TR201907277A2 - Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi. - Google Patents

Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi. Download PDF

Info

Publication number
TR201907277A2
TR201907277A2 TR2019/07277A TR201907277A TR201907277A2 TR 201907277 A2 TR201907277 A2 TR 201907277A2 TR 2019/07277 A TR2019/07277 A TR 2019/07277A TR 201907277 A TR201907277 A TR 201907277A TR 201907277 A2 TR201907277 A2 TR 201907277A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
prosthesis
length
limb
patient
control unit
Prior art date
Application number
TR2019/07277A
Other languages
English (en)
Inventor
Akdoğan Erhan
Kocaoğlu Sitki
Original Assignee
Univ Yildiz Teknik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Yildiz Teknik filed Critical Univ Yildiz Teknik
Priority to TR2019/07277A priority Critical patent/TR201907277A2/tr
Priority to CN201980091043.6A priority patent/CN113382689A/zh
Priority to PCT/TR2019/050811 priority patent/WO2020231359A1/en
Priority to EP19805791.1A priority patent/EP3968880B1/en
Priority to US17/426,643 priority patent/US20220117637A1/en
Priority to JP2021545981A priority patent/JP7210832B2/ja
Publication of TR201907277A2 publication Critical patent/TR201907277A2/tr

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/72—Intramedullary pins, nails or other devices
    • A61B17/7216—Intramedullary pins, nails or other devices for bone lengthening or compression
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2/3859—Femoral components
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/48—Operating or control means, e.g. from outside the body, control of sphincters
    • A61F2/482—Electrical means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00221—Electrical control of surgical instruments with wireless transmission of data, e.g. by infrared radiation or radiowaves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00367—Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like
    • A61B2017/00398—Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like using powered actuators, e.g. stepper motors, solenoids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00367—Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like
    • A61B2017/00411—Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like actuated by application of energy from an energy source outside the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00734—Aspects not otherwise provided for battery operated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00982—General structural features
    • A61B2017/00991—Telescopic means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/061—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring dimensions, e.g. length
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2/3836—Special connection between upper and lower leg, e.g. constrained
    • A61F2/384—Special connection between upper and lower leg, e.g. constrained hinged, i.e. with transverse axle restricting the movement
    • A61F2/3845—Special connection between upper and lower leg, e.g. constrained hinged, i.e. with transverse axle restricting the movement allowing only for single rotation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A61F2002/2825—Femur

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Mevcut buluş, tümör protezleri için bir kemik uzatma sistemi (100) olup, kablo gerektirmeksizin şarj edilmeye uygun yapıda bir dahili bataryayı (7) içeren bir protez (202) içermekte olup, sistem (100) ilaveten protez (202) ile irtibatlı olan ve kullanımdayken söz konusu protez (202) ile donatılmış olan bir uzvun bir uzunluğunu (108), bir sağlıklı uzuv (201) uzunluk verisi (107) esas alınarak, sağlıklı bir uzuv (201) ile esas itibariyle aynı değere getirmek için uzatılmaya uygun bir bir uzatılabilir mekanizmayı (1) içermesidir.

Description

TARIFNAME TÜMÖR PROTEZI OTONOM KONTROL VE UZATMA SISTEMI Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Saha Bulus, tümör protezleri ile iliskili otonom uzatma sistemleriyle, ve giyilebilir kemik uzunlugu ölçüm sensörü içeren bir sistemle ilgilidir.
Teknigin Bilinen Durumu Günümüzde uzatilabilir tümör protezi kullanan kemik kanseri hastalari, yasa bagli olarak büyümeleri devam ettigi sürece uzuv uzunluk farkinin belirlenmesi ve gerektiginde uzatma isleminin yapilmasi için sik sik klinige gitmek zorundadirlar. Bu durum, çesitli sorunlari beraberinde getirmektedir. Bu sorunlar arasinda: hastanin günlük hayatini zorlastirmanin yani sira hekim is yükünün artmasi, hastanin her ölçümde radyasyona maruz kalmasi, uzatma isleminin belirli periyotlarda (aralikli, kesintili) yapilmasindan kaynakli olarak daha büyük boyutta (daha büyük adimlarla) yapilmasi, buna bagli olarak hasta konforunun düsmesi ve hekim is yükünün artmasi sayilabilir.
