膝关节假体监测系统及方法及一种膝关节假体与流程

1.本发明涉及膝关节假体技术领域，具体涉及膝关节假体监测系统及方法及一种膝关节假体。


背景技术：

2.膝关节置换术是治疗膝关节重度骨性关节炎、类风湿性关节炎的有效手段，通过科学术后锻炼，可快速恢复膝关节功能，改善患者生活质量。膝关节置换假体的可靠性与耐磨性是膝关节置换术成功与否的决定性因素之一。如果假体因各种原因发生磨损、缺损或破坏，将导致行走疼痛及功能障碍，严重影响手术效果与患者的生活质量。在骨骼的愈合过程中，随着人体的活动，膝关节置换假体可能会出现松动、弯曲变形以及磨损等情况，造成严重后果，因此需要对假体的状态进行实时监控。
3.首先，现有膝关节假体只能实现对假体姿态的实时监控与测量，无法实现对假体的受力进行实时感知分析，不能及时了解假体当前的形态。其次，即使利用传统技术在膝关节假体中植入处理器或多个感应装置，由于无法充分根据假体构造进行布局，导致处理器、感应装置安装位置不当,使用时很可能造成感应部件的磨损。最重要的是，传统技术植入感应装置不仅装配复杂，操作繁杂，且由于感应设备数量多、体积大和不能对膝关节假体空间的充分利用，影响假体使用。最后，传统假体监测技术没有针对性的提出关于膝关节假体是否发生磨损及磨损情况的判别方法及预警。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是在骨骼的愈合过程中，膝关节置换假体可能会出现松动、弯曲变形以及磨损等情况，而现有技术不能及时了解假体当前的状态，目的在于提供膝关节假体监测系统及方法及一种膝关节假体，解决了不能对假体的受力进行实时感知分析导致不能及时了解假体当前的状态的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.膝关节假体，包括假体本体；
7.上述假体本体上具有胫骨托，该胫骨托形成有凹槽；其中，
8.上述凹槽内的两侧形成有多个用于嵌入传感器的感应点槽，在凹槽内的中部形成有集成芯片槽。
9.该方案中，在膝关节假体内安装传感器和集成芯片，在使用膝关节假体时很容易对传感器和集成芯片造成磨损，故上述假体本体上的胫骨托顶部设置有凹槽，上述凹槽两侧布设有感应点槽，上述凹槽中部形成有集成芯片槽，用于将传感器和集成芯片分别安装于与其对应的槽中，即利用上述感应点槽和具有一定硬度的胫骨托实现对传感器一定程度的保护，又防止传感器在监测过程中磨损；即利用上述集成芯片槽和具有一定硬度的胫骨托实现对集成芯片一定程度的保护，又防止集成芯片在使用过程中磨损。
10.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，如上述的膝关节假体，还包括：
11.压力传感器，上述压力传感器嵌入于膝关节假体的感应点槽内；
12.集成模块，上述集成模块嵌入于膝关节假体的集成芯片槽内；
13.上述集成模块包括信号采集与处理模块、无线通信模块；
14.上述压力传感器与信号采集与处理模块电连接，上述信号采集与处理模块与无线通信模块电连接；
15.上述智能终端通过无线传输技术接收无线通信模块发射的信号。
16.该方案中，上述压力传感器嵌入于膝关节假体的感应点槽内，上述集成模块嵌入于膝关节假体的集成芯片槽内，上述假体本体内设置有腔室，若将在上述假体本体内装置电池，方便压力传感器、信号采集与处理模块、无线通信模块与假体本体内装置的电池连接。综上所述，利用上述集成模块代替传统技术中复杂的感应设备，且将上述压力传感器和集成模块均安装于假体本体胫骨托处，解决了传统技术中由于感应设备数量多、体积大和不能对膝关节假体空间的充分利用，影响假体使用的问题。
17.将上述压力传感器和集成模块安装于胫骨托顶部不仅不直接参与关节活动，还起到填补骨面和支撑重量的作用，且由于胫骨托为具有一定硬度的材质，能够实现对压力传感器和集成模块在一定程度的保护，有效解决传统技术使用感应装置时很可能造成感应部件的磨损的问题。
18.将上述信号采集与处理模块和无线通信模块均集成于上述集成模块上，使用时再将集成模块直接安装于集成芯片槽处，很好的解决了传统技术植入感应装置不仅装配复杂，还操作繁杂的问题。
