公开(公告)号：US08245583B2

公开(公告)日：2012-08-21

申请号：US12826349

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein

Inventor： Marc Stein

IPC: G01L1/04

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A sensing insert device (100) is disclosed for measuring a parameter of the muscular-skeletal system. The sensing insert device (100) can be temporary or permanent. Used intra-operatively, the sensing insert device (100) comprises an insert dock (202) and a sensing module (200). The sensing module (200) is a self-contained encapsulated measurement device having at least one contacting surface that couples to the muscular-skeletal system. The sensing module (200) comprises one or more sensing assemblages, electronic circuitry (307), an antenna (2302), and communication circuitry (320). The sensing assemblages are between a top plate (1502) and a bottom plate (1504) in a sensing platform (121). The sensing assemblages comprise a load disc (2004) and a piezo-resistive sensor (2002) to measure the parameter. An elastic support structure or springs (1108) is coupled between the top plate (1502) and the bottom plate (1504) to prevent cantilevering of a surface.

Abstract translation: 公开了一种用于测量肌肉 - 骨骼系统的参数的感测插入装置（100）。 感测插入装置（100）可以是暂时的或永久的。 在操作中使用的感测插入装置（100）包括插入坞（202）和感测模块（200）。 感测模块​​（200）是独立的封装测量装置，其具有耦合到肌肉 - 骨骼系统的至少一个接触表面。 感测模块​​（200）包括一个或多个感测组件，电子电路（307），天线（2302）和通信电路（320）。 感测组件位于感测平台（121）中的顶板（1502）和底板（1504）之间。 感测组件包括负载盘（2004）和压阻传感器（2002）以测量参数。 弹性支撑结构或弹簧（1108）联接在顶板（1502）和底板（1504）之间，以防止表面悬臂。

公开(公告)号：US20120152017A1

公开(公告)日：2012-06-21

申请号：US13406484

申请日：2012-02-27

Applicant: Marc Stein ,  Andrew U. Chase

Inventor： Marc Stein ,  Andrew U. Chase

IPC: A61B5/22

CPC classification number: A61B5/107 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846

Abstract: A measurement system for measuring a parameter of the muscular-skeletal system is disclosed. The measurement system comprises a capacitor, a signal generator, a digital counter, counter register, a digital clock, a digital timer, and a data register. The sensor of the measurement system is the capacitor. The measurement system generates a repeating signal having a measurement cycle that corresponds to the capacitance of the capacitor. The capacitor comprises more than one capacitor mechanically in series. Electrically, the capacitor comprises more than one capacitor in parallel. In one embodiment, the capacitor includes a dielectric layer comprising polyimide. A force, pressure, or load is applied to the capacitor that elastically compresses the device.

Abstract translation: 公开了一种用于测量肌肉骨骼系统参数的测量系统。 测量系统包括电容器，信号发生器，数字计数器，计数器寄存器，数字时钟，数字定时器和数据寄存器。 测量系统的传感器是电容器。 测量系统产生具有对应于电容器的电容的测量周期的重复信号。 电容器包括多个串联的电容器。 电气地，电容器包括多于一个并联的电容器。 在一个实施例中，电容器包括包含聚酰亚胺的电介质层。 力，压力或负载施加到弹性压缩装置的电容器上。

公开(公告)号：US20100331735A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12825671

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein

Inventor： Marc Stein

IPC: A61B5/103

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A sensing insert device (100) is disclosed for measuring a parameter of the muscular-skeletal system. The sensing insert device (100) can be temporary or permanent. Used intra-operatively, the sensing insert device (100) comprises an insert dock 202 and a sensing module 200. The sensing module (200) is a self-contained encapsulated measurement device having at least one contacting surface that couples to the muscular-skeletal system. The sensing module (200) comprises one or more sensors (303), electronic circuitry (307), a capacitor (1410), and communication circuitry (320). The electronic circuitry (307) operatively couples to the one or more sensors (303) to measure the parameter. A transmitter (309) transmits parameter measurements. The capacitor (1410) can store sufficient charge to power the sensing module (200) for a total joint reconstruction operation. Energy is wirelessly coupled to an induction coil (1404) thereby generating a power signal that provides charge to the capacitor (1410).