Hali hazirda kullanilan en gelismis tümör protezleri, disaridan verilen elektromanyetik alan ile protez içerisindeki bir motorun döndürülmesiyle uzatilmaktadir. Bunlarda uzama ihtiyacinin belirlenmesi, hastanin sik sik klinige gitmesi ve medikal görüntüleme teknikleri ile, aradan geçen süre içerisinde ortaya çikan uzuv uzunluk farkinin belirlenmesi yoluyla saglanmaktadir. Büyük boyutta uzuv uzunluk farki olustuysa, uzatma islemi yine bir klinikte bir hekim tarafindan gerçeklestirilmektedir.
CN105662663 numarali belge, ilgili teknik alanda yer almaktadir. Söz konusu belgedeki sistemde, hastanin femur kemiginin ne zaman ne kadar uzatilacaginin tespiti öznel ya da ancak yaklasik sonuçlar verebilen istatistiksel, tahmini verilere dayandirilmaktadir: örnegin hastanin vücut agirligi, Çin persentil tablolari, ailenin takibi ve algisi, implantasyon yasi, ya da atmis oldugu adim sayisi. Ortalama 8 yil kullanim ömrü beklenen pilinin nasil sarj edilecegi yönünde bir bilgi sunulmamistir.
Mevcut sistemlerin eksik yanlari uzuv uzunluk farkinin otonom olarak ölçülememesi, hastanin periyodik olarak klinige gitmek zorunda kalmasi sebebiyle hastanin günlük yasaminin olumsuz etkilenmesi, hekim is yükünün artmasi, hastanin ölçümler esnasinda sik sik radyasyona maruz kalmasi, uzatma isleminin belirli araliklarla yapilmasindan kaynakli olarak görece büyük boyutlarda uzatma gerektirmesine bagli olarak hasta konforunun azalmasidir.
Bulusun Amaçlari Bulusun esas amaci, teknigin bilinen durumunda karsilasilan sorunlarin giderilmesidir.
Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bquS, tümör protezleri için bir kemik uzatma sistemi olup, kablo gerektirmeksizin sarj edilmeye uygun yapida bir dahili bataryayi içeren bir protez içermekte olup, sistem ilaveten protez ile irtibatli olan ve kullanimdayken söz konusu protez ile donatilmis olan bir uzvun bir uzunlugunu, bir saglikli uzuv uzunluk verisi esas alarak, saglikli bir uzuv ile esas itibariyle ayni degere getirmek için uzatilmaya uygun bir bir uzatilabilir mekanizmayi içermesidir.
Sekillerin Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, asagida kisa açiklamalari ekli sekillerde daha iyi anlasilmasi amaciyla örneklenmis olup, söz konusu örnekler sadece mevcut bulusun uygulama sekillerini betimler niteliktedir, diger uygulama sekillerini ve teknik problemin çözümünü saglayan genel islevleri sinirlayici nitelikte degildir.
Sekil 1 mevcut bulusa göre sunulan bir sistemin örnek bir yapilandirmasindaki tercih edilen bir unsurlar bütünü arasindaki isleyisi gösteren bir diyagrami göstermektedir.
Sekil 2, mevcut bulusa göre sunulan bir sistemin örnek bir yapilandirmasinin bir kesit görünümünü göstermektedir.
Sekil 3, mevcut bulusa göre sunulan bir sistemin örnek bir yapilandirmasinin, bir hastayi simüle eden bir deney düzenegi üzerinde örnek bir kullanimini göstermektedir.
Bulusun Ayrintili Açiklamasi Yukarida kisa açiklamalari verilen sekillerden hareketle mevcut bulus asagida ayrintilari ile açiklanmistir. Sekillerde kullanilan parça numaralarinin listesi asagidaki gibidir; 103, 104. uzatilabilir mekanizma diz eklemi motor sürücü, motor, spindle drive ve enkoder kombinasyonu motor sürücü /redüktör spindle drive (dönel tahrik elemani) enkoder iç kontrol ünitesi dis kontrol ünitesi dis sensör (örn. giyilebilir sensör) sarj ünitesi (dahili-) batarya (kullanici) elektrik enerjisi batarya gerilimi bilgi-komut uzatma sinyali uzunluk degisimi saglikli uzuv uzunlugu saglikli uzuv protez saglikli uzuv uzatma modülü Teknigin bilinen durumu kisminda bahsedilen dezavantajlarin giderilmesi için, motorlu, uzatilabilir, zeki bir tümör protezi (sistem, 100) gelistirilmistir. Bulus konusu sistemin teknigin bilinen durumundan önemli bir farki, otonom olmasidir.
