本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于醫(yī)學(xué)臨床上早期股骨頭壞死的治療設(shè)備，尤其是一種具備監(jiān)測股骨頭壞死區(qū)內(nèi)環(huán)境和利用電場促進(jìn)股骨頭壞死區(qū)微骨折修復(fù)的股骨頭減壓支撐系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)主要由支撐管、傳感器、電路組件、電極、控制器、無線充電模塊組成。本發(fā)明專利技術(shù)獲得了這樣的有益效果：既能對股骨頭壞死區(qū)進(jìn)行減壓和支撐，還能通過實(shí)時監(jiān)測股骨頭內(nèi)環(huán)境來評估治療效果以動態(tài)調(diào)整治療策略，還能通過電場來促進(jìn)股骨頭壞死區(qū)的快速重建以提高治愈率，植入人體內(nèi)的電路可以獲得持續(xù)的電能供應(yīng)，并且不影響術(shù)后傷口愈合。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于醫(yī)學(xué)臨床上早期(Ficat1、II期)股骨頭壞死的治療設(shè)備，尤其是一種具備監(jiān)測股骨頭壞死區(qū)內(nèi)環(huán)境和利用電場促進(jìn)股骨頭壞死區(qū)微骨折修復(fù)的股骨頭減壓支撐系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
股骨頭壞死是股骨頭血供中斷或受損，引起骨細(xì)胞及骨髓成分死亡及隨后的修復(fù)，繼而導(dǎo)致股骨頭結(jié)構(gòu)改變、股骨頭塌陷、關(guān)節(jié)功能障礙的疾病。股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoral head, 0NFH)又稱股骨頭缺血性壞死(avascularnecrosis, AVN)，是骨科領(lǐng)域常見的難治性疾病。ONFH可分為創(chuàng)傷性和非創(chuàng)傷性兩大類，前者主要是由股骨頸骨折、髖關(guān)節(jié)脫位等髖部外傷引起，后者在我國的主要原因?yàn)槠べ|(zhì)類固醇的應(yīng)用及酗酒。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，外傷增加、嗜酒、激素的濫用，以及免疫系統(tǒng)疾病發(fā)病率的上升等多種因素，導(dǎo)致股骨頭壞死率逐步上升。股骨頭壞死的主要癥狀，從間斷性疼痛逐步發(fā)展到持續(xù)性疼痛，再由疼痛引發(fā)肌肉痙攣、關(guān)節(jié)活動受到限制，最后造成嚴(yán)重致殘而跛行。股骨頭壞死的治療是目前骨科面臨的難題，其治療方法雖多，但是療效均不滿意，往往進(jìn)一步發(fā)展至塌陷或者使已經(jīng)存在的塌陷進(jìn)一步加重，最終導(dǎo)致長期疼痛或和髖關(guān)節(jié)的廢用而不得不進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)。隨著科技的進(jìn)步，對早期股骨頭壞死的診斷方法也在逐步完善，而治療方法更是多種多樣。目前，對于股骨頭壞死病的治療方法，主要分為非侵入性和侵入性治療，其主要目的都是改善股骨頭壞死區(qū)骨質(zhì)的血運(yùn)，促進(jìn)壞死區(qū)骨質(zhì)的修復(fù)，以達(dá)到臨床治療的目的。對股骨頭壞死早期的治療，一種常見的治療方法為髓芯鉆孔減壓術(shù)，其方法是對病人施行麻醉之后，X線透視下于股骨大粗隆下方保持一定頸干角和前傾角向股骨頭內(nèi)鉆孔，使克氏針尖部到達(dá)股骨頭軟骨下4-5mm，在股骨頭、股骨頸內(nèi)制成骨隧道，達(dá)到減壓的目的。此方法雖有一定的療效，但仍存在很多不足之處`:一是手術(shù)創(chuàng)傷較大，對股骨頸內(nèi)骨組織損傷較大，總的骨損傷體積較大(三倍或更多倍的骨鉆體積的損傷)；二是在壞死區(qū)減壓的方向只能由進(jìn)針的方向決定，改變方向需要再增加打入壞死區(qū)的骨隧道；三是術(shù)后病人為了避免負(fù)重后股骨頭進(jìn)一步塌陷，需要較長時間的臥床。目前的各種治療方法中，大部分集中在如何改善股骨頭的血供及促進(jìn)股骨頭的修復(fù)，而對如何防止其塌陷研究相對較少。防止股骨頭塌陷以及使已經(jīng)塌陷的股骨頭恢復(fù)正常形態(tài)的方法包括開窗或鉆孔后利用器械由內(nèi)向外頂起塌陷軟骨后植入皮質(zhì)骨，或植入記憶鈦合金網(wǎng)，利用記憶鈦合金網(wǎng)恢復(fù)記憶所具有的彈性，支撐起塌陷的股骨頭。目前針對股骨頭壞死治療的器械專利中，有些主要解決股骨頭壞死區(qū)壓力高的問題，如專利號為97242431.8、名稱為“治療股骨頭缺血性壞死的多孔減壓針”的中國專利，又如專利號為200710018227.9、名稱為“一種用于治療股骨頭壞死的負(fù)壓治療儀”的中國專利；有些主要解決股骨頭壞死區(qū)的塌陷問題，如專利號為200920131183.5、名稱為“股骨頭壞死支撐器”的中國專利，又如專利號為201020283386.9、名稱為“用于股骨頭壞死的內(nèi)網(wǎng)狀支撐器”的中國專利。