，所述骨再生系统包括：
支撑件，用于支撑待治愈的骨；
电刺激系统，所述电刺激系统具有壳体，所述壳体安装在所述支撑件上，所述电刺激系统包括微控制器、线圈组件和能量源，所述微控制器可编程且位于所述壳体中，所述线圈组件由所述微控制器控制，所述能量源设置在所述壳体中，所述线圈组件安装在所述支撑件上；
其中，所述线圈组件由电源供电，所述线圈组件能够产生脉冲电磁场，使得在所述线圈组件被激活时，所述脉冲电磁场渗透所述骨并且加速所述骨的愈合。
2.根据权利要求1所述的骨再生系统，其中，所述电刺激系统还包括系统调节器、脉冲电磁场驱动电路、脉冲电磁场电压调节器、系统电压调节器和用户接口，所述系统调节器、所述脉冲电磁场驱动电路、所述脉冲电磁场电压调节器和所述系统电压调节器接线到微控制器，所述用户接口使得能够对所述微控制器进行编程，以产生期望的电输出信号来驱动所述线圈，以促进微骨愈合。
3.根据权利要求2所述的骨再生系统，其中，所述线圈组件包括基座，线圈和电容器安装在所述基座上，线圈接线到所述电容器，第一突起和第二突起从所述基座延伸，所述第一突起支撑第一公卡扣部件，所述第二突起支撑第二公卡扣部件，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件被接线到所述电容器，第一母卡扣部件和第二母卡扣部件被安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够被卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得所述线圈产生所述脉冲电磁场。
4.根据权利要求3所述的骨再生系统，其中，所述支撑件选自踝矫正器、肘矫正器、腕矫正器、膝盖矫正器、脊柱矫正器和髋部矫正器。
5.根据权利要求3所述的骨再生系统，还包括可植入医疗装置，其中，所述可植入医疗装置能够被植入到患者体内，所述可植入医疗装置支撑接线到中继器线圈的装置电容器，使得当所述中继器线圈响应于由所述线圈产生的脉冲电磁场而被激活时，所述中继器线圈将脉冲电磁场直接发射到患者的骨内，使得所述骨被所述线圈发射的所述脉冲电磁场和从所述中继器线圈发射的所述脉冲电磁场刺激来愈合。
6.根据权利要求2所述的骨再生系统，还包括具有臂部件的肘矫正器，所述臂部件支撑线圈组件，所述线圈组件支撑被接线到电容器的第一线圈，第一突起和第二突起从所述基座延伸，所述第一突起支撑第一公卡扣部件，所述第二突起支撑第二公卡扣部件，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件被接线到所述电容器，第一母卡扣部件和第二母卡扣部件被安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够被卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得产生所述脉冲电磁场，并且
所述骨再生系统还包括具有肘嵌件的人造肘，所述肘嵌件具有被接线到装置电容器的中继器线圈，使得当所述线圈组件的所述线圈被激活时，所述线圈组件的所述线圈产生脉冲电磁场，所述脉冲电磁场激活所述中继器线圈，使所述中继器线圈发射渗透到患者的肘的中继线圈脉冲电磁场，以加速骨愈合。
7.根据权利要求6所述的骨再生系统，其中，所述肘矫正器包括枢轴部件和前臂部件，所述枢轴部件枢转地连接到所述前臂部件和所述臂部件，第二线圈安装在所述枢轴部件上，第三线圈安装在所述前臂部件上，所述第三线圈被接线到所述第二线圈，所述第二线圈被接线到所述第一线圈，使得当所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述中继器线圈被供电时，所述第一线圈、第二线圈、第三线圈和所述中继器线圈产生脉冲电磁场以促进骨愈合。
8.根据权利要求2所述的骨再生系统，还包括膝盖矫正器，所述膝盖矫正器具有支撑线圈组件的大腿部件，所述线圈组件支撑接线到电容器的第一线圈，第一突起和第二突起从所述基座延伸，所述第一突起支撑第一公卡扣部件，所述第二突起支撑第二公卡扣部件，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件被接线到所述电容器，第一母卡扣部件和第二母卡扣部件安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够被卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得产生所述脉冲电磁场，并且
所述的骨再生系统还包括具有接线到装置电容器的中继器线圈的膝盖垫片，使得当所述线圈组件的线圈被激活时，所述线圈产生激活所述中继器线圈的脉冲电磁场，使得所述中继器线圈发射渗透患者的膝盖的中继线圈脉冲电磁场，以加速骨愈合。