Mevcut bulusa konu olan sistemde (100), bir batarya (7) yer almaktadir. Söz konusu batarya (7), örnegin sistemde (100) yer alan bir tümör protezinin (protez, 202) içerisine yerlestirilmis olan, bir dahili batarya (batarya, 7) olabilir. Batarya (7), bir harici enerji kaynagi ile mekanik temas gerektirmeksizin sarj edilmeye uygun yapidadir. Örnegin söz konusu batarya (7), “kablosuz" olarak sarj edilmeye uygun bir batarya olabilir.
Ayrica mevcut basvurunun kapsaminda, saglikli uzuv uzunlugu ölçümü yapmak için bir dis sensör ünitesi (5) ileri sürülmüstür. Söz konusu dis sensör ünitesi (5), tercihen giyilebilir sekilde yapilandirilmis olabilir. Mevcut bulus konusu sistem (100), söz konusu dis sensör (5) ünitesinin temin ettigi ölçüm sonuçlari üzerinden, saglikli uzuv uzunlugu ve hasta postür durumunun, makine ögrenmesi yoluyla kestirimini gerçeklestirilmesi için uygun sekilde yapilandirilmistir.
Dis (örn. giyilebilir) sensör (5) ünitesi, bir uzvunda protez (202) bulunan bir hastanin saglikli durumdaki diger bir uzvuna (201) (örnegin bir femurda protez var ise, diger femurun bulundugu bacaga) giyilir, ve buradan aldigi “saglikli uzuv uzunlugu" verisinin takip edilmesine imkan saglar. Söz konusu saglikli uzuv uzunluk verisi, örnegin bir “dis kontrol ünitesine" (4) iletilebilir.
Sistem ilaveten, protez (202) ile irtibatli olan bir uzatilabilir mekanizma (1) içermektedir.
Söz konusu uzatilabilir mekanizma (1), protezli uzvun uzunlugunu, saglikli uzuv uzunluk verisi esas alinarak, saglikli uzuv ile esas itibariyle ayni degere getirmek için uzatilmaya uygundur. Uzatilabilir mekanizma (1), teleskopik bir yapiya sahip olabilir. Hafif olmasi açisindan uzatilabilir mekanizma (1), bir uzama ekseni üzerinde birbirine göre kaydirilabilen, es eksenli iki tüp (boru) (12 ve 13) ihtiva edebilir.
Protez (202), protezli uzvun uzunlugunu (108) ölçmeye uygun bir sensör (5) ile donatilmis olabilir. Sensör (5), söz konusu iki tüpün (12 ve 13) birbirlerine göre anlik bir bagil konumunu belirleyebilir. Bagil konuma dayali bir veri sinyali (108) olusturularak, örnegin bir “iç kontrol ünitesine” (3) iletilebilir. Söz konusu bagil konuma dayali veri sinyalinin (108) büyüklügü üzerinden hesaplama gerçeklestirmek suretiyle, protezli uzuv uzunlugu ölçülebilir.
Protez (202), saglikli uzuv uzunlugu (107) ile protezli uzuv uzunlugu (108) arasinda kiyaslama yaparak, protezli uzuv uzunlugunun (108) olmasi gereken degerden farkini (yani protezli uzuv uzunlugunun (108) ne kadar degistirilmesi -örnegin uzatilmasi- gerektigini) gösteren bir “fark verisi” belirlemek üzere bir unsur ile donatilmis olabilir. Böylece protezli uzuv uzunlugunun (108) (nihai olarak) ne kadar degistirilecegi saptanabilir.
Protez (202), söz konusu protezli uzuv uzunlugu (108) ve saglikli uzuv uzunlugu (107) verileri üzerinden, örnegin fark verisi üzerinden, protezli uzuv uzunlugunu (108) saglikli uzuv uzunluguna (107) getirmek ya da yaklastirmak üzere, uzatilabilir mekanizmanin (1) boyunu ayarlayacak sekilde temin edilmis bir ayarlayici ile donatilmistir. Söz konusu ayarlayici, bir motor sürücü (21), bir motor (22), bir spindle drive (23) (dönel tahrik elemani) ve bir enkoderi (24) bir arada içerebilir.
Böylelikle sistem (100), hastaneye gidilmesine gerek kalmaksizin, saglikli uzuv uzunlugu (107) esas alinarak protez (202) boyunun degistirilmesini (örn. uzatilmasini) otonom olarak gerçeklestirebilmektedir. Üstelik bu islem, teknigin bilinen durumunda uygulanan zaman araliklarina kiyasla çok daha sik gerçeklestirilebildigi için, her bir protezli uzuv uzunlugu (108) güncellemesinde protez (202) uzunlugunda ortaya çikan degisiklikler, teknigin bilinen durumuna kiyasla çok küçük olabilmektedir. Böylece hastane ziyaretlerinin sayisi azaltilmakta, hastanin maruz kalacagi agriya dayali rahatsizlik düzeyi azaltilmakta ve konforu iyilestirilmekte, islem kolaylasmakta, ve tibbi personelin is yükü azaltilmaktadir.