但是，這些專利都不具備監(jiān)測股骨頭壞死區(qū)內(nèi)環(huán)境的功能，如監(jiān)測壓力變化。電磁場、電流等物理因素對骨損傷修復(fù)有影響，如醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)《電磁技術(shù)治療骨折的研究概況》(李偉，涂心明；《中醫(yī)正骨》2002年14卷09期，第51-52頁)中提到:1812年Horshorne首先嘗試電刺激方法治療骨不連取得了一定的進(jìn)展，雖然進(jìn)展緩慢，卻開創(chuàng)了電成骨的先河。以后一個多世紀(jì)停滯不前。在20世紀(jì)50年代Yasuda的電成骨研究有了新的突破，發(fā)現(xiàn)并證實(shí)骨是具有壓電效應(yīng)的物質(zhì)，當(dāng)它受到機(jī)械壓力后能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生應(yīng)力電位。自此人們開始重視骨與電的關(guān)系。1966年Frieenberg和Brighton等的研究又取得了新的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)正常有生命的骨骼具有特定的生物電，提出了穩(wěn)定電位的概念，并用恒定電流治療骨不連。1977年Bassett提出應(yīng)用電磁場刺激治療骨不連取得了滿意的效果。從此應(yīng)用電磁方法治療骨折的研究在國內(nèi)外均得到了廣泛的開展。隨著物理、電子技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展，各種電磁方法和成果應(yīng)運(yùn)而生，如恒定直流電、脈沖直電流、脈沖電磁場、旋磁場、駐極體等。股骨頭壞死在微觀結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為骨小梁骨折，同樣可以通過電磁場、電流等物理因素來促進(jìn)股骨頭的骨小梁的重建。無線充電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了一百多年，但直到近十年來才被廣泛使用，例如用于電動牙刷充電。無線充電主要采用電磁感應(yīng)原理，通過線圈進(jìn)行能量耦合，從而實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個目的在于提供一種同時具備減壓和支撐作用的早期股骨頭壞死治療器械。本專利技術(shù)的另一個目的在于提供一種具備反映壞死股骨頭內(nèi)環(huán)境相關(guān)指標(biāo)的監(jiān)測系統(tǒng)。本專利技術(shù)的再一個目的在于提供一種使用物理因素進(jìn)行治療的早期股骨頭壞死治療系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)上述的專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案:一種股骨頭壞死治療系統(tǒng)，主要由支撐管、傳感器、電路組件、電極、控制器、無線充電模塊組成，支撐管、傳感器、電路組件、電極植入人體內(nèi)，電極由陽極和陰極組成，陰極植入骨內(nèi)，陽極置于骨外的軟組織中，控制器、無線充電模塊置于人體外部，植入人體的部分與置于人體外的部分之間通過無線方式連接，其中:支撐管內(nèi)設(shè)置有中心泄壓通路一，中心泄壓通路一貫通支撐管的兩端，傳感器設(shè)置于支撐管的壁上或者設(shè)置于中心泄壓通路一內(nèi)，電路組件與支撐管的末端連接，傳感器、電極都與電路組件連接，支撐管起到支撐作用，中心泄壓通路一排泄股骨頭內(nèi)部的壓力，傳感器將股骨頭內(nèi)的環(huán)境參數(shù)傳給電路組件，電路組件向電極輸出電流并在人體內(nèi)產(chǎn)生受控的電場；控制器與無線充電模塊連接，控制器設(shè)置有無線通訊模塊，控制器與電路組件之間通過無線通訊方式傳輸信息，電路組件的工作模式和工作狀態(tài)受到控制器的支配，電路組件向控制器傳送數(shù)據(jù)，無線充電模塊對電路組件進(jìn)行無線充電。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，支撐管前半段管壁上設(shè)置有泄壓小孔，泄壓小孔與中心泄壓通路一呈90度夾角關(guān)系，泄壓小孔將中心泄壓通路一與支撐管管壁的外面連通:支撐管后半段管壁上設(shè)置有螺紋，螺紋用于增強(qiáng)支撐管與人體結(jié)合的緊密度；支撐管的末端內(nèi)部設(shè)置有工具連接槽，工具連接槽用于在安裝和拆卸支撐管時連接安裝和拆卸所需的工具。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，支撐管使用金屬材料制造，支撐管可作為電極并與電路組件進(jìn)行電氣連接。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，支撐管上設(shè)置有傳感器槽，傳感器槽用于固定傳感器。