19.多个上述压力传感分布于膝关节假体胫骨托顶部，感应膝关节假体的受力情况，上述压力传感器与信号采集与处理模块电连接，上述压力传感器将测量到的应变力传输给信号采集与处理模块，上述信号采集与处理模块用于实时检测和处理应力数据，且上述信号采集与处理模块将接收到的应力的模拟信号转换为数字信号，上述信号采集与处理模块与无线通信模块电连接，上述信号采集与处理模块将应力的数字信号实时传输给无线通信模块；上述无线通信模块通过无线传输技术，在一定距离且以非接触式的方式将应力的数字信号传输给外部的无线接收端，实现及时了解膝关节假体当前的状态。
20.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，上述集成模块还包括电路板和多路选择器；
21.上述多路选择器连接于电路板底部，且上述多路选择器的输入端与压力传感器电连接；
22.上述信号采集与处理模块与无线通信模块连接于电路板顶部，上述多路选择器输出端与信号采集与处理模块的输入端电连接；
23.上述集成芯片槽上形成有与多路选择器相适配的路选槽，上述路选槽布设于集成芯片槽两侧上。
24.该方案中，由于为了精确判断上述膝关节假体具体位置的受力情况，在上述集成模块还包括电路板和多路选择器，为了准确定位压力值所对应的上述压力传感器，上述多路选择器的输入端与压力传感器电连接，上述压力传感器将测得的模拟信号传输给多路选择器，利用上述多路选择器选出一路模拟信号并传输给信号采集与处理模块，上述信号采集与处理模块将模拟信号转换为数字信号并传输给无线通信模块。
25.由于胫骨托处虽然磨损较小，但是由于胫骨托处面积有限，故将上述多路选择器连接于电路板底部，上述信号采集与处理模块与无线通信模块连接于电路板顶部；
26.由于上述多路选择器安装于电路板底部，上述信号采集与处理模块安装于电路板顶部，两者若选用数据线连接，在安装上述电路板于集成芯片槽处势必会压迫数据线，长时间使用会导致数据线磨损，故上述电路板可选用传统附铜板，且上述电路板上信号采集与处理模块与多路选择器间附着铜材料，使用时，只需将上述信号采集与处理模块和多路选择器焊接于电路板对应位置即可。
27.上述路选槽布设于集成芯片槽两侧上，上述路选槽用于与电路板底部的多路选择器卡接，在上述集成芯片槽形成路选槽不仅节约空间且有利于对多路选择器保护。
28.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，上述电路板上设置有通孔，上述压力传感器通过数据线穿过通孔与电路板底部的多路选择器连接。
29.该方案中，上述压力传感器安装于感应点槽处，上述多路选择器连接于电路板底部，上述压力传感器若利用数据线与多路选择器电连接，势必安装上述电路板于集成芯片槽处会压迫数据线，故在上述电路板上设置有通孔，上述压力传感器通过数据线穿过通孔与电路板底部的多路选择器连接。
30.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，还包括电源装置；
31.上述假体本体内设置有腔室，且上述腔室与集成芯片槽相互导通；
32.上述电源装置与腔室相适配，上述电源装置卡接于腔室内。
33.该方案中，上述电源装置卡接于假体本体内设置的腔室中，防止患者在移动膝关节假体时，上述电源装置在腔室内晃动；
34.上述电源装置通过腔室与集成芯片槽相互导通，为信号采集与处理模块和无线通信模块供电，在不影响上述假体本体使用的情况下，充分利用假体本体的空间。
35.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，上述智能终端包括微控制单元和无线接收端，上述无线接收端与微控制单元电连接。
36.该方案中，上述无线接收端用于通过无线传输技术，在一定距离且以非接触式的方式接收无线通信模块发送的应力的数字信号。
37.上述无线接收端与微控制单元电连接，上述微控制单元用于分析应力的数字信号从而推断膝关节假体的受力情况。
38.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，还包括预警装置，上述预警装置包括一级预警装置、二级预警装置和三级预警装置，上述一级预警装置、二级预警装置和三级预警装置均与微控制单元电连接。
39.该方案中，上述一级预警装置、二级预警装置和三级预警装置均与微控制单元电连接，上述微控制单元根据分析应力的数字信号从而控制预警装置，上述预警装置包括一级预警装置、二级预警装置和三级预警装置，用于实现不同程度的预警。