Sistem, protezli uzuv uzunlugunun (108) degistirilmesi gerektigi zamani (örnegin yukarida sözü edilen uzunluk (107, 108) verilerinden ya da fark verisinden) belirleyip, bir uyari sinyali üretecek sekilde yapilandirilmis olabilir. Söz konusu uyari sinyali, görsel ve/veya isitsel bir arayüz üzerinden iletilebilir. Sistem (100), protezli uzuv uzunlugunun (108) degistirilmesi islevinin, söz konusu uyari sinyali üretildikten sonra hastanin tercih edecegi ya da müsait oldugu bir vakitte tetiklenmesi için uygun sekilde yapilandirilmis olabilir.
Bulusun tercih edilen olasi yapilandirmalarinin daha iyi anlasilmasi için, asagidaki örnek sunulmustur: Örnek bir yapilandirmada, bulus konusu sistem asagidaki unsurlari içerebilir: - Uzatilabilir mekanizma (1); Protezin (202) boyca uzamasini saglamaktadir. Iç içe geçmis tüplerden (12 ve 13) olusur.
- Motor Sürücü (21), motor (22), spindle drive (23), enkoder (24) kombinasyonu: Uzatilabilir mekanizmanin (1) boyunun belirlenen uzama hizinda ve yeterli kuvvetle artirilmasini, mevcut boyun ölçülmesini saglar. Daha önceki uzatilabilir protezlerde manyetik rotor ve rotorun hareketini uzatilabilir mekanizmaya ileten vida-somun mekanizmalari mevcuttur ve spindle drive biriminin ilkel bir versiyonu olarak nitelendirilebilir. Fakat enkoder (24) ile tümör protezi içerisinden uzamanin ölçülmesi daha önce hiçbir vücut içi aktif implantta (tümör protezi de dahil) gerçeklestirilmemistir.
- Iç kontrol ünitesi (3); sistemin (100) ana denetleyicisidir. Diger birimlerden topladigi bilgi ve komutlar ile sistemin (100) çalismasini saglar. Bir tümör protezinde ilk kez merkezi bir kontrol birimi olusturulmustur.
- Dis kontrol ünitesi (4); sistem (100) ile kullanici (8) arasindaki iletisimi ve sistemle (100) giyilebilir sensör (5) arasindaki haberlesmeyi saglar. Uzama ihtiyacini tespit ederek uzatma komutunu iç kontrol ünitesine (3) gönderir.
- Giyilebilir sensör (5); Yapisindaki sensörleri kullanarak hastanin saglikli uzuv boyutunun (107) ölçülmesini saglar. Böylelikle vücut içerisindeki bir kismin (örnegin femur kemigi uzunlugu) ölçümü, bir sensör ile gerçeklestirilebilmektedir.
- Sarj ünitesi; yapisinda yer alan bir sarj kontrol modülü ve sarj bobinleri ile, (kullanimdayken vücut içerisinde kalan) bataryanin (7) sarj edilmesini saglar.
Bulusa uygun söz konusu örnek sistemin isleyisinin daha rahat anlasilmasi için Sekil 1'deki diyagrama atif yapilmistir. Diyagramda yer alan 1, 2, 3 ve 4 numarali üniteler ve tercihi alt bilesenleri Sekil 2'de gösterilmis; 5, 6 ve 7 numarali üniteler ise Sekil 3'de bir deney düzenegi üzerinde gösterilmistir. Sekil 3'de yer alan diger bilesenler test ve deney amaçli olarak kullanilmis olup koruma kapsamini sinirlayici olarak degerlendirmemelidir. 1) Uzatilabilir mekanizma (1): Bir yapay diz eklemi (11) ve iç içe geçmis en az 2 tüpteri (12 ve 13) olusmaktadir. Tüplerden (12 ve 13) biri stem yardimiyla femura baglanmakta, yapay diz ekleminin (11) alt bölümü ise stem yardimiyla tibia kemigine baglanmaktadir.
Motorun (22) sürülmesi ile birlikte spindle drive (23) iki tüpün (12 ve 13) birbirinden uzaklasmasini saglamaktadir. Böylece protezin (202) boyu uzamaktadir. 2) Motor sürücü (21), motor (22), spindle drive (23), enkoder (24) kombinasyonu: Sistemde motor (22) (örnegin ve spindle drive (23) (örnegin 850:1 çevirme oranina sahip) kombinasyonu kullanilmistir.
