清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Design considerations for piezocomposite materials for electrical stimulation in medical implants

压电 材料科学 能量收集 生物医学工程 功率(物理) 工程类 复合材料 量子力学 物理
作者
Ember D. Krech,Evan G Haas,Grace E. Tideman,Bonnie Reinsch,Elizabeth A. Friis
出处
期刊:Journal of Medical Engineering & Technology [Taylor & Francis]
卷期号:46 (5): 402-414 被引量:1
标识
DOI:10.1080/03091902.2022.2080881
摘要

Incidence of non-union following long bone fracture fixation and spinal fusion procedures is increasing, and very costly for patients and the medical system. Direct current (DC) electrical stimulation has shown success as an adjunct therapy to stimulate bone healing and increase surgery success rates, though drawbacks of current devices and implantable battery packs have limited widespread use. Energy harvesting utilising piezoelectric materials has been widely studied for powering devices without a battery, and a preclinical animal study has shown efficacy of a piezocomposite spinal fusion implant resulting in faster, more robust fusion. Most piezoelectric energy harvesters operate most effectively at high frequencies, limiting power generation from loads experienced by orthopaedic implants during human motion. This work characterises the efficient power generation capability of a novel composite piezoelectric material under simulated walking loads. Building on compliant layer adaptive composite stacks (CLACS), the power generation of mixed-mode CLACS (MMCLACS) is defined. Utilising poling direction to capitalise on in-plane strain generation due to compliant layer expansion, MMCLACS significantly increased power output compared to a standard piezo stack. The combination of radial and through-thickness poled piezoelectric elements within a stack to create MMCLACS significantly increases power generation under low-frequency dynamic loads. This technology can be adapted to a variety of architectures and assembled as a load-bearing energy harvester within current implants. MMCLACS integrated with implants would provide enough power to deliver bone healing electrical stimulation directly to the fusion site, decreasing non-union rates, and also could provide quantitative assessment of healing progression through load sensing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jiygua发布了新的文献求助10
1秒前
Cosmosurfer完成签到,获得积分10
35秒前
一杯沧海完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
飞哥与小佛完成签到,获得积分10
43秒前
呆呆的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
45秒前
芒果Mango完成签到,获得积分10
52秒前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
52秒前
56秒前
tracy_5114发布了新的文献求助10
1分钟前
落落完成签到 ,获得积分10
1分钟前
峰成完成签到 ,获得积分10
1分钟前
885791403完成签到 ,获得积分10
1分钟前
加了醋的豆浆完成签到,获得积分10
1分钟前
称心的高丽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
如歌完成签到,获得积分10
2分钟前
Soey发布了新的文献求助10
2分钟前
酷波er应助tracy_5114采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Everything完成签到,获得积分10
3分钟前
kovy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
阿甘完成签到,获得积分10
3分钟前
多西得完成签到,获得积分20
3分钟前
多西得发布了新的文献求助20
3分钟前
3分钟前
顾矜应助多西得采纳,获得10
4分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
4分钟前
Wenjing完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
英勇的汉堡完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
多西得发布了新的文献求助10
5分钟前
witch完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
witch关注了科研通微信公众号
5分钟前
6分钟前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7651309
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9222621
关于积分的说明 19801959
捐赠科研通 7216647
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278494
关于科研通互助平台的介绍 2439359
邀请新用户注册赠送积分活动 2277223