40.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测系统，还包括垫片本体，所述垫片本体大小与凹槽相适配；
41.所述垫片本体底部设置有与感应点槽位置相对应且大小相适配的感应槽。
42.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测方法，采用膝关节假体监测系统，步骤包括：
43.s1：多个上述压力传感器实时感应膝关节假体受到的应力，并将感应到的应力传输给信号采集与处理模块；
44.s2：上述信号采集与处理模块将接收的到应力模拟信号转换为数字信号，并传输给无线通信模块；
45.s3：上述无线通信模块通过无线传输将数字信号传输给智能终端中的无线接收端；
46.s4：上述无线接收端接收数字信号并传输给微控制单元；
47.s5：上述微控制单元根据接收到的多个应力的数字信号控制预警装置。
48.该方案中，多个上述压力传感器实时感应膝关节假体受到的应力，并将感应到的应力的模拟信号传输给信号采集与处理模块；上述信号采集与处理模块将接收的到应力模拟信号转换为应力的数字信号，并通过数据线传输给无线通信模块；上述无线通信模块通过无线传输将应力的数字信号传输给智能终端中的无线接收端；上述无线接收端接收数字信号并传输给微控制单元；上述微控制单元分析接收到的多个应力的数字信号，并根据分析结果选择控制一级预警装置、二级预警装置或三级预警装置进行报警。
49.在一些可实施的方案中，膝关节假体监测方法，上述s5包括：
50.a1：上述微控制单元将膝关节假体初固定好时压力传感器测量的应力记为初始应力；
51.a2：上述微控制单元将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若任意两个应力均相等，则执行a3，若存在任意两个应力不相等，则执行a4；
52.a3：上述微控制单元将任意两个上述应力与初始应力相比，若相等，则微控制单元控制一级预警装置报警；
53.a4：上述微控制单元设置第一阈值和第二阈值，上述微控制单元将接收到的应力按冒泡法排序，并用最大应力减最小应力做差，并将应力差值分别和第一阈值、第二阈值比较，若应力差值大于第一阈值且小于第二阈值则执行a5；若应力差值大于第二阈值则执行a6；
54.a5：上述微控制单元控制二级预警装置报警；
55.a6：上述微控制单元控制三级预警装置报警。
56.该方案中，上述微控制单元将膝关节假体初固定好时压力传感器测量的应力记为初始应力，即初始应力为膝关节假体固定好后，处于预紧状态时压力传感器检测到的应力大小；
57.上述微控制单元将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若任意两个应力均相等，且任意两个应力与初始应力相等，则判断膝关节假体出现了松动，上述微控制单元控制一级预警装置报警；
58.上述微控制单元将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若存在两个应力不相等，上述微控制单元设置第一阈值和第二阈值，上述微控制单元将接收到的应力按冒泡法排序，并用最大应力减最小应力做差，并将应力差值分别和第一阈值、第二阈值比较，上述第二阈值大于第一阈值，若应力差值大于第一阈值且小于第二阈值则判定膝关节假体发生了变形或磨损，上述微控制单元控制二级预警装置报警；
59.上述微控制单元将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若存在两个应力
不相等，上述微控制单元设置第一阈值和第二阈值，上述第二阈值大于第一阈值，上述微控制单元将接收到的应力按冒泡法排序，并用最大应力减最小应力做差，并将应力差值分别和第一阈值、第二阈值比较，若应力差值大于第二阈值则判定膝关节假体出现了裂纹，上述微控制单元控制三级预警装置报警。
60.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
61.上述信号采集与处理模块、多路选择器和无线通信模块均集成于上述电路板上，使用时将上述电路板安装于集成芯片槽处即可，很好的解决了传统技术植入感应装置不仅装配复杂，还操作繁杂的问题。