Motoru (22) sürmek için motor sürücü (21) eklenmistir. Motorun (22) konum bilgisi kombinasyona eklenmis olan 3 kanalli artimsal enkoderden (24) (örnegin 3 kanalli) alinmaktadir. Kombinasyon sayesinde uzatma islemi esnasinda minimum 378 N'Iuk kuvvet uygulanabilmekte ve düsük uzama hizi (maksimum 0,22 mm/dk.) saglanabilmektedir. 3) Iç kontrol ünitesi (3): Protez (202) diz eklemi içerisinde yer alan iç kontrol ünitesi (3) sensörleri vasitasiyla proteze (202) ait fiziksel büyüklükler (örnegin uzama miktari, sicaklik, dahili batarya (7) sarj seviyesi ve hasta postür durumu bilgileri) ölçülmektedir.
Sensörlerden aldigi bilgiyi gerekli durumlarda (iç sicaklik artisi, iç batarya sarjinin azalmasi, hasta postür durumu) kablosuz olarak dis kontrol ünitesiyle (4) paylasmaktadir. Uzama islemi yapilacaginda dis kontrol ünitesinden (4) komut alip uzama için sartlarin uygun olup olmadigini sensörler vasitasiyla denetlemektedir. Uzama islemi esnasinda motor sürücüyü (21) kontrol eden ve uzama islemini takip eden Ünitedir. Protezin (202) iç sicakligi iç kontrol ünitesine (3) bagli olarak çalisan sicaklik sensörü ile sürekli olarak denetlenmektedir. Sicaklik asiri yükselirse iç kontrol ünitesi (3) istenilen sicaklik saglanana kadar bilesenleri pasif konuma çekerek uzama islemine izin vermemektedir. 4) Dis kontrol ünitesi (4): HMI panel özelligi tasiyan, hastanin sistemle iletisimini saglayan kontrol ünitesidir. Iç kontrol ünitesinden (3) gelen bilgileri degerlendirip gerekli oldugunda hastayi bilgilendirmektedir. Saglikli uzuvdan giyilebilir sensör (5) yardimiyla aldigi uzunluk bilgisini implantli uzvun uzunluk degeri ile karsilastirir. Böylece uzatma ihtiyacini belirleyerek bunu hastayla ve iç kontrol Ünitesiyle (3) paylasir, gerektiginde uzatma komutunu verir. Iç bataryalarin (7) sarj islemini baslatip durdurur.
) Dis (örn. giyilebilir) sensör (5): Gerektiginde hasta giyilebilir sensörü (5) saglikli uzvuna disaridan baglamaktadir. Giyilebilir sensör (5) elastik yapidadir ve hasta uzvuna baglandiginda uzvun uzunlugu kadar uzamaktadir. Hastanin saglikli uzuv femur kemigi alt ve üst uçlarina yerlestirilmis olan vericiler (örnegin pasif RFID tagler) ile giyilebilir sensör (5) ünitesinin içerisinde bulunan okuyucular (örnegin RFID okuyucular) karsilikli olarak konumlandirilip haberlesmesi saglanir. Bu sekilde konumlandirmanin dogru yapilip yapilmadigi dis kontrol ünitesi (4) tarafindan izlenir ve hasta konumlandirmayi dogru yapacak sekilde yönlendirilir. Konumlandirma dogru yapildiginda giyilebilir sensör (5) içerisindeki uzunluk ölçüm sensörü (örnegin lineer potansiyometre, kizilötesi sensör, ultrasonik sensör veya lazer sensör) vasitasiyla giyilebilir sensörün (5) uzunlugu belirlenir. Giyilebilir sensörün (5) uzunlugu saglikli uzuv uzunlugunun (107) göstergesidir. Bu deger dis kontrol ünitesi (4) vasitasiyla iç kontrol ünitesine (3) aktarilmaktadir. Saglikli uzvun uzamasiyla olusan uzuv uzunluk farklari giyilebilir sensör (5) vasitasiyla algilanabilmektedir. Uzunluk farki olustugunda sistem (100) hastayi yönlendirerek uzatma prosedürünü baslatmaktadir. 6) Sarj ünitesi (6): Protezin (202) enerjisi, yapay diz eklemi (11) içerisine yerlestirilmis olan bataryadan (7) saglanmaktadir. Batarya doluluk bilgisi iç kontrol ünitesi (3) tarafindan sürekli olarak ölçülmektedir ve sarj için belirlenen sinir degerin altina düsüldügünde dis kontrol ünitesine (4) bir uyari gönderilmektedir. Bu durumda hastanin sarj ünitesini kullanarak bataryanin sarj edilmesini saglamaktadir. Güvenligin saglanmasi ve bataryanin (7) korunmasi amaciyla batarya sarj kontrol ünitesi kullanilmaktadir. Böylece batarya geriliminin sinir degerin altina düsmesi durumunda desarj islemi baslatilmakta, sinir degerin üstüne çikmasi durumunda sarj islemi sonlandirilmaktadir. 7) Dahili Batarya (7): Protezin (202) enerji ihtiyacini karsilayan, yapay diz eklemi (11) içerisine yerlestirilmis bataryadir (örnegin Li-Ion). 8) Kullanici (8): Vücuduna tümör protezi implante edilmis olan hastadir.
