匹茲堡大學(xué)科研隊已經(jīng)完成了對專用骨科標簽和RFID系統(tǒng)的開發(fā)、測試,，該系統(tǒng)通過射頻信號讀取無源標簽，目前已經(jīng)通過專利注冊,。

       美國匹茲堡大學(xué)研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種骨科標簽系統(tǒng),，將內(nèi)嵌傳感器的RFID標簽附加到骨科儀器，從而使植入人體的標簽來跟蹤設(shè)備在體內(nèi)的使用情況,。人體內(nèi)標簽發(fā)出的信號通過皮膚組織傳到皮膚外的讀寫器中,。該系統(tǒng)不僅可以追蹤人體的植入環(huán)境，而且可以對骨科儀器本身有一定的防偽性,。

       大學(xué)實驗室對該解決方案進行了檢測,， 由學(xué)校工程院的Marlin Mickle教授主持，他同時也是骨科標簽公司科學(xué)技術(shù)顧問委員會的主席,。該公司主要為骨科設(shè)備制造商供應(yīng)特定標簽,，同時也提供手持標簽閱讀器（這種閱讀設(shè)備是為此類標簽專門開發(fā)的，用來為醫(yī)生收集數(shù)據(jù)）,。

      這種特殊的標簽是由骨科醫(yī)生Lee Berger發(fā)明的,，并在2008年初獲得專利，在幫助患者和醫(yī)生追蹤植入部位的愈合狀態(tài)上取得了成效,。伯杰設(shè)想開發(fā)一個系統(tǒng)：采用傳感器測量植入人體設(shè)備的物理壓力以及周圍的化學(xué)平衡和溫度,，判定是否會引起感染，進而決定是否替換原來的設(shè)備,。醫(yī)生使用手持閱讀器接受RFID芯片發(fā)送的唯一ID號和傳感數(shù)據(jù),。伯杰首先采用無源超高頻（UHF）EPC Gen 2 RFID標簽建立了一個原型，在推廣到市場之前,，需進一步測試,、改善該技術(shù)。 

　　2008年開始與伯杰一起工作,。匹茲堡大學(xué)工程學(xué)院研制出一種接觸式探針,，該探針可以用來讀取附在金屬上的標簽，并且還可以測試通過人體傳播的無線電波,。 2010年5月,，他確定可以獲得的資金支持,，利用高校現(xiàn)有的接觸式探針測試進一步改良骨科標簽系統(tǒng),。 

      此后,，研究人員構(gòu)建了基于可彎曲的雙RFID標簽天線的接觸式探針系統(tǒng)。這些經(jīng)過改良的天線可傳輸穿過人體的數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)可以是超高頻或高頻（HF）信號承載,。該解決方案由內(nèi)置多個傳感器的標簽和連接到手持閱讀器的觸摸探頭組成。對市售的標簽大小還有待確定,，但測試中使用的大約為5毫米*10毫米（0.2英寸至0.4寸）,。工程部門也正在開發(fā)軟件，用來分析通過觸摸探頭接收到的標簽數(shù)據(jù),。為了準確讀取標簽的信息,，要把接觸式探針插入距離標簽最近的位置。這也為了保障數(shù)據(jù)的安全,，以防他人獲得標簽的ID號和傳感器數(shù)據(jù),。 

　　骨科標簽會給病人和醫(yī)生提供以下好處：第一，這將有助于追蹤感染,。傳感器測量標簽所在組織的pH值,，然后通過標簽將這些傳感讀數(shù)傳遞給讀取設(shè)備，如植入膝蓋的標簽,。傳感器通過搭載板載超級電容器獲取電能，板載超級電容器類似于一個可充電電池,，通過標簽內(nèi)置的壓電換能器充電,，或通過接觸式探針發(fā)射的射頻信號獲取能量。另外,，該傳感器可通過接觸式探針發(fā)出的射頻信號直接供電,。接觸式探針將捕獲的ID和傳感器數(shù)據(jù)（升高pH值可能表示，例如感染）,，顯示在手持設(shè)備的屏幕上,，或是通過Wi - Fi連接或USB端口把詳細信息傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)。這樣一來,，在感染癥狀出現(xiàn)之前,，醫(yī)生便可做好預(yù)防工作。 

      除此之外,，傳感器還可用于獲得植入關(guān)節(jié)的運動頻率,，為更好地使用關(guān)節(jié)提供了依據(jù)。如果植入標簽傳送的結(jié)果表明關(guān)節(jié)很少使用,，醫(yī)生可以解決這一問題：給病人安排合適的物理治療師,，進一步檢查阻礙關(guān)節(jié)運動的疾病,。

      標簽也有其他的功能，例如確定植入關(guān)節(jié)是否應(yīng)被召回,。因為植入的產(chǎn)品難以保持很長時間,，需要定期更換。使用該系統(tǒng),，用戶可以捕獲標簽的ID,，該ID號與后端數(shù)據(jù)庫聯(lián)系在一起，這樣就可以查到植入設(shè)備的制造商,、生產(chǎn)日期以及保質(zhì)期,。通過這些信息，可以判定植入人體的關(guān)節(jié)是否真實,，更有效地防止假冒產(chǎn)品,。

      該大學(xué)的研究人員對系統(tǒng)展開測試，主要包括以下幾步：第一步,，采用可以電磁場仿真的高頻結(jié)構(gòu)模擬器軟件進行測試,；接下來，通過鹽溶液（模擬人體組織的環(huán)境）閱讀標簽,。第三,，使用豬皮，模擬人的肉體,。Mickle說,，下一步還可能會用人的尸體做實驗，但這一點還沒有經(jīng)過試驗領(lǐng)導(dǎo)的批準,。

      研究小組正著力尋找可以承受伽瑪輻射的硅芯片,。因為標簽在植入之前要經(jīng)過伽瑪射線滅菌。Mickle說,，研究人員正在測試Tego的芯片,，或許這種芯片擁有較大地內(nèi)存（當前測試的主要是8至64千比特內(nèi)存范圍的），能夠存儲較多的數(shù)據(jù),，而且有較強的抗輻射性,。 

     Mickle并沒有說明產(chǎn)品商業(yè)化的具體時間。因為產(chǎn)品批量投放到市場并非易事,，要經(jīng)過幾個階段,，例如，要有設(shè)備制造商的合作,，還要獲得美國FDA的批準等,。已經(jīng)開發(fā)好一套系統(tǒng)：將符合ISO 18000-3標準的無源高頻（13.56 MHz）標簽或是EPC Gen 2標準的超高頻標簽嵌入到信用卡中，可以存儲植入物的信息以及生產(chǎn)廠家,、生產(chǎn)日期和產(chǎn)品的序列號等信息,。病人可以把卡放在錢包里,，Mickle并指出該系統(tǒng)在一年內(nèi)投入市場。