62.上述假体本体的胫骨托处形成有凹槽，上述凹槽处形成有集成芯片槽和感应点槽，上述压力传感器固定感应点槽，上述集成模块固定于集成芯片槽处，实现上述压力传感器和集成模块不仅不直接参与关节活动，还起到填补骨面和支撑重量的作用，上述压力传感器与信号采集与处理模块电连接，上述信号采集与处理模块用于实时检测和处理应力数据，且上述信号采集与处理模块将接收到的应力的模拟信号转换为数字信号，上述信号采集与处理模块与无线通信模块电连接，上述信号采集与处理模块将应力的数字信号实时传输给无线通信模块；上述无线通信模块通过无线传输技术，在一定距离且以非接触式的方式将应力的数字信号传输给智能终端。上述智能终端根据应力的数字信号对膝关节假体的实时受力情况进行分析，并判断膝关节假体的实时状态，及时了解膝关节假体当前的状态。
63.解决了传统技术不能对假体的受力进行实时感知分析导致不能及时了解假体当前的状态的问题。
64.上述智能终端与报警装置电连接，上述报警装置包括一级预警装置、二级预警装置和三级预警装置，上述智能终端通过分析膝关节假体的实时受力情况，若判断膝关节假体出现了松动，上述微控制单元控制一级预警装置报警；若判定膝关节假体发生了变形或磨损，上述微控制单元控制二级预警装置报警；若判定膝关节假体出现了裂纹，上述微控制单元控制三级预警装置报警。集成了生物力学与姿态测量，不仅能实时掌握假体的姿态形状，还能对假体可能的松动、弯曲及磨损等情况进行及时的预警，为后续临床治疗及时提供依据。
附图说明
65.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
66.图1为实施例1提供假体本体的立体示意图；
67.图2为实施例1提供假体本体设置腔室的立体示意图；
68.图3为实施例1提供假体本体安装电源装置的立体示意图；
69.图4为实施例1提供假体本体设置集成芯片槽和感应点槽的立体示意图；
70.图5为实施例1提供假体本体安装压力传感器的立体示意图；
71.图6为实施例1提供集成模块的反面和正面的立体示意图；
72.图7为实施例1提供假体本体安装电路板的立体示意图；
73.图8为实施例1提供垫片本体的立体示意图；
74.图9为实施例1提供垫片本体封装集成模块于凹槽过程的立体示意图；
75.图10为实施例1提供智能终端的立体示意图；
76.图11为实施例1提供垫片本体封于凹槽的立体示意图；
77.图12为实施例1提供一级预警装置、二级预警装置和三级预警装置的立体示意图；
78.图13为实施例2提供膝关节假体监测方法的流程图；
79.图14为实施例2提供膝关节假体监测方步骤s5的具体流程图。
80.附图中标记及对应的零部件名称：
81.1-假体本体，11-凹槽，12-腔室，2-压力传感器，3-集成模块，31-信号采集与处理模块， 32-无线通信模块，33-多路选择器，34-电路板，341-通孔4-路选槽，5-智能终端，51-微控制单元，52-无线接收端，6-电源装置，7-预警装置，71-一级预警装置，72-二级预警装置， 73-三级预警装置，8-垫片本体，81-感应槽，9-感应点槽，10-集成芯片槽，4-路选槽。
具体实施方式
82.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
83.实施例1
84.如图1-图12所示，本实施例1提供膝关节假体和膝关节假体监测系统，膝关节假体，包括假体本体；
85.上述假体本体1上具有胫骨托，该胫骨托形成有凹槽11；其中，
86.上述凹槽11内的两侧形成有多个用于嵌入传感器的感应点槽9，在凹槽内的中部形成有集成芯片槽10。
87.具体的实施例，上述假体本体1上的胫骨托顶部设置有凹槽11，上述凹槽11两侧布设有感应点槽9，上述凹槽11中部形成有集成芯片槽10，用于将传感器和集成芯片分别安装于与其对应的槽中，即实现利用上述感应点槽9对传感器一定程度的保护，又防止传感器在监测过程中磨损；即实现利用上述集成芯片槽10对集成芯片一定程度的保护，又防止集成芯片在使用过程中磨损。
88.膝关节假体监测系统，如上述的膝关节假体，还包括：
89.压力传感器2，上述压力传感器2嵌入于膝关节假体的感应点槽9内；
90.集成模块3，上述集成模块3嵌入于膝关节假体的集成芯片槽10内；
91.上述集成模块10包括信号采集与处理模块31、无线通信模块32；
92.上述压力传感器2与信号采集与处理模块31电连接，上述信号采集与处理模块31与无线通信模块32电连接；
93.上述智能终端5通过无线传输技术接收无线通信模块32发射的信号。