Sistem (101) hastanin saglikli bir uzvunun uzunlugunu (107) ölçüp, bunun karsiligi olan protezli bir uzvun uzunlugu (108) ile karsilastirdiktan sonra, uzama kararini otonom olarak verip uzayabilmektedir. Protez (202), örnegin bir diz eklemi içerisine yerlestirilmeye uygun olan bir iç kontrol ünitesi (3) kullanimdayken, buradaki sensörler vasitasiyla uzama miktari, sicaklik, dahili batarya sarj seviyesi ve protezin pozisyon bilgileri gibi ölçümleri temin etmeye uygun sekilde yapiIandirilabilmektedir.
Dis sensör (5) giyilebilir bir sensör olarak yapilandirilabilir. Kullanici (8) (örnegin hasta) tarafindan saglikli uzvuna (201) distan yaklastirilmaya, örnegin giyilebilir ise baglanmaya uygundur. Saglikli uzuv (201) (örn. femur kemigi) alt ve üst uçlarina yerlestirilmis olan sensörler ile giyilebilir sensör (5) ünitesinin haberlesmesi sonucu, saglikli uzuv uzunlugu (107) belirlenip, bir dis kontrol ünitesi (4) vasitasiyla bir iç kontrol ünitesine (3) aktarilabilir.
Gerekli ise ve sartlar elverisli ise, uzatma islemi, hasta da bilgilendirilip yönlendirilerek baslatilabilir. Tedavi bölgesindeki bir yumusak dokunun kendisini tamamlamasi ve kaslarin relaxation evresine girmesine olanak taninmasi için, uzatilabilir mekanizmanin (1) her bir uzatma adiminin günde 1mm ile sinirlandirilmasi tercih edilmektedir. Böylece klinige gitme ihtiyaci bulunmadan, konforlu ve güvenli bir sekilde uzuv uzatma islemi saglanabilmektedir.
Bulus konusu sistemin (100) örnek bir kullanimi asagidaki unsurlari içerebilir: a) Protez (202), bir hastanin bir kemigine yerlestirilir. Örnegin kemik kanseri olan bir çocuk hastanin femur kemiginde yer alan bir tümörlü kisim, diz eklemi ve büyüme plagi ile birlikte cerrahi müdahale ile alinarak, yerine bulus konusu sistemde yer alan protez yerlestirilebilir. b) Ayni hastanin protezli kemiginin karsiligi olan saglikli bir kemiginin boyunu (107) takip etmek Üzere bir ölçüm unsuru yerlestirilir. Örnegin söz konusu saglikli kemigin (bu örnekte: femur) birbirinden uzak iki ucuna, bu uçlarin birbirine mesafesini ölçmek için uygun birer adet verici yerlestirilebilir. Bu islem, (a) adimi ile ayni cerrahi operasyon esnasinda gerçeklestirilebilir. c) (b) adiminda anilan ölçüm unsurunun anlik durumunu disaridan algilamaya uygun bir sensör ile, saglikli uzuv uzunluk verisi elde edilir. Örnegin hasta, belirli araliklarla dis kontrol ünitesi tarafindan adim adim yönlendirilerek, giyilebilir bir sensörü (5) saglikli uzvuna disaridan baglayabilir. Giyilebilir sensör (5) içerisinde alici (örnegin 2 adet) ve bir (lineer) uzunluk ölçüm sensörü bulunabilir. AIici-vericiler birbiri ile hizalandiginda, örnegin yaklasik olarak karsi karsiya konumlandirildiklarinda, saglikli uzuv uzunluk (107) verisi ortaya çikar, örnegin uzunluk sensörü ölçtügü degeri dis kontrol ünitesine (4) d) Bir iç kontrol ünitesi (3), protez (202) yapisinda temin edilmesi mümkün olan bir enkoderi (24) kullanarak, protezin (202) mevcut uzunluk bilgisini ya da protezli uzuv uzunluk verisini (108) hafizasinda tutacak sekilde düzenlenmis olabilir. Bu bilgi dis kontrol (4) ünitesine gönderilebilir. e) Dis kontrol ünitesi (4), saglikli uzuv uzunlugu (107) ile protezli uzuv uzunlugu (108) arasindaki farki belirleyebilir. Sistem (100), örnegin dis kontrol ünitesinin (4) yapisi sayesinde, fark istenilen bir degerin üzerindeyse, hastayi komutlarla yönlendirerek uzatma islemi için hazirlayacak sekilde yapilandirilmis olabilir. f) Dis kontrol ünitesi (4) iç kontrol ünitesinden (3) protez sensör bilgilerini (örnegin sicaklik, hasta postür durumu, iç batarya doluluk orani) alarak sartlar uygunsa uzatma islemini baslatmaya/tetiklemeye uygun sekilde yapilandirilmis olabilir.
