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骨科植入物的研发与设计随着人口老龄化趋势的加剧，骨科疾病在全球范围内的发病率迅速攀升。
为了改善患者的治疗效果，提高医疗质量，许多医疗器械制造企业开始着手进行骨科植入物的研发与设计。
本文将通过介绍骨科植入物的分类及其应用范围、研发与设计的流程、以及植入物的最新研究进展等方面，从多角度解析骨科植入物的研发与设计。
一、骨科植入物的分类及其应用范围骨科植入物是一类能够被植入人体，帮助修复或替换损伤骨骼的人工器械。
根据其功能和应用范围，可以将其分为以下几类：1、螺钉及钉板主要用于骨折患者的治疗，起到离断骨骼的支撑作用。
2、人工关节人工关节是将人工材料植入患者的身体内，来代替严重损伤的天然关节。
常见的人工关节有人工膝关节、人工髋关节等。
3、骨灌注物通过将骨粉或骨骼移植到患者体内，借其形态稳定性和生物学特性，来促进自体骨结构的再生和治愈。
二、骨科植入物的研发与设计流程1、市场调研在进行骨科植入物的研发与设计之前，需要对市场进行全面的了解，确定患者需求和生产商能力。
从市场需求出发，有针对性地设计和改进产品。
2、材料筛选骨科植入物材料需要具有良好的抗压、强度和生物相容性。
通常使用钛、不锈钢、聚乙烯等材料。
在材料的使用过程中，需要经过多个实验进行筛选和验证。
3、设计和制造设计与制造是整个流程中最复杂和重要的环节。
首先需要进行3D设计图，并利用3D打印技术打印出雏形。
经过不断地测试和改进，最终形成最终产品。
4、验收和认证产品研发结束后，需要经过严格的检验和认证流程。
这些流程包括质量合格证、生物相容性测试、细菌检测等，这些认证代表着产品的安全和可靠性。
三、骨科植入物的最新研究进展1、生物打印技术随着生物打印技术的不断发展，目前国内外已经出现了一些真正意义上的生物活性骨组织工程解决方案，可以将人工体位骨、全关节基底或完整骨折修复材料对患者完整骨骼进行移植，并成功在进口人体上进行了应用。
2、生物可降解植入物目前有一些新型的骨科植入物，其结构和材料都可以待在体内一段时间后，渐渐溶解或不断修复，最终身体完全吸收，不会留下对身体有害的残留物。
人工膝关节置换术手册（强生公司）全膝关节置换第一节膝关节解剖概要与生物力学特点一、膝关节的构成(一)骨性结构膝关节由股骨远端、胫骨近端和髌骨共同组成，其中髌骨与股骨滑车组成髌股关节，股骨内、外髁与胫骨内，外髁分别组成内、外侧胫股关节。
在关节分类上，膝关节是滑膜关节(synovial joint)。
髌骨是人体内最大的籽骨，它与股四头肌、髌腱共同组成伸肌装置(extensor apparatus)。
蘸骨厚度约2~3cm，其中关节软骨最厚处可达5mm。
髂骨后表面的上3/4为关节面，由纵向的中央嵴、内侧峭分为外侧关节面、内侧关节面和奇面或称第3面(theoddfacet．thirdfacet)；内、外侧关节面又被两条横嵴划分为上、中、下三部分，故共计有七个关节面。
髌骨后表面的下1/4位于关节外，是髌腱的附着点。
股骨远端的前部称为滑车(trochlea)，其正中有一前后方向的切迹将之分为内、外两部分，滑车切迹向后延伸为髁间切迹(intercondylar notch．ICN)，向前上延伸止于滑车上隐窝。
股骨远端的后部为股骨髁(femoral condylars)，由ICN分为股骨内髁和股骨外髁，分别与内、外滑车相延续，构成凸起的股骨关节面。
从侧面观，股骨外髁弧度大于内髁且较内髁更突前，而内髁比外髁更加向后延伸。
参与构成膝关节的胫骨平台并非绝对水平，而是在一定程度上呈由前向后逐渐下降的趋势，即所谓胫骨平台后倾角。
胫骨平台中央有一前一后两个髁间棘，其周围为半月板和交叉韧带的附着处。