94.具体的实施例，上述压力传感器2为柔性薄膜压力传感器2，上述压力传感器2嵌入于膝关节假体的感应点槽9内，上述集成模块3嵌入于假体本体1的集成芯片槽10内，利用柔性薄膜压力传感器2及上述集成芯片，不仅结构简单、体积小且安装于膝关节假体胫骨处，解决传统技术中假体结构复杂，可能造成假体磨损还可能影响假体使用的问题。
95.上述假体本体1为膝关节假体，上述假体本体1胫骨托顶部设置有凹槽11，上述凹槽11 两侧布设有感应点槽9，上述凹槽11中部形成有集成芯片槽10，将上述压力传感器2和集成模块3分别安装于与其对应的槽中，即实现利用上述感应点槽9对压力传感器2一定程度的保护，又防止压力传感器2在监测过程中磨损；即实现利用上述集成芯片槽10对集成模块3 一定程度的保护，又防止集成模块3在使用过程中磨损。上述假体本体1内设置有腔室12，若将在上述假体本体1内装置电池，方便压力传感器2、信号采集与处理模块31、无线通信模块32与假体本体1内装置的电池连接。综上所述，利用上述集成模块3代替传统技术中复杂的感应设备，且将上述压力传感器2和集成模块3均安装于假体本体1胫骨托处，解决了传统技术中由于感应设备数量多、体积大和不能对膝关节假体空间的充分利用，影响假体使用的问题。
96.上述集成芯片槽10的深度大于感应点槽9的深度，优选地，上述路选槽4深度等于多路选择器33器件的高度，若电路板34加采集与处理模块的厚度高于电路板34加无线通信模块 32的厚度，上述集成芯片槽10深度等于电路板34加采集与处理模块的厚度，反之，上述集成芯片槽10深度等于电路板34加无线通信模块32的厚度；上述压力传感器2高度等于感应点槽9深度与感应槽81深度之和；上述垫片本体8对应感应槽81完全扣合凹槽11，且扣合上述凹槽11的垫片本体8和假体本体1顶部形成光滑水平面。
97.将上述压力传感器2和集成模块3安装于胫骨托顶部不仅不直接参与关节活动，还起到填补骨面和支撑重量的作用，且由于胫骨托为具有一定硬度的材质，能够实现对压力传感器 2和集成模块3在一定程度的保护，有效解决传统技术使用感应装置时很可能造成感应部件的磨损的问题。
98.将上述信号采集与处理模块31和无线通信模块32均集成于上述集成模块3上，上述信号采集与处理模块31的型号为adr3425，上述无线通信模块32的中央处理器为型号 nrf52840-ckaa-r的蓝牙中央处理器，使用时再将集成模块3直接安装于集成芯片槽10处，很好的解决了传统技术植入感应装置不仅装配复杂，还操作繁杂的问题。
99.多个上述压力传感分布于膝关节假体胫骨托顶部，感应膝关节假体的受力情况，上述压力传感器2与信号采集与处理模块31电连接，上述压力传感器2将测量到的应变力传输给信号采集与处理模块31，上述信号采集与处理模块31用于实时检测和处理应力数据，且上述信号采集与处理模块31将接收到的应力的模拟信号转换为数字信号，上述信号采集与处理模块31与无线通信模块32电连接，上述信号采集与处理模块31将应力的数字信号实时传输给无线通信模块32；上述无线通信模块32通过无线传输技术，在一定距离且以非接触式的方式将应力的数字信号传输给外部的无线接收端52，实现及时了解膝关节假体当前的状态。
100.上述集成模块3还包括电路板34和多路选择器33；
101.上述多路选择器33连接于电路板34底部，且上述多路选择器33的输入端与压力传感器 2电连接；
102.上述信号采集与处理模块31与无线通信模块32连接于电路板34顶部，上述多路选择器 33输出端与信号采集与处理模块31的输入端电连接。
103.具体的实施例，由于为了精确判断上述膝关节假体具体位置的受力情况，在上述集成模块3还包括电路板34和多路选择器33，上述多路选择器33型号可为adg704，为了准确
定位压力值所对应的上述压力传感器2，上述多路选择器33的输入端与压力传感器2电连接，上述压力传感器2将测得的模拟信号传输给多路选择器33，利用上述多路选择器33选出一路模拟信号并传输给信号采集与处理模块31，上述信号采集与处理模块31将模拟信号转换为数字信号并传输给无线通信模块32。
104.由于胫骨托处虽然磨损较小，但是由于胫骨托处面积有限，故将上述多路选择器33连接于电路板34底部，上述信号采集与处理模块31与无线通信模块32连接于电路板34顶部；
