基本信息
- 項目名稱：
- 智能扣合式骨外固定監(jiān)測系統(tǒng)
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品為一種智能骨科外固定監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由外固定架、傳感器、數(shù)據(jù)采集盒、分析軟件構成。本作品通過實時監(jiān)測骨折愈合過程中骨斷端應力情況對骨痂愈合狀態(tài)進行準確判斷，使骨斷端時刻保持最佳應力刺激，從而極大促進骨再生，縮短骨折愈合時間，減少患者痛苦。
- 詳細介紹：
- 本作品為一種智能骨科外固定監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由外固定架、傳感器、數(shù)據(jù)采集盒、分析軟件構成。本作品通過實時監(jiān)測骨折愈合過程中骨斷端應力情況對骨痂愈合狀態(tài)進行準確判斷，并通過與比對數(shù)據(jù)庫中參考值比對，以指導骨折治療，從而極大促進骨再生，縮短骨折愈合時間，減少患者痛苦。 使用說明： 本作品由外固定架、傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、分析軟件幾個部分構成。其中外固定架用于固定骨折位置并提供壓力支撐，傳感器用于實時采集檢測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集裝置用于控制傳感器采集頻率并對傳感器輸出信號放大、濾波、模數(shù)轉換，分析軟件對采集的信號進行分析、處理，并且給患者提供數(shù)據(jù)庫參考。 具體使用說明如下： 手術時，將骨科用克氏針穿入肢體，然后將外固定架的大小半環(huán)打開，套入肢體后，閉合兩個半環(huán)，安裝好三個傳感器，并且將數(shù)據(jù)采集盒里面的三組數(shù)據(jù)調(diào)零，從此開始記錄每個傳感器的數(shù)據(jù)。根據(jù)所測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有數(shù)據(jù)比較，從而判斷每個方位的骨斷端應力差，用以預防與矯正畸形愈合。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 研究目的： 本作品擬研制一種能夠?qū)菙喽藨λ竭M行實時、全方位監(jiān)控的外固定監(jiān)測系統(tǒng)，并以此指導骨折治療的加壓調(diào)節(jié)，實現(xiàn)骨折的快速、高效愈合。 主要創(chuàng)新點： 1.本項目率先利用壓力傳感器監(jiān)測骨外固定過程中外固定架所受的壓力來反映骨外固定狀態(tài)，實現(xiàn)了骨應力水平的精確量化，是一種技術和理論的創(chuàng)新。 2.3-D骨應力監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器數(shù)據(jù)之和能準確反映骨再生狀態(tài)，3個壓力傳感器數(shù)值之差可反映骨斷端對位、對線情況，可在第一時間發(fā)現(xiàn)畸形愈合并通過調(diào)節(jié)骨斷端應力水平進行同步干預，不僅提高了診療效果，而且可極大減少患者放射性暴露。 3.構建的骨斷端應力參數(shù)方程以牽張時間、牽張速度為自變量，以應力水平為因變量，通過牽張時間、速度、應力水平三者共同反映骨折愈合狀態(tài)，是一種新的突破。以此方程指導骨外固定，可極大消除因身高、體重差異導致的療效差別。 4.將最佳骨痂受力比作為判斷骨痂愈合程度的指標可實現(xiàn)外固定裝置的早期摘除，減少患者負擔。
科學性、先進性
- 本項目有效克服了現(xiàn)有外固定裝置的缺點，具有自己獨特的優(yōu)勢： (1) 本項目率先利用壓力傳感器監(jiān)測骨外固定過程中外固定架所受的壓力來反映骨外固定狀態(tài)，是一種技術和理論的創(chuàng)新。 (2) 3-D骨應力監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器數(shù)據(jù)之和能準確反映骨再生狀態(tài)，3個壓力傳感器數(shù)值之差可反映骨斷端對位、對線情況，可在第一時間發(fā)現(xiàn)畸形愈合并通過調(diào)節(jié)骨斷端應力水平進行同步干預，不僅提高了診療效果，而且可極大減少患者放射性暴露。 綜上所述，本系統(tǒng)提供了一種全新的骨折治療方法，該方法經(jīng)動物實驗證明，其促愈療效極佳，可將山羊脛骨骨折愈合時間縮短26天，約為其整體愈合時間的1/3。國內(nèi)外尚無類似的能監(jiān)測骨斷端應力水平的骨外固定系統(tǒng)上市，因而具有較高的先進性。