Mevcut bulusa göre sistemin (100) tercih edilen versiyonlari, asagidaki avantajli etkilerden bir ya da daha fazlasini sergileyecek sekilde yapilandirilabilmektedir: - Hastanin saglikli bir uzvundaki bir kemigin (örnegin saglikli bacaktaki femur kemiginin) uzunlugunun (107) ölçülmesini temin eder.
Protezin mevcut uzunlugunun (108), hastaya rahatsizlik vermeksizin ölçülmesini temin Uzatma isleminin hasta ayakta iken yapilmasini önlemek adina, sistemin hasta postür durumunu belirlemek üzere bir AHRS sensör ve makine ögrenmesi ile ölçmeye uygun sekilde donatilmis olabilir (örnegin buna göre önceden programlanmis bir kontrol edici içerebilir).
Iç kontrol ünitesi (3) ve dis kontrol ünitesi (4) sayesinde bir merkezi kontrol ve karar yapisina sahiptir, dolayisiyla otonom olarak isleyebilmektedir.
Tehlikeli iç sicakliklardan korunmak için protez (202), iç sicakligini ölçmeye uygun bir sicaklik ölçer ile donatilmis olabilir.
Iç batarya (7), sarj bilgisinin ölçen bir sensör ile donatilmis olabilir.
Iç batarya (7), kablosuz (dolayisiyla beden disindan, ya da uzaktan) sarj edilmesine izin verecek sekilde yapilandirilmis olabilir.

Claims (2)

ISTEMLER
1. Tümör protezleri için bir kemik uzatma sistemi (100) olup, kablo gerektirmeksizin sarj edilmeye uygun yapida bir dahili bataryayi (7) içeren bir protez (202) içermekte olup, sistem ilaveten protez (202) ile irtibatli olan ve kullanimdayken söz konusu protez (202) ile donatilmis olan bir uzvun bir uzunlugunu (108), bir saglikli uzuv (201) uzunluk verisi (107) esas alinarak, saglikli bir uzuv (201) ile esas itibariyle ayni degere getirmek için uzatilmaya uygun bir bir uzatilabilir mekanizmayi (1) içermesidir.
2. Istem 1'e göre sistem olup, söz konusu uzatilabilir mekanizmanin (1) bir uzama ekseni Üzerinde birbirine göre kaydirilabilen, es eksenli iki tüp (12 ve 13) içeren teleskopik bir yapida olmasidir.
TR2019/07277A 2019-05-14 2019-05-14 Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi. TR201907277A2 (tr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2019/07277A TR201907277A2 (tr) 2019-05-14 2019-05-14 Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi.