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，電路組件主要由主控電路、電源模塊、無線通訊模塊和外殼組成；電源模塊通過無線充電的方式獲得電能，電源模塊向主控電路提供電能；主控電路通過無線通訊模塊與控制器進(jìn)行通訊；外殼將主控電路、電源模塊、無線通訊模塊密封起來，外殼采用具有良好生物相容性的材料制造。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，電源模塊設(shè)置有微型電池，用于儲存電能，以減少充電頻率和獲得穩(wěn)定的電能；電路組件為環(huán)形，環(huán)形中心的空間構(gòu)成中心泄壓通路二，中心泄壓通路二與支撐管上的中心泄壓通路一連通。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，傳感器數(shù)量為一個或一個以上，傳感器采集的模擬信號為壓力和/或PH酸堿度和/或血·液氧含量。上述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，控制器為便攜式計算機(jī)或嵌入式計算機(jī)。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種股骨頭壞死治療系統(tǒng)，其特征在于：主要由支撐管(1)、傳感器(2)、電路組件(3)、電極(4)、控制器(5)、無線充電模塊(6)組成，支撐管(1)、傳感器(2)、電路組件(3)、電極(4)植入人體內(nèi)，電極(4)由陽極和陰極組成，陰極植入骨內(nèi)，陽極置于骨外的軟組織中，控制器(5)、無線充電模塊(6)置于人體外部，植入人體的部分與置于人體外的部分之間通過無線方式連接，其中：支撐管(1)內(nèi)設(shè)置有中心泄壓通路一(7)，中心泄壓通路一(7)貫通支撐管(1)的兩端，傳感器(2)設(shè)置于支撐管(1)的壁上或者設(shè)置于中心泄壓通路一(7)內(nèi)，電路組件(3)與支撐管(1)末端連接，傳感器(2)、電極(4)都與電路細(xì)件(3)連接，支撐管(1)起到支撐作用，中心泄壓通路一(7)排泄股骨頭內(nèi)部的壓力，傳感器(2)將股骨頭內(nèi)的環(huán)境參數(shù)傳給電路組件(3)，電路組件(3)向電極(4)輸出電流并在人體內(nèi)產(chǎn)生受控的電場；控制器(5)與無線充電模塊(6)連接，控制器(5)設(shè)置有無線通訊模塊，控制器(5)與電路組件(3)之間通過無線通訊方式傳輸信息，電路組件(3)的工作模式和工作狀態(tài)受到控制器(5)的支配，電路組件(3)向控制器(5)傳送數(shù)據(jù)，無線充電模塊(6)對電路組件(3)進(jìn)行無線充電。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種股骨頭壞死治療系統(tǒng)，其特征在于:主要由支撐管(I)、傳感器(2)、電路組件⑶、電極(4)、控制器(5)、無線充電模塊(6)組成，支撐管(I)、傳感器(2)、電路組件(3)、電極(4)植入人體內(nèi)，電極(4)由陽極和陰極組成，陰極植入骨內(nèi)，陽極置于骨外的軟組織中，控制器(5)、無線充電模塊(6)置于人體外部，植入人體的部分與置于人體外的部分之間通過無線方式連接，其中:支撐管(I)內(nèi)設(shè)置有中心泄壓通路一(7)，中心泄壓通路一(7)貫通支撐管(I)的兩端，傳感器(2)設(shè)置于支撐管(I)的壁上或者設(shè)置于中心泄壓通路一(7)內(nèi)，電路組件(3)與支撐管⑴末端連接，傳感器(2)、電極(4)都與電路細(xì)件(3)連接，支撐管⑴起到支撐作用，中心泄壓通路一(7)排泄股骨頭內(nèi)部的壓力，傳感器(2)將股骨頭內(nèi)的環(huán)境參數(shù)傳給電路組件(3)，電路組件(3)向電極(4)輸出電流并在人體內(nèi)產(chǎn)生受控的電場；控制器(5)與無線充電模塊(6)連接，控制器(5)設(shè)置有無線通訊模塊，控制器(5)與電路組件(3)之間通過無線通訊方式傳輸信息，電路組件(3)的工作模式和工作狀態(tài)受到控制器(5)的支配，電路組件(3)向控制器(5)傳送數(shù)據(jù)，無線充電模塊(6)對電路組件(3)進(jìn)行無線充電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的股骨頭壞死治療系統(tǒng)，其特征在于:支撐管(I)前半段管壁上設(shè)置有泄壓小孔(8)，泄壓小孔(8)與中心泄壓通路一(7)呈90度夾角關(guān)系，泄壓小孔(8)將中心泄壓通路一(7)與支撐管(I)管壁的外面連通；支撐管(I)后半段管壁上設(shè)置有螺紋(10)，螺紋(10)用于增強(qiáng)支撐管(I)與人體結(jié)合的緊密度；支撐管(I)的末端內(nèi)部設(shè)置有工具連接槽(12)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓杰，祁文，吳云起，蘇波，歐志學(xué)，
申請(專利權(quán))人：韓杰，
類型：發(fā)明
國別省市：
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