獲獎情況及鑒定結果
- 通過專家評審課題2項 (1) 獲批2009全軍后勤推廣擴試課題，準予在全軍范圍內(nèi)進行中等范圍的試用：智能扣合式外固定裝置及監(jiān)測系統(tǒng) (2) 作品通過2008年的學校軍事醫(yī)學項目專家評審：智能戰(zhàn)創(chuàng)傷骨外固定傳感裝置的研制（2008XG24） (3) 作品在第十一屆“挑戰(zhàn)杯”競賽重慶賽區(qū)獲特等獎 相關內(nèi)容發(fā)表中華系列雜志學術論文5篇： (1)可預防術后感染的新型外固定裝置的研制.中華醫(yī)院感染學雜志,2009 (2)3-D骨應力監(jiān)測傳感系統(tǒng)的構建及在骨應力參數(shù)中的應用研究.中華創(chuàng)傷雜志,2009 (3)骨科外固定架相關感染的危險因素及預防.中華醫(yī)院感染學雜志,2008. (4)抗牽張力測量在肢體延長中的應用.中華創(chuàng)傷骨科雜志
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 技術入股或者一次性轉讓
作品可展示的形式
- ■實物、產(chǎn)品 ■圖片 ■錄像 □樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術特點與優(yōu)勢： 本作品除具有普通外固定裝置的特點外，還具有自身獨特的六大優(yōu)勢： 1、 安裝便捷：扣合式圓環(huán)設計解決了外固定架圓環(huán)安裝時操作繁瑣的難題。 2、 固定牢固：全環(huán)設計使骨斷端達到最強的固定強度。 3、 便于調(diào)節(jié)：分段式支撐桿設計解決了肢體延長時圓環(huán)外側支撐桿容易刺破皮膚，引起感染和活動不便的難題。 4、 實時監(jiān)控骨痂愈合狀態(tài)：三個傳感器之和反映了骨斷端所受拉壓力水平，從而反映出骨折愈合狀態(tài)。 5、 預防并矯正畸形愈合：三個傳感器之差出現(xiàn)變異提示骨斷端受力不均，從而提示可能出現(xiàn)了骨斷端對位不齊。通過調(diào)整外固定架的結構使傳感器數(shù)據(jù)保持一致，從而糾正畸形愈合。 6、 多用途：該外固定裝置不僅適合于普通骨折固定，更適合于肢體延長等場合。 適用范圍： (1) 各種骨折治療 (2) 增高 (3) 因外傷、先天性疾病導致的肢體不等長 (4) 骨不連、骨缺損
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外臨床上使用的外固定架產(chǎn)品較多，包括Hoffman、Orthofix、AO等幾大公司的產(chǎn)品，根據(jù)其結構可分為全環(huán)、半環(huán)、雙側、單側、雜合型等，其中全環(huán)固定效果最佳，但是其安裝繁瑣；單側安裝簡便，但是穩(wěn)定性較差；其余種類介于兩者之間。目前所有的外固定裝置骨折治療時所采用的加壓療法，都是依據(jù)手術醫(yī)生的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，這樣存在兩個問題： (1) 不同醫(yī)生間存在技術水平和經(jīng)驗的差異，從而導致療效差異較大； (2) 不同個體間體型、體重差異大，致使不同患者療效差異明顯 而本作品可以實現(xiàn)骨斷端應力水平的實時監(jiān)控，進而指導后期的骨斷端加壓或者牽張，從而極大促進骨折愈合。 國外也曾見數(shù)篇應用壓力傳感器監(jiān)測骨斷端應力的文獻報道，但是尚未見成品問世，并且其僅僅是對骨斷端的應力總水平進行監(jiān)測，其意義有限。而本作品在此基礎上，通過自行發(fā)明的扣合式外固定裝置，將3根支撐桿分別安裝于空間中呈正三棱柱的三條棱邊上，進一步將3個傳感器分別安裝于每根支撐桿上，從而對固定于其中的肢體所受軸向拉壓力進行立體監(jiān)控，通過比較不同傳感器的數(shù)據(jù)差，從而判斷是否出現(xiàn)畸形愈合，此部分工作可以部分代替現(xiàn)有的X光平片技術，從而減少患者的放射性暴露?？傮w上說，本產(chǎn)品不僅可實現(xiàn)骨折的快速愈合，而且保證了其高質(zhì)量愈合，是目前市場上所有外固定裝置所無法比擬的。 本產(chǎn)品經(jīng)過解放軍總后勤部多位專家鑒定，認為其具有高度的創(chuàng)新性與實用性，一致同意該作品在全軍范圍內(nèi)進行推廣擴試。