9.根据权利要求8所述的骨再生系统，其中，所述膝盖矫正器还包括膝盖矫正器枢轴连接器和小腿部件，所述枢轴部件连接到所述大腿部件和所述小腿部件，第二线圈安装在所述枢轴部件上，第三线圈安装在所述前臂部件上，所述第三线圈被接线到所述第二线圈，所述第二线圈被接线到所述第一线圈，使得当所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈和所述中继器线圈被供电时，所述第一线圈、第二线圈、第三线圈和中继器线圈产生脉冲电磁场以促进骨愈合。
10.根据权利要求2所述的骨再生系统，还包括脊柱矫正器，所述脊柱矫形器具有脊柱支撑部件，所述脊柱支撑部件支撑线圈组件，所述线圈组件具有接线到电容器的线圈，第一突起和第二突起从所述基座延伸，所述第一突起支撑第一公卡扣部件，所述第二突起支撑第二公卡扣部件，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件被接线到所述电容器，第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得产生所述脉冲电磁场，并且
所述的骨再生系统还包括脊柱嵌件，所述脊柱嵌件具有接线到装置电容器的中继器线圈，使得当所述线圈组件的线圈被激活时，所述线圈产生激活所述中继器线圈的脉冲电磁场，使得所述中继器线圈发射渗透到患者的脊柱的中继线圈脉冲电磁场，以加速骨愈合。
11.根据权利要求10所述的骨再生系统，其中，所述脊柱嵌件还具有圆柱形主体，所述圆柱形主体限定脊柱嵌件开口，所述中继器线圈由所述圆柱形主体支撑。
12.根据权利要求2所述的骨再生系统，还包括髋部矫正器，所述髋部矫正器具有腰部部分，大腿部分从腰部部分延伸，髋部部分支撑线圈组件，所述线圈组件支撑接线到电容器的第一线圈，第一突起和第二突起从所述基座延伸，所述第一突起支撑第一公卡扣部件，所述第二突起支撑第二公卡扣部件，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件被接线到所述电容器，第一母卡扣部件和第二母卡扣部件安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得产生所述脉冲电磁场，并且
所述的骨再生系统还包括髋部嵌件，所述髋部嵌件具有接线到装置电容器的中继器线圈，使得当所述线圈组件的线圈被激活时，所述线圈产生激活所述中继器线圈的脉冲电磁场，使所述中继器线圈发射渗透到患者的髋部的中继线圈脉冲电磁场，以加速骨愈合。
13.根据权利要求12所述的骨再生系统，其中，所述髋部矫正器的所述大腿部分包括安装在所述大腿部分上的第二线圈，其中，所述大腿部分被接线到所述第一线圈，使得当所述第一线圈、所述第二线圈和所述中继器线圈被供电时，所述第一线圈和所述第二线圈以及所述中继器线圈产生脉冲电磁场以促进骨愈合。
14.根据权利要求13所述的骨再生系统，其中，所述髋部嵌件具有凸起的外表面和凹入的内表面，使得所述髋部嵌件具有锥形，所述线圈具有模拟髋部嵌件形状的形状。
15.根据权利要求2所述的骨再生系统，还包括腕矫正器，所述腕矫正器具有手部，所述手部支撑具有接线到电容器的线圈的线圈组件，第一突起和第二突起从所述基部延伸，所述第一突起支撑第一公卡扣部件，所述第二突起支撑第二公卡扣部件，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件被接线到所述电容器，第一母卡扣部件和第二母卡扣部件安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得产生所述脉冲电磁场，并且
所述的骨再生系统还包括具有接线到装置电容器的中继器线圈的脊柱嵌件，使得当所述线圈组件的线圈被激活时，所述线圈产生激活所述中继器线圈的脉冲电磁场，使所述中继器线圈发射渗透到患者脊柱的中继线圈脉冲电磁场，以加速骨愈合。
16.根据权利要求2所述的骨再生系统，还包括具有衬垫层的有源绷带，所述衬垫层具有相对的第一衬垫表面和第二衬垫表面，其中，所述壳体能够粘附到第一衬垫表面，所述第二衬垫表面能够粘附到皮肤，所述衬垫层支撑所述壳体和具有接线到电容器的线圈的线圈组件，衬垫支撑接线到所述电容器的第一公卡扣部件和接线到所述电容器的第二公卡扣部件，第一母卡扣部件和第二母卡扣部件安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和第二公卡扣部件能够卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述线圈递送电流，使得产生渗透患者和骨的脉冲电磁场，以加速骨愈合。
