[发明专利]医疗植入物的裂纹检测系统及方法

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种医疗植入物的裂纹检测系统及方法，以实现在体外对医疗植入物裂纹进行准确检测，方案包括：磁场发生装置，设置于体外，用于产生交变磁场，交变磁场用于在医疗植入物的表面产生感应涡流；体外读取器，用于向无源温度传感器阵列发射上电和温度检测对应的高频载波信号；以及接收无源温度传感器阵列发送的温度信息，并根据温度信息判断医疗植入物是否存在裂纹；无源温度传感器阵列，用于接收高频载波信号并从中提取工作所需的电源，完成上电，以及在上电后根据高频载波信号中的数据和指令获取医疗植入物表面对应位置的温度信息，并将温度信息发送至体外读取器，本发明特别适用于接骨板。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体来说涉及一种医疗植入物的裂纹检测系统及方法。

背景技术

医疗植入物是指借助外科手术放入人体或自然腔道中，并在手术结束后长期留在体内的器械，例如，接骨板，其根据人体骨骼形状设计，通常被用于骨科疾病的内固定治疗，并且由于钛具有良好的耐腐蚀性、生物相容性、优越的力学性能以及出色的耐磨性，因此骨科植入物通常由钛制成。

患者在骨折复位期间的行走过程中，由于固定系统中的接触副(接骨板和螺钉、接骨板和骨骼、螺钉和骨骼)所承受载荷的类型、大小和方向存在差异，所以它们的变形位移也各不相同，从而导致在不同摩擦副接触副表面出现了摩擦磨损、微动损伤等多种破坏现象，这将会加快疲劳裂纹的产生，造成接骨板的疲劳断裂。接骨板的断裂会直接影响骨折愈合效果，导致出现愈合延迟、不愈合、骨组织坏死等临床症状，给患者生理和心理带来负面影响。

现有的医疗植入物的裂纹检测均基于仿真模拟或断裂后取出进行体外测试，其不仅操作复杂，并且由于个体差异性和骨折类型的多样性，骨植入物裂纹产生及断裂的具体机制比较复杂，其准确度较低。

发明内容

本发明旨在提出一种医疗植入物的裂纹检测系统及方法，以实现在体外对医疗植入物裂纹进行准确检测，避免医疗植入物在体内发生断裂现象。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供一种医疗植入物的裂纹检测系统，包括：磁场发生装置、无源温度传感器阵列和体外读取器，所述无源温度传感器阵列包括至少两个温度传感器，温度传感器分布设置于医疗植入物表面；

所述磁场发生装置，设置于体外，用于产生交变磁场，所述交变磁场用于在医疗植入物的表面产生感应涡流；

所述体外读取器，用于向无源温度传感器阵列发射上电和温度检测对应的高频载波信号；以及接收无源温度传感器阵列发送的温度信息，并根据所述温度信息判断医疗植入物是否存在裂纹；

所述无源温度传感器阵列，用于接收高频载波信号并从中提取工作所需的电源，完成上电，以及在上电后根据高频载波信号中的数据和指令获取医疗植入物表面对应位置的温度信息，并将所述温度信息发送至体外读取器。

作为进一步优化，所述磁场发生装置为贴片线圈，所述贴片线圈贴附于医疗植入物所在的人体皮肤表面，所述贴片线圈在施加交变电流后产生交变磁场。

作为进一步优化，施加在贴片线圈的交变电流通过电池和逆变电路产生。

作为进一步优化，所述交变电流的频率范围为200～500千赫兹，大小为500毫安，每次的激励时间为20毫秒。

作为进一步优化，每个温度传感器分别包括：接收解调电路、温度检测电路、模数转换电路和调制发射电路；

所述接收解调电路，用于接收并提取高频载波信号中的数据和指令，并将该数据和指令发送至温度检测电路；

所述温度检测电路，用于接收高频载波信号并从中提取工作所需的电源，完成上电，以及在上电后根据收到的数据和指令获取医疗植入物表面对应位置的温度信息，并将其发送至模数转换模块；