105.由于上述多路选择器33安装于电路板34底部，上述信号采集与处理模块31安装于电路板34顶部，两者若选用数据线连接，在安装上述电路板34于集成芯片槽10处势必会压迫数据线，长时间使用会导致数据线磨损，故上述电路板34可选用传统附铜板，且上述电路板 34上信号采集与处理模块31与多路选择器33间附着铜材料，使用时，只需将上述信号采集与处理模块31和多路选择器33焊接于电路板34对应位置即可。
106.上述集成芯片槽10上形成有与多路选择器33相适配的路选槽4，上述路选槽4布设于集成芯片槽10两侧上。
107.具体的实施例，上述路选槽4布设于集成芯片槽10两侧上，上述路选槽4用于与电路板 34底部的多路选择器33卡接，在上述集成芯片槽10形成路选槽4不仅节约空间且有利于对多路选择器33保护。
108.上述电路板34上设置有通孔341，上述压力传感器2通过数据线穿过通孔341与电路板 34底部的多路选择器33连接。
109.具体的实施例，上述压力传感器2安装于感应点槽9处，上述多路选择器33连接于电路板34底部，上述压力传感器2若利用数据线与多路选择器33电连接，势必安装上述电路板 34于集成芯片槽10处会压迫数据线，故在上述电路板34上设置有通孔341，上述压力传感器2通过数据线穿过通孔341与电路板34底部的多路选择器33连接。
110.膝关节假体监测系统，还包括电源装置6；
111.上述假体本体1内设置有腔室12，且上述腔室12与集成芯片槽10相互导通；
112.上述电源装置6与腔室12相适配，上述电源装置6卡接于腔室12内。
113.具体的实施例，上述电源装置6卡接于假体本体1内设置的腔室12中，防止患者在移动膝关节假体时，上述电源装置6在腔室12内晃动；
114.上述电源装置6通过腔室12与集成芯片槽10相互导通，为信号采集与处理模块31和无线通信模块32供电，在不影响上述假体本体1使用的情况下，充分利用假体本体1的空间。
115.上述智能终端5包括微控制单元51和无线接收端52，上述无线接收端52与微控制单元 51电连接。
116.具体的实施例，上述无线接收端52用于通过无线传输技术，在一定距离且以非接触式的方式接收无线通信模块32发送的应力的数字信号。无线接收端52为蓝牙接收端，且上述蓝牙接收端的中央处理器的型号为nrf52840-ckaa-r，上述无线接收端52用于通过无线传输技术，在一定距离且以非接触式的方式接收无线通信模块32发送的应力的数字信号。上述无线接收端52与微控制单元51电连接，上述微控制单元51可为stm系列单片机，上述微控制单元51用于分析应力的数字信号从而推断假体本体1的受力情况。
117.还包括预警装置7，上述预警装置7包括一级预警装置7、二级预警装置72和三级预警装置73，上述一级预警装置7、二级预警装置72和三级预警装置73均与微控制单元51电连接。
118.具体的实施例，上述一级预警装置7、二级预警装置72和三级预警装置73均与微控制单元51电连接，上述微控制单元51根据分析应力的数字信号从而控制预警装置7，上述预警装置7包括一级预警装置7、二级预警装置72和三级预警装置73，用于实现不同程度的预警。
119.还包括垫片本体8，上述垫片本体8大小与凹槽11相适配；
120.上述垫片本体8底部设置有与感应点槽9位置相对应且大小相适配的感应槽81。
121.具体的实施例，利用上述垫片本体8封装凹槽11，实现对凹槽11上安装的压力传感器2、信号采集与处理模块31和无线通信模块32的保护；
122.由于上述压力传感器2通过垫片本体8间接感应膝关节假体的受力情况，上述垫片本体 8底部设置的感应槽81用于在保证垫片本体8保护压力传感器2和集成模块3的情况下，减小上述压力传感器2处的垫片本体8厚度，方便压力传感器2更准确的感应膝关节假体的受力情况。
123.还包括预警装置7，上述预警装置7包括一级预警装置71、二级预警装置72和三级预警装置73，上述一级预警装置71、二级预警装置72和三级预警装置73均与微控制单元51电连接。
124.具体的实施例，上述微控制单元51根据分析应力的数字信号从而控制预警装置7，上述预警装置7包括一级预警装置71、二级预警装置72和三级预警装置73，用于实现不同程度的预警。如微控制单元51根据分析应力的数字信号判断假体本体1出现了松动，则控制一级预警装置71报警，上述一级预警装置71为led灯，上述微控制单元51控制led灯闪烁；如微控制单元51根据分析应力的数字信号判断假体本体1出现了变形或磨损，则控制二级预警装置72报警，上述二级预警装置72包括led灯和蜂鸣器，上述微控制单元51控制led灯闪烁且蜂鸣器报警；如微控制单元51根据分析应力的数字信号判断假体本体1出现了裂纹，则控制三级预警装置73报警，上述三级预警装置73包括led灯、蜂鸣器和振动马达，上述微控制单元51控制led灯闪烁、蜂鸣器报警且振动马达振动；综上所述，上述微控制单元51 分析假体本体1情况，按严重程度分级别作出预警。