CN201980091043.6A CN113382689A (zh) 2019-05-14 2019-09-30 肿瘤假体的自主控制和延长系统
PCT/TR2019/050811 WO2020231359A1 (en) 2019-05-14 2019-09-30 Autonomous control and lengthening system for tumor prosthesis
EP19805791.1A EP3968880B1 (en) 2019-05-14 2019-09-30 Autonomous control and lengthening system for tumor prosthesis
US17/426,643 US20220117637A1 (en) 2019-05-14 2019-09-30 Autonomous control and lengthening system for tumor prosthesis
JP2021545981A JP7210832B2 (ja) 2019-05-14 2019-09-30 腫瘍プロテーゼ用の骨伸長システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2019/07277A TR201907277A2 (tr) 2019-05-14 2019-05-14 Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201907277A2 true TR201907277A2 (tr) 2020-11-23

Family

ID=68610294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2019/07277A TR201907277A2 (tr) 2019-05-14 2019-05-14 Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220117637A1 (tr)
EP (1) EP3968880B1 (tr)
JP (1) JP7210832B2 (tr)
CN (1) CN113382689A (tr)
TR (1) TR201907277A2 (tr)
WO (1) WO2020231359A1 (tr)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7141073B2 (en) * 1993-11-01 2006-11-28 Biomet, Inc. Compliant fixation of external prosthesis
US7559951B2 (en) * 2004-09-30 2009-07-14 Depuy Products, Inc. Adjustable, remote-controllable orthopaedic prosthesis and associated method
EP2367487B1 (en) * 2008-10-31 2016-12-14 Kirk Promotion LTD. Device for bone adjustment operating with wireless transmission energy
US9179938B2 (en) * 2013-03-08 2015-11-10 Ellipse Technologies, Inc. Distraction devices and method of assembling the same
US9615864B2 (en) * 2013-05-31 2017-04-11 Rehabilitation Institute Of Chicago Limb lengthening system for residual limb
EP2915496B2 (en) * 2014-03-06 2024-06-26 MPS Micro Precision Systems AG Implantable device
KR102559778B1 (ko) * 2014-10-23 2023-07-26 누베이시브 스페셜라이즈드 오소페딕스, 인크. 원격으로 조정 가능한 상호작용적 뼈 재성형 임플란트
CA2991518A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Orthosoft Inc. Leg length and offset calculation in computer-assisted surgery using rangefinder
EP3135253B1 (de) * 2015-08-31 2018-04-18 Rainer Baumgart Implantierbare prothese zum ersatz des menschlichen kniegelenks
CN105662663B (zh) 2016-03-18 2017-12-26 王威 一种可自动延伸的假体
JP6401205B2 (ja) * 2016-04-28 2018-10-03 学校法人北里研究所 脚長測定装置及び脚長測定方法
FI20165445A (fi) * 2016-05-27 2017-11-28 Synoste Oy Kehon sisäinen teleskooppinen osteodistraktiolaite, kehon ulkoinen tehoa tuottava laite, menetelmä luunpidennystä varten ja luunpidennysjärjestely

Also Published As

Publication number Publication date
JP7210832B2 (ja) 2023-01-24
WO2020231359A1 (en) 2020-11-19
JP2022525724A (ja) 2022-05-19
EP3968880A1 (en) 2022-03-23
US20220117637A1 (en) 2022-04-21
EP3968880B1 (en) 2023-03-22
CN113382689A (zh) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8585617B2 (en) Diagnosis and prediction of obstructive sleep apnea
CA2620247C (en) Telemetric orthopaedic implant
CN101536942B (zh) 用于测量胃限制系统中的阻抗的方法和装置
KR101088538B1 (ko) 변형 감지 시스템
JP5771199B2 (ja) 医療用インプラント、診断装置又は生物学的手法をモニタリング及び／又は制御するための測定信号を、処理及び伝送するための装置
JP2019519268A (ja) 動的靭帯バランシングシステム
KR102290504B1 (ko) 트래커를 이용한 헬스 케어 시스템
KR20160013847A (ko) 고관절 치환물을 모니터링하기 위한 장치, 시스템 및 방법
EP2983630B1 (en) Systems for intra-operative eye biometry or refractive measurement
JP6879934B2 (ja) データ取得手段が設けられた医療装置を組み立てるためのキット
US20220323154A1 (en) Patient-specific arthroplasty system
KR102321445B1 (ko) 무릎 트래커를 이용한 의료기기용 헬스 케어 시스템
Windolf et al. A biofeedback system for continuous monitoring of bone healing
TR201907277A2 (tr) Tümör protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi.
Kocaoğlu et al. Design and development of an intelligent biomechatronic tumor prosthesis
CN110974232A (zh) 穿戴式负重监测与康复训练智能辅助装置
US20160374561A1 (en) Bone healing probe
KR101869870B1 (ko) 무정지 보장형 스마트패치
TR2021016877T2 (tr) Tümor protezi otonom kontrol ve uzatma sistemi.
Korduba et al. Radio frequency identification as a testbed for integration of low frequency radio frequency sensors into orthopedic implants
JP2021516115A (ja) 患者固有の関節形成システム
KR20200095839A (ko) 신체센서
Sanders et al. Device to monitor sock use in people using prosthetic limbs: technical report.
US20220240776A1 (en) Arrangement and method for measuring a field of vision and use of an implant
CN212592573U (zh) 一种带监测功能的髋关节假体