膝解剖产品资料

膝解剖产品资料第1页/共43页膝關節的解剖膝關節的重要參數AnatomicalAxis—解剖軸線股骨幹中線至股髁間中心的直線MechanicalAxis—力學軸線股骨頭中心與髁間中心的直線TransverseAxis–橫軸線遠端髁間的連線力學軸線解剖軸線橫軸線第2页/共43页

膝关节伴随腿部有以下三种基本活动：（1）弯曲（2）伸展（3）中轴旋转第3页/共43页Kneekinematics第4页/共43页Mobilebearingknee第5页/共43页正常活动所需的膝关节弯曲角度：正常步伐走路70度爬楼梯90度下楼梯95度从椅子起立105度第6页/共43页GoalsofTKRReliefofpainImprovementinfunctionCorrectthedeformity第7页/共43页人工膝关节置换

逾半数的老年人为退化性关节炎所苦

所侵犯的关节中，又以膝关节最多

退化性膝关节的治疗

u

轻微：吃药，休息，物理治疗

u

中度：关节镜清洗，高胫骨切除术

u

严重：人工关节置换术第8页/共43页人工膝关节置换

欧美先进国家的开刀比例250-400cases/millionpeople

退化性关节炎-86%

外伤性关节炎-3%

类风湿性关节炎-8%

再次重建全关节成形手术-4%

男:女=1:2.5

手术平均年龄-63.5岁第9页/共43页人工膝关节之历史

1938年HaroldBoyd置換股骨髁關節面

1951年WallidusHingetypeKnee1970年InsallTotalCondylarKnee

全人工膝關節的始祖1972年MarmorUni-CompartmentKnee

單髁式半人工膝關節—盛行於英國第10页/共43页n

尺寸不合--手术失败u

联合骨科--1995年n

手术工具不合u

医师使用习惯的差异n

减少骨溶蚀u

设计考量u

生医科技的重要项目联膝人工膝关节系统

--设计缘起第11页/共43页联膝设计特点诉求以国人体型设计。可降低固溶蚀

FDA,CE,ISO国际认证,性价比高

工具精確性[Precision]第12页/共43页联膝的材料

材料鈷鉻鉬合金﹝Cobalt-Chromium-MolybdenumAlloy﹞【符合ASTMF75的標準】醫療級超高分子聚乙烯﹝UHMWPE﹞【符合ASTMF648的標準】第13页/共43页联膝的材料要求

鑄造檢驗

化學分析【ASTMF75】X光穿透檢驗螢光滲透檢驗股骨柄疲勞測試【ASTMF1440】【ISO7206】第14页/共43页联膝的品质控制

精密量測光學投影檢驗三次元精密量測真圓度檢測空氣量規錐度檢驗

文件批號管制終生產品回溯第15页/共43页設計馬偕醫院黃俊雄副院長萬芳醫院何為斌主任慈濟醫學中心于載九主任陽明大學鄭誠功教授聯合公司研發部設計資料來源馬偕醫院長庚醫院榮民總醫院有限元素分析﹝FiniteElementAnalysis﹞陽明醫工所鄭誠功博士測試陽明大學醫工所台灣大學醫工所工研院材料所联膝的设计

第16页/共43页产品设计–几何外型的参数考量

Xray–KneemorphologyCadavermeasurementNormalKnee第17页/共43页产品设计–几何外型的参数考量

OA-DeformedKneeResectedsurfaceNormalDeformed第18页/共43页国人膝关节切除面的几何尺寸量测方法

第19页/共43页U1CRU1PSU1Knee第20页/共43页第21页/共43页股骨端植入物第22页/共43页BetterGeometry

FemoralComponent—尺寸數最多

1.Anterior-PosteriorLengthAP尺寸的重要性:較適應不同的病人尺寸

骨的切除量較少膝關節的穩定度較佳

第23页/共43页穩定型膝關節植入物以股骨端植入物之髁間凸輪與脛骨基座襯墊支柱取代十字韌帶之功能第24页/共43页股骨植入物

(FemoralComponent)左右非對稱型--五種尺寸冠狀面(Coronalplane)採近單一弧度設計髁間寬度保持固定，尺寸可互換第25页/共43页股骨植入物

(FemoralComponent)7°的股骨滑槽，導正髕骨軌跡外側股骨滑槽凸緣較高及較深，防止髕骨脫位股骨滑槽與髕骨同一弧度，接觸面最大7°第26页/共43页股骨植入物

(FemoralComponent)矢狀面(Sagittalplane)半徑模擬正常膝關節兩根固定栓提供穩定性第27页/共43页脛骨端植入物第28页/共43页

C-KCheng,C-YLung,C-HHuang,Y-MLee:Anewapproachtothedesignofthetibialbaseplate,JClinicalBiomechanics,Feb,1998(SCI)第29页/共43页正確的AP/ML比例可以提高脛骨面覆蓋率第30页/共43页第31页/共43页脛骨基座(TibialBaseplate)六個尺寸選擇依國人尺寸比例設計一體成型,手術簡單行列式骨水泥溝槽--最佳骨水泥結合之抗旋轉及剪力第32页/共43页骨水泥溝槽生物力學測試第33页/共43页脛骨基座抗旋轉勁度抗旋轉勁度：輻射式>行列式輻射式的溝槽具有較佳之抗旋轉穩定性第34页/共43页脛骨基座力量位移比力量位移比：行列式>輻射式行列式的溝槽具有較佳之抗剪力特性。第35页/共43页行列式!!設計結論輻射式溝槽設計的抗扭力較佳行列式溝槽設計的抗剪力較佳第36页/共43页脛骨關節面襯墊

(TibialArticularInsert)最少6mm的厚度-----減少應力集中減少磨耗

BartelDLetal:Theeffectofconformityandplasticthicknessoncontactstressinmetal-backedplasticimplants.JBiomechEng1985;107:193-199第37页/共43页胫骨关节面衬垫

(TibialArticularInsert)Semi-constrained設計向後傾斜5°增加活動範圍冠狀面(coronalplane)與femur相同的近單一弧度，保持線的接觸第38页/共43页髌骨植入物(Patella)較小尺寸之選擇嵌入式設計圓頂型，半徑與femur一致Cement填充槽，增加cement之固定第39页/共43页較小尺寸之選