17.根据权利要求16所述的骨再生系统，其中，所述电刺激系统还包括支撑在皮肤上的传感器，所述传感器由微控制器控制并与所述微控制器通信，且被放置在皮肤上，其中，所述传感器检测和收集生物传感器数据，包括pH水平数据、压力水平数据、温度数据、水分数据、湿度数据。
18.根据权利要求16所述的骨再生系统，还包括能够被植入患者体内的可植入医疗装置，所述可植入医疗装置支撑接线到中继器线圈的装置电容器，使得当所述中继器线圈响应于由所述衬垫支撑的所述线圈产生的脉冲电磁场而被激活时，所述中继器线圈将脉冲电磁场直接发射到患者的骨内，使所述骨被从所述线圈发射的所述脉冲电磁场和从所述中继器线圈发射的所述脉冲电磁场刺激而愈合。
19.一种用于治愈患者的骨的骨再生系统，所述骨再生系统包括：
支撑件，所述支撑件用于支撑待治愈的骨，
电刺激系统，所述电刺激系统具有壳体，所述壳体安装在所述支撑件上，所述电刺激系统包括可编程并位于所述壳体中的微控制器，和由所述微控制器控制的线圈组件，以及包括用户接口、接线到所述微控制器的系统调节器、接线到所述微控制器的脉冲电磁场驱动电路、接线到所述微控制器的脉冲电磁场电压调节器和接线到所述微控制器的系统电压调节器，所述用户接口使得能够对所述微控制器进行编程以产生期望的电输出信号来驱动所述线圈，以促进微骨愈合；
便携式装置，所述便携式装置具有电源并具有无线功率发射器，所述无线功率发射器由所述电源供电，并且能够发射共振调谐频率，所述共振调谐频率由无线功率接收器接收，所述无线功率接收器安装在所述支撑件上并被接线到所述电刺激系统，使得所述电刺激系统被无线地供电；以及
其中，线圈组件安装在所述支撑件，所述线圈组件由所述无线功率接收器接收的电能供电，其中，当所述线圈组件被供电时，能够产生渗透所述骨并加速所述骨的愈合的脉冲电磁场。
20.根据权利要求19所述的骨再生系统，还包括能够被植入患者体内的可植入医疗装置，所述可植入医疗装置支撑接线到中继器线圈的装置电容器，所述中继器线圈接线到电容器，使得当所述中继器线圈响应于由支撑在所述支撑件上的所述线圈产生的脉冲电磁场而被激活时，所述中继器线圈将脉冲电磁场直接发射到患者的骨中，使所述骨被从所述线圈发射的所述脉冲电磁场和从所述中继器线圈发射的所述脉冲电磁场刺激以愈合。
21.一种用于利用骨再生系统治愈骨的方法，包括以下操作：
提供用于支撑待治愈的骨的支撑件；
提供具有壳体的电刺激系统并将所述壳体安装在所述支撑件上，向所述电刺激系统提供可编程的微控制器并将所述微控制器定位在所述壳体中，提供由所述微控制器控制的线圈组件，将能量源放置在所述壳体中，并将所述线圈组件安装在所述支撑件上；
用所述电源给所述线圈组件供电，使得所述线圈组件产生脉冲电磁场，使得在所述线圈组件被激活时，所述脉冲电磁场渗透所述骨以及加速所述骨的愈合。
22.根据权利要求21所述的用于利用骨再生系统愈合骨的方法，还包括如下操作：为所述电刺激系统提供接线到所述微控制器的系统调节器、接线到所述微控制器的脉冲电磁场驱动电路、接线到所述微控制器的脉冲电磁场电压调节器和接线到所述微控制器的系统电压调节器，并为所述电刺激系统提供接口以使得能够对所述微控制器进行编程以产生期望的电输出信号来驱动所述线圈，从而促进微骨愈合。
23.根据权利要求22所述的用于利用骨再生系统愈合骨的方法，还包括以下操作：为所述线圈组件提供基座并将接线到电容器的线圈安装在所述基座上，提供连接到所述基座并从所述基座延伸的第一突起和第二突起，将第一公卡扣部件安装在所述第一突起上，将第二公卡扣部件安装在所述第二突起上并将所述电容器接线到所述第一公卡扣部件和第二公卡扣部件，将第一母卡扣部件和第二母卡扣部件安装在所述壳体上，所述第一公卡扣部件和所述第二公卡扣部件能够卡扣适配到所述第一母卡扣部件和所述第二母卡扣部件，使得当卡扣适配在一起时，能够从所述能量源线圈递送电流，使得所述线圈生成所述脉冲电磁场。
24.根据权利要求24所述的用于利用骨再生系统愈合骨的方法，包括从踝矫正器、肘矫正器、腕矫正器、髋部矫正器、膝盖矫正器和脊柱矫正器中选择所述支撑件的进一步操作。
25.根据权利要求23所述的用于利用骨再生系统愈合骨的方法，包括提供可植入医疗装置和支撑接线到所述可植入医疗装置上的中继器线圈的装置电容器的进一步操作，使得当所述中继器线圈响应于由所述线圈产生的脉冲电磁场而被激活时，所述中继器线圈将脉冲电磁场直接发射到所述骨中，使所述骨被从所述线圈发射的所述脉冲电磁场和从中继器线圈发射的所述脉冲电磁场刺激以愈合。
26.根据权利要求25所述的用于利用骨再生系统愈合骨的方法，其中，具有所述中继器线圈和装置电容器的所述可植入医疗装置选自包括肘嵌件、膝盖垫片、脊柱嵌件和髋部嵌件的可植入医疗装置。
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