Abstract translation: 公开了一种用于测量肌肉 - 骨骼系统的参数的感测插入装置（100）。 感测插入装置（100）可以是暂时的或永久的。 在操作中使用的感测插入装置（100）包括插入支架202和感测模块200.感测模块（200）是独立的封装测量装置，其具有至少一个接合表面，其与肌肉 - 骨骼 系统。 感测模块​​（200）包括一个或多个传感器（303），电子电路（307），电容器（1410）和通信电路（320）。 电子电路（307）可操作地耦合到一个或多个传感器（303）以测量参数。 发射机（309）发送参数测量。 电容器（1410）可以存储足够的电荷来为感测模块（200）供电以进行全关节重建操作。 能量无线耦合到感应线圈（1404），从而产生向电容器（1410）提供电荷的功率信号。

公开(公告)号：US20100331683A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12826363

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein ,  Martin Roche

Inventor： Marc Stein ,  Martin Roche

IPC: A61B8/00 ,  A61F2/30

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A sensing insert device (100) is disclosed for measuring a parameter of the muscular-skeletal system. The sensing insert device (100) can be temporary or permanent. The sensing module (200) is a self-contained encapsulated measurement device having at least one contacting surface that couples to the muscular-skeletal system. The sensing module (200) comprises one or more sensing assemblages (2302), electronic circuitry (307), an antenna (2302), and communication circuitry (320). The sensing assemblages (2302) are between a top plate (1502) and a bottom plate (1504) in a sensing platform (121). The bottom plate (1504) is supported by a ledge (1708) on an interior surface of a sidewall (1716) of a housing (1706). A cap (1702) couples to top plate (1502). The sensing assemblage (2302) includes one of a piezo-resistive sensor, MEMS sensor, strain gauge, or mechanical sensor when a force, pressure, or load is applied to the top plate (1502).

Abstract translation: 公开了一种用于测量肌肉 - 骨骼系统的参数的感测插入装置（100）。 感测插入装置（100）可以是暂时的或永久的。 感测模块​​（200）是独立的封装测量装置，其具有耦合到肌肉 - 骨骼系统的至少一个接触表面。 感测模块​​（200）包括一个或多个感测组件（2302），电子电路（307），天线（2302）和通信电路（320）。 感测组件（2302）位于传感平台（121）中的顶板（1502）和底板（1504）之间。 底板（1504）由壳体（1706）的侧壁（1716）的内表面上的凸缘（1708）支撑。 帽（1702）耦合到顶板（1502）。 当向顶板（1502）施加力，压力或负载时，感测组件（2302）包括压阻传感器，MEMS传感器，应变计或机械传感器中的一个。

公开(公告)号：US20100331681A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12826134

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein ,  Andrew Kelly

Inventor： Marc Stein ,  Andrew Kelly

IPC: A61B8/00

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A sensor system uses positive closed-loop feedback to provide energy waves into a medium. It comprises a transducer (604), a propagating structure (602), and a transducer (606). A parameter is applied to the propagating structure that affects the medium. A sensor is coupled to a propagation tuned oscillator (416) that forms a positive closed-loop feedback path. The propagation tuned oscillator (416) includes a zero-crossing receiver (200) that generates a pulse upon sensing a transition of an energy wave from the propagating structure (602). The zero-crossing receiver (200) is in the feedback path that maintains the emission of energy waves into the propagating structure (602). The zero-crossing receiver (200) comprises a preamplifier (206), a filter (208), an offset adjustment circuit (210), a comparator (212) and a pulse circuit (218). The transit time, phase, or frequency is measured of the propagating energy waves and correlated to the parameter being measured.

Abstract translation: 传感器系统使用正闭环反馈来向介质提供能量波。 它包括换能器（604），传播结构（602）和换能器（606）。 将参数应用于影响介质的传播结构。 传感器耦合到形成正闭环反馈路径的传播调谐振荡器（416）。 传播调谐振荡器（416）包括过零接收器（200），其在感测到来自传播结构（602）的能量波的转变时产生脉冲。 过零接收器（200）处于将能量波发射到传播结构（602）中的反馈路径中。 过零接收器（200）包括前置放大器（206），滤波器（208），偏移调整电路（210），比较器（212）和脉冲电路（218）。 传播时间，相位或频率是测量传播的能量波，并与所测量的参数相关。

公开(公告)号：US20100328077A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12825716

