基于快速原型技术的定制化人工半膝关节复合系统的研究

目的传统方法制造的人工半膝关节存在个体匹配性、排异性及纯机械固定易松动等问题,为此设计基于快速原型(RP)的定制型人工半膝关节复合系统的制造方法。方法首先利用快速原型技术快速准确地制作出与人体半膝关节形状相匹配的人工植入体原型,然后分别运用钛合金离心铸造和生物材料烧结成型技术制作出人工金属半膝关节和胫骨近端活性人工骨。结果和结论利用快速原型技术制作出了人工半膝关节和胫骨近端活性人工骨。与传统植入体相比,该系统可实现人工半膝关节和对侧半膝关节面的匹配运动,而且功能孔和髓内钉的设计实现了植入体的生物固定和机械固定相结合,大段生物活性人工骨的复合促进了成骨生长,将排异反应减至最低。

双动人工半膝关节假体的设计及应用

建立一种双动人工半膝关节假体的设计方法,用于年轻病人因恶性骨肿瘤造成的股骨远端大段骨缺损的保肢手术治疗。借助于有限元分析与快速成形技术,研究并快速而有效地解决假体结构设计优化、生物力学分析、稳定性评估等技术难点,形成一种以定制化仿生大范围股骨髁部、滑动轴套系统、韧带附丽孔道为特点的附丽型定制化双动半膝关节假体。临床应用证明置换术后假体与周围组织匹配性良好,患者在完成深屈曲运动时可观察到假体的双滑动过程。该假体的研究为单侧膝关节损伤患者,特别是青少年患者术后骨生长的生物学重建及后期关节功能的良好恢复提供了有效的治疗方法。该研究也从功能化设计、性能分析与临床功能评估等方面为人工关节的研制与发展提出新的思路与方法。