125.实施例2
126.如图13-图14所示，实施例2在实施例1的基础上提供膝关节假体监测方法，采用膝关节假体监测系统，步骤包括：
127.s1：多个上述压力传感器2实时感应假体本体1受到的应力，并将感应到的应力传输给信号采集与处理模块31；
128.s2：上述信号采集与处理模块31将接收的到应力模拟信号转换为数字信号，并传输给无线通信模块32；
129.s3：上述无线通信模块32通过无线传输将数字信号传输给智能终端5中的无线接收端 52；
130.s4：上述无线接收端52接收数字信号并传输给微控制单元51；
131.s5：上述微控制单元51根据接收到的多个应力的数字信号控制预警装置7。
132.具体的实施例，多个上述压力传感器2实时感应假体本体1受到的应力，并将感应到的应力的模拟信号传输给信号采集与处理模块31；上述信号采集与处理模块31将接收的到应力模拟信号转换为应力的数字信号，并通过数据线传输给无线通信模块32；上述无线通信模块32通过无线传输将应力的数字信号传输给智能终端5中的无线接收端52；上述无线接收端52接收数字信号并传输给微控制单元51；上述微控制单元51分析接收到的多个应力的数字信号，并根据分析结果选择控制一级预警装置71、二级预警装置72或三级预警装置73进行报警。
133.膝关节假体监测方法，上述s5包括：
134.a1：上述微控制单元51将膝关节假体初固定好时压力传感器2测量的应力记为初始应力；
135.a2：上述微控制单元51将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若任意两个应力均相等，则执行a3，若存在任意两个应力不相等，则执行a4；
136.a3：上述微控制单元51将任意两个上述应力与初始应力相比，若相等，则微控制单元 51控制一级预警装置71报警；
137.a4：上述微控制单元51设置第一阈值和第二阈值，上述微控制单元51将接收到的应力按冒泡法排序，并用最大应力减最小应力做差，并将应力差值分别和第一阈值、第二阈值比较，若应力差值大于第一阈值且小于第二阈值则执行a5；若应力差值大于第二阈值则执行a6；
138.a5：上述微控制单元51控制二级预警装置72报警；
139.a6：上述微控制单元51控制三级预警装置73报警。
140.具体的实施例，上述微控制单元51将膝关节假体初固定好时压力传感器2测量的应力记为初始应力，即初始应力为假体固定好后，处于预紧状态时压力传感器2检测到的应力大小；
141.上述微控制单元51将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若任意两个应力均相等，且任意两个应力与初始应力相等，则判断假体本体1出现了松动，上述微控制单元51控制一级预警装置71报警；
142.上述微控制单元51将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若存在两个应力不相等，上述微控制单元51设置第一阈值和第二阈值，上述微控制单元51将接收到的应力按冒泡法排序，并用最大应力减最小应力做差，并将应力差值分别和第一阈值、第二阈值比较，上述第二阈值大于第一阈值，若应力差值大于第一阈值且小于第二阈值则判定假体发生了变形或磨损，上述微控制单元51控制二级预警装置72报警；
143.上述微控制单元51将接收到的多个应力的数字信号进行逐一对比，若存在两个应力不相等，上述微控制单元51设置第一阈值和第二阈值，上述第二阈值大于第一阈值，上述微控制单元51将接收到的应力按冒泡法排序，并用最大应力减最小应力做差，并将应力差值分别和第一阈值、第二阈值比较，若应力差值大于第二阈值则判定假体出现了裂纹，上述微控制单元51控制三级预警装置73报警。
144.以上上述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上上述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。