外侧胫骨关节面的前l/3为一逐渐上升的凹面，而后2/3则呈逐渐下降的凹面。
内侧胫骨关节面则呈一种碗形的凹陷。
如此，凸起的股骨关节面和凹陷的胫骨关节面彼此吻合，使膝关节得以在矢状面上作伸屈活动；然而外侧胫骨关节面的特征性凹陷结构又使得外侧胫股关节面并非完全吻合，从而允许膝关节在水平面上有一定的旋转活动。
并且膝关节的伸屈活动也不是同轴运动而是具有多个瞬时活动中心的运动。
骨保留型高屈旋转平台膝关节Surgical Technique 外科手术技术骨保留型高屈旋转平台膝关节目 录引言 i 手术方法 01i引 言对于某些全膝关节置换患者，日常活动中的大范围活动是必需的，比如长时间的跪蹲或盘腿而坐。
膝关节假体需要解决这些问题。
SIGMA ® PS150全膝关节假体的基本理念是提供足够的关节接触面、适当的髌骨运动轨迹，以及旋转自由度，以适应高达150度的膝关节屈曲。
PMcode: 0807DePuy3445Version201410骨保留型高屈旋转平台膝关节Surgical Technique 外科手术技术01手术方法对下肢进行常规的备皮和铺单。
先用止血带，然后用弹力绷带并充气。
采用髌骨韧带上缘到相当于髌骨韧带下缘的直切口（图1），另外也可选择从股直肌腱水平的深筋膜和髌韧带位置切入。
避免了双侧皮瓣的破坏。
切开股直肌腱，切口向内侧走行2-3毫米到达髌骨内侧缘、髌韧带，以及从骨膜下到达距离胫骨结节上缘的远端5厘米处（图2）。
图1Surgical Technique 外科手术技术骨保留型高屈旋转平台膝关节02暴 露图4骨保留型高屈旋转平台膝关节Surgical Technique 外科手术技术0390度Hohmann 牵开器置于向外翻转髌骨与股骨远端外侧之间，显露外侧髌-股韧带，以电刀切断（图5）。
图5图6牵开器重新置于髂胫束与关节囊胫骨附丽点之间，将关节囊从髌下脂肪垫游离，切除外侧半月板。
电凝膝外下动脉。
确认髂胫束附丽点，从胫骨外髁分离关节囊，将牵开器重新靠外侧胫骨髁放置。
Surgical Technique 外科手术技术骨保留型高屈旋转平台膝关节骨保留型高屈旋转平台膝关节Surgical Technique外科手术技术05和6图10Surgical Technique 外科手术技术骨保留型高屈旋转平台膝关节06图11图12胫骨对线胫骨对线装置长臂的远端部分应当与距骨的中心对齐。
SuperPath全髋关节置换术与加速康复一、概述随着全髋关节置换技术和假体设计朝着微创这一目标的不断进步，整个治疗流程得以不断持续改进。
微创意味着更准确的切口选择、更少的组织切开与牵拉损伤、更小的创伤打击、更安全的手术过程和更加快速的功能康复。
自2001年以来，Richard Berger报道的前外侧双切口微创入路，自Smith peterson入路演化出的DAA微创入路，均在临床上获得了成功。
这些技术的核心理念是局部组织结构的微创，即尽量减少对术区软组织的显露与剥离，采用肌肉韧带间隙完成手术，其目的是减少后外侧传统入路易导致的后脱位等并发症，实现加速康复。
但我们需要认识到，由于上述微创入路对局部组织结构的牵拉张力较大，对骨的质量要求较高，因而对许多高龄合并严重骨质疏松病人而言是相对禁忌的。
同时对于已经熟练掌握传统后外侧入路的手术者而言学习曲线较为困难。
二、SuperPath微创全髋关节置换术在开始讨论这一技术之前，我们需要重申微创THA三个重要核心理念以帮助我们更好地认识以上这些技术的优势和不足:①微创手术实现快速康复的前提是降低术后早期并发症的发生率，而不仅仅是缩短住院时间;②微创手术实现快速康复的方法是减少手术对全身、局部的创伤打击，而不仅仅是缩短皮肤切口;③微创手术实现快速康复的远期临床结果应当不低于传统手术技术，不能降低假体远期生存率。
因此微创技术是THA发展高度的标志，更是加速康复的核心保证。