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein

Inventor： Marc Stein

IPC: G08B23/00

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A sensing insert device (100) is disclosed for measuring a parameter of the muscular-skeletal system. The sensing insert device (100) can be temporary or permanent. Used intra-operatively, the sensing insert device (100) comprises an insert dock 202 and a sensing module 200. The sensing module (200) is a self-contained encapsulated measurement device having at least one contacting surface that couples to the muscular-skeletal system. The sensing module (200) comprises one or more sensors (303), electronic circuitry (307), and communication circuitry (320). The electronic circuitry (307) operatively couples to the one or more sensors (303) to measure the parameter. A transmitter (309) transmits parameter measurements. An induction coil (1404) is coupled electromagnetically to a wireless energy source (1402). The induction coil converts electromagnetic energy waves to a signal that powers the sensing module (200). The signal includes information or data. The signal is demodulated to capture the data or information.

Abstract translation: 公开了一种用于测量肌肉 - 骨骼系统的参数的感测插入装置（100）。 感测插入装置（100）可以是暂时的或永久的。 在操作中使用的感测插入装置（100）包括插入支架202和感测模块200.感测模块（200）是独立的封装测量装置，其具有至少一个接合表面，其与肌肉 - 骨骼 系统。 感测模块​​（200）包括一个或多个传感器（303），电子电路（307）和通信电路（320）。 电子电路（307）可操作地耦合到一个或多个传感器（303）以测量参数。 发射机（309）发送参数测量。 感应线圈（1404）电磁耦合到无线能量源（1402）。 感应线圈将电磁能量波转换成对感测模块（200）供电的信号。 该信号包括信息或数据。 信号被解调以捕获数据或信息。

公开(公告)号：US20100327880A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12748078

申请日：2010-03-26

Applicant: Marc Stein

Inventor： Marc Stein

IPC: G01R27/04

CPC classification number: G01L1/255 ,  G01D5/48 ,  G01L1/165 ,  G01L5/16 ,  G01L5/167

Abstract: At least one embodiment is directed to a sensor for measuring a parameter. A signal path of the system comprises an amplifier (612), a sensor element, and an amplifier (620). The sensor element comprises a transducer (4), a waveguide (5), and a transducer (30). A parameter such as force or pressure applied to the sensor element can change the length of waveguide (5). A pulsed energy wave is emitted by the transducer (4) into the waveguide (5) at a first location. The transducer (30) is responsive pulsed energy waves at a second location of the waveguide (5). The transit time of each pulsed energy wave is measured. The transit time corresponds to the pressure or force applied to the sensor element.

Abstract translation: 至少一个实施例涉及用于测量参数的传感器。 系统的信号路径包括放大器（612），传感器元件和放大器（620）。 传感器元件包括换能器（4），波导（5）和换能器（30）。 诸如施加到传感器元件的力或压力的参数可以改变波导（5）的长度。 在第一位置处，换能器（4）将脉冲能量波发射到波导（5）中。 换能器（30）在波导（5）的第二位置处响应脉冲能量波。 测量每个脉冲能量波的渡越时间。 通过时间对应于施加到传感器元件的压力或力。

公开(公告)号：US20100326211A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12826349

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein

Inventor： Marc Stein

IPC: G01L1/04

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A sensing insert device (100) is disclosed for measuring a parameter of the muscular-skeletal system. The sensing insert device (100) can be temporary or permanent. Used intra-operatively, the sensing insert device (100) comprises an insert dock (202) and a sensing module (200). The sensing module (200) is a self-contained encapsulated measurement device having at least one contacting surface that couples to the muscular-skeletal system. The sensing module (200) comprises one or more sensing assemblages, electronic circuitry (307), an antenna (2302), and communication circuitry (320). The sensing assemblages are between a top plate (1502) and a bottom plate (1504) in a sensing platform (121). The sensing assemblages comprise a load disc (2004) and a piezo-resistive sensor (2002) to measure the parameter. An elastic support structure or springs (1108) is coupled between the top plate (1502) and the bottom plate (1504) to prevent cantilevering of a surface.

