E-post: sales@winnix.net

RFID-brikker for ortopediske instrumenter

2019-10-08 14:20:08

Forskerteamet ved University of Pittsburgh har fullført utviklingen og testingen av spesielle ortopediske etiketter og RFID-system, som leser passive etiketter gjennom radiofrekvenssignaler og har bestått patentregistrering.

Forskere ved University of Pittsburgh i USA har utviklet et ortopedisk merkesystem, som festes RFID-brikker med innebygde sensorer til ortopediske instrumenter, slik at implanterte menneskelige etiketter kan spore bruken av enheter i kroppen. Signaler som sendes ut av etiketter i menneskekroppen overføres gjennom hudvev til lesere utenfor huden. Systemet kan ikke bare spore implantasjonsmiljøet til menneskekroppen, men har også visse forfalskningsegenskaper for ortopediske instrumenter.

Løsningen ble testet i universitetslaboratorier av professor Marlin Mickle fra School of Engineering, som også er styreleder i Scientific and Technological Advisory Board for Orthopedic Labelling Company. Selskapet leverer hovedsakelig spesifikke etiketter for produsenter av ortopedisk utstyr, samt håndholdte etikettlesere (som er spesielt utviklet for slike etiketter for å samle inn data for leger).

Denne spesielle etiketten ble oppfunnet av ortoped kirurg Lee Berger og patentert tidlig i 2008. Det har vært effektivt for å hjelpe pasienter og leger med å spore legemidlene til implantater. Berger ser for seg å utvikle et system som bruker sensorer for å måle det fysiske trykket på implanterte enheter, så vel som den kjemiske balansen og temperaturen rundt dem, for å bestemme om de forårsaker infeksjon, og deretter bestemme om de skal erstatte den originale enheten. Leger bruker håndholdte lesere for å motta unike ID-numre og sensedata sendt av RFID-brikker. Berger bygde først en prototype med passiv ultrahøy frekvens (UHF) EPC Gen 2 RFID-kode, som trenger ytterligere testing og forbedring før den kan utvides til markedet.

Begynte å jobbe med Berger i 2008. University of Pittsburgh School of Engineering har utviklet en kontaktsonde som kan brukes til å lese koder festet til metaller og for å teste radiobølger som forplanter seg gjennom menneskekroppen. I mai 2010 identifiserte han midler tilgjengelig for å forbedre det ortopediske merkesystemet ytterligere ved hjelp av eksisterende testprober på universiteter.

Deretter konstruerte forskere et kontaktsonderingssystem basert på en fleksibel dual RFID-tag antenne. Disse forbedrede antennene kan overføre data over menneskekroppen, som kan bæres av ultrahøy frekvens (UHF) eller høyfrekvente (HF) signaler. Løsningen består av en etikett med flere sensorer og en berøringssonde koblet til en håndholdt leser. Størrelsen på etiketten som er på salg gjenstår å bestemme, men den er omtrent 5 mm * 10 mm (0.2 tommer til 0.4 tommer) brukt i testen. Ingeniøravdelinger utvikler også programvare for å analysere tagdata mottatt gjennom berøringsprober. For å lese etikettinformasjonen nøyaktig, bør kontaktsonden settes inn nærmest etiketten. Dette er også for å sikre sikkerheten til data, for å forhindre andre i å skaffe ID-nummeret til etiketten og sensordataene.

Ortopedisk merking vil gi pasienter og leger følgende fordeler: For det første vil det hjelpe med å spore infeksjoner. Sensorer måler pH i vevet som etiketten befinner seg i, og passerer deretter disse sensoravlesningene til leseenheter, for eksempel etiketter implantert i kneet. Sensorer drives av superkondisjonatorer ombord, som ligner oppladbare batterier, ladet av en piezoelektrisk transduser som er innebygd i etiketten, eller drevet av radiofrekvenssignaler som sendes ut av kontaktprober. I tillegg kan sensoren drives direkte av radiofrekvenssignalet som sendes ut av kontaktsonden. Kontaktprober viser fanget ID og sensordata (forhøyet pH kan indikere for eksempel infeksjon) på skjermen på en håndholdt enhet, eller overføre detaljert informasjon til bakgrunnssystemet via en Wi-Fi-tilkobling eller en USB-port. På denne måten kan leger gjøre en god jobb med forebygging før infeksjonssymptomene dukker opp.

I tillegg kan sensoren også brukes til å oppnå bevegelsesfrekvensen til det implanterte leddet, som gir et grunnlag for bedre bruk av leddet. Hvis resultatene av etikettoverføring indikerer at ledd sjelden blir brukt, kan leger løse dette problemet ved å arrangere passende fysioterapeuter for pasienter og undersøke sykdommer som hindrer leddbevegelse ytterligere.

Etiketter har også andre funksjoner, for eksempel å bestemme om implanterte ledd skal tilbakekalles. Fordi det implanterte produktet er vanskelig å vedlikeholde i lang tid, må det byttes regelmessig. Med dette systemet kan brukere fange IDen til etiketten, som er koblet til back-end-databasen, slik at de kan finne produsenten av den implanterte enheten, produksjonsdato og holdbarhet. Gjennom denne informasjonen kan vi finne ut om leddene som er implantert i menneskekroppen er ekte eller ikke, og forhindre forfalskede produkter mer effektivt.

Forskere ved universitetet testet systemet, inkludert følgende trinn: først ved bruk av høyfrekvente struktursimulatorprogramvare som kan simulere elektromagnetisk felt for å teste; og deretter lese etiketter gjennom saltløsning (simulert menneskelig vevsmiljø). For det tredje bruker svineskinn for å simulere menneskekroppen. Mickle sa at det neste trinnet kan være å bruke menneskelige kadavre til eksperimenter, men det er ikke godkjent av testlederen.

Teamet leter etter silisiumbrikker som tåler gammastråling. Fordi etiketten er sterilisert ved gammastråle før implantasjon. Mickle sa at forskere tester Tego-brikker, som kan ha større minne (for øyeblikket testet hovedsakelig i området 8 til 64 kilobit), kan lagre mer data og ha sterkere strålingsmotstand.

Mickle spesifiserte ikke når produktet skulle kommersialiseres. Fordi det ikke er lett å markedsføre produkter i partier, er det flere stadier å gå gjennom, for eksempel samarbeid fra utstyrsprodusenter, og godkjenning av FDA i USA. Et system er utviklet for å legge inn passive høyfrekvente (13.56 MHz) etiketter eller EPC Gen 2 ultrahøyfrekvente (UHF) etiketter som oppfyller ISO 18000-3 standarden i kredittkort for å lagre implantatinformasjon og serienummer fra produsenter, produksjonsdatoer og produkter. Pasienter kan legge kortene sine i lommebøkene sine, sa Mickle, og la merke til at systemet vil være på markedet i løpet av et år.


Winnix Technologies er den ledende leverandøren av høy ytelse og høy kvalitet UHF RFID produkter i Kina, inkludert høyytelses OEM / Embedded RFID-lesermodul, RFID-leser, RFID antenner og spesiell antimetallmerker.

Med sterk FoU-evne og høy produksjonsevne, blir produktene våre mye brukt i avfallshåndtering, sportsmøte, logistikk, helsevesen, inventar, industriell automatiseringskontroll og etc. Samarbeid med NXP, Alien og Impinj, utviklet vi RFID med høy ytelse Produkter. Flere detaljer: http://www.winnix.net