Abstract translation: 公开了一种用于测量肌肉 - 骨骼系统的参数的感测插入装置（100）。 感测插入装置（100）可以是暂时的或永久的。 在操作中使用的感测插入装置（100）包括插入坞（202）和感测模块（200）。 感测模块​​（200）是独立的封装测量装置，其具有耦合到肌肉 - 骨骼系统的至少一个接触表面。 感测模块​​（200）包括一个或多个感测组件，电子电路（307），天线（2302）和通信电路（320）。 感测组件位于感测平台（121）中的顶板（1502）和底板（1504）之间。 感测组件包括负载盘（2004）和压阻传感器（2002）以测量参数。 弹性支撑结构或弹簧（1108）联接在顶板（1502）和底板（1504）之间，以防止表面悬臂。

公开(公告)号：US09301720B2

公开(公告)日：2016-04-05

申请号：US12825834

申请日：2010-06-29

Applicant: Marc Stein

Inventor： Marc Stein

IPC: G01L1/00 ,  A61F2/68 ,  A61B5/00 ,  A61B8/15

CPC classification number: A61B5/6878 ,  A61B5/4509 ,  A61B5/4528 ,  A61B5/6846 ,  A61B5/7239 ,  A61B8/15 ,  Y10T307/615

Abstract: A measurement system for capturing a transit time, phase, or frequency of energy waves propagating through a propagation medium is disclosed. The measurement system comprises a sensing module (200) and an insert dock (202). The sensing module (200) includes a load sensing platform (121), an accelerometer (122), and sensing assemblies (123). In one embodiment, a force or load applied by the muscular-skeletal system is measured. The force or load is applied to the sensing assembly (123). The accelerometer (122) generates motion data. The motion data includes acceleration data. The force or load measured by sensing assembly (123) in combination with the motion data captured by the accelerometer (122) is used to calculate a total force or load. A second accelerometer can be used to provide reference position information. The sensing assemblies (123) comprise a transducer (304), an elastic or compressible propagation structure (305), and a second transducer (314).

Abstract translation: 公开了一种用于捕获通过传播介质传播的能量波的传播时间，相位或频率的测量系统。 测量系统包括感测模块（200）和插入坞（202）。 感测模块​​（200）包括负载感测平台（121），加速度计（122）和感测组件（123）。 在一个实施例中，测量由肌肉 - 骨骼系统施加的力或负荷。 力或载荷被施加到感测组件（123）。 加速度计（122）产生运动数据。 运动数据包括加速度数据。 由感测组件（123）与由加速度计（122）捕获的运动数据组合测量的力或负载用于计算总力或负载。 可以使用第二加速度计来提供参考位置信息。 感测组件（123）包括换能器（304），弹性或可压缩传播结构（305）和第二换能器（314）。

公开(公告)号：US09161717B2

公开(公告)日：2015-10-20

申请号：US13244227

申请日：2011-09-23

Applicant: Marc Stein ,  Andrew P. Miller ,  Andrew U. Chase ,  Jason Addink

Inventor： Marc Stein ,  Andrew P. Miller ,  Andrew U. Chase ,  Jason Addink

IPC: A61B17/60 ,  A61F2/00 ,  A61B5/00 ,  A61F2/46 ,  A61B5/11 ,  A61F2/38

CPC classification number: A61B5/4585 ,  A61B5/0031 ,  A61B5/11 ,  A61B5/686 ,  A61B5/6882 ,  A61B2560/0406 ,  A61B2562/24 ,  A61F2/4657 ,  A61F2/4684 ,  A61F2002/3895 ,  A61F2002/4666

Abstract: At least one embodiment is directed to an insert for measuring a parameter of the muscular-skeletal system. The insert can be temporary or permanent. In one embodiment, the insert is prosthetic component for a single compartment of the knee. The insert comprises a support structure and a support structure respectively having an articular surface and a load bearing surface. The height of the insert is less than 10 millimeters. At least one internal cavity is formed when support structures are coupled together for housing electronic circuitry, sensors, and the power source. The internal cavity is isolated from the external environment and can be hermetically sealed. The exterior surfaces of the support structure and the support structure are sterilized.

Abstract translation: 至少一个实施例涉及用于测量肌肉 - 骨骼系统的参数的插入件。 插入可以是临时的或永久的。 在一个实施例中，插入件是用于膝盖的单个隔室的假体部件。 插入件包括分别具有关节表面和承载表面的支撑结构和支撑结构。 刀片的高度小于10毫米。 当支撑结构耦合在一起以容纳电子电路，传感器和电源时，形成至少一个内部空腔。 内部空腔与外部环境隔离，可以密封。 支撑结构和支撑结构的外表面被灭菌。