SuperPath微创全髋关节置换技术问世于2008年。
从历史沿革上看，SuperPath是对两项后外侧入路微创THA技术的融合与创新。
2003年Baptist医院的Dr.Stephen Murphy发明SUPERCAP技术:从髋臼顶部切开关节囊，逐步暴露髋臼。
此技术的目的是为了最大程度的保护软组织，不脱位髋关节，不过度扭曲下肢，保留完整的前后关节囊。
但由于髋臼暴露有限，使用此项技术安装髋臼杯的难度远高于安装股骨假体。
PFC-Sigma假体包括以下下各种类型：初次保留交叉韧带型全膝关节(PRIMARY CRUCIATE-RETAINING TKR)设计上，带有后唇衬垫可用于PCL功能正常的情况。
PCL紧张时，需行松解。
初次交叉韧带加强型全膝关节(PRIMARY CRUCIATE-SUPPTEMENTING TKR)使用曲线型衬垫可加大接触面，加强功能上过度松弛的PCL，适应较大的匹配性。
初次交叉韧带替代型全膝关节(PRIMARY CRUCIATE-SUBSTITUTING TKR)在胫骨衬垫中央加入一个聚乙烯突起，可充当已不存在的PCL作用。
相应的股骨假体使用前后向切骨及斜面切骨，与PCL保留型假体相同，在准备女子的植入点不行翻修术时，允许改变。
全膝关节置换翻修假体(REVISION TKR)胫骨衬垫的几何形状考虑到在翻修和复杂的初次置换时，替代PCL和MCL，选择统一型式的胫骨、股骨干、衬垫，实际上是为翻修留有余地。
该系统提供三种级别限制，满足各种翻修需要：稳定型、限制型或TC3型。
RICHARD D．SCOTT,M．D．SCOTT,M．D．THOMAS S．THORNHILL,M．D．CHITRANJANS．RANAWAT,M．D．AssociatcClinical Professor of Orthopuedic Surgery，Harvard Chairman,Deparlhment of OrthopaedK Surgery, Clinical Professor of Orthopaedic Surgery Medical School Harvard Medical School Cornell Medical CollegeOrthopacdic Surgeon,Ncw England Baptist Orhupacdic Surgeon，New England Baptist Dirtctor, Orthopaedic SurgeryHospital and Brigham and Women’s Hospital Hospital center for Total Joint ReplacementBoston, Massachusetts Boston, Massachusctts Lenox Hill HospitalNew Y ork, New York术前计划(PREOPERATIVE PLANNING)拍全长下肢x线片，确定力学及解剖轴。
人工膝关节置换术手册（强生公司）全膝关节置换第一节膝关节解剖概要与生物力学特点一、膝关节的构成(一)骨性结构膝关节由股骨远端、胫骨近端和髌骨共同组成，其中髌骨与股骨滑车组成髌股关节，股骨内、外髁与胫骨内，外髁分别组成内、外侧胫股关节。
在关节分类上，膝关节是滑膜关节(synovial joint)。
髌骨是人体内最大的籽骨，它与股四头肌、髌腱共同组成伸肌装置(extensor apparatus)。
蘸骨厚度约2~3cm，其中关节软骨最厚处可达5mm。
髂骨后表面的上3/4为关节面，由纵向的中央嵴、内侧峭分为外侧关节面、内侧关节面和奇面或称第3面(theoddfacet．thirdfacet)；内、外侧关节面又被两条横嵴划分为上、中、下三部分，故共计有七个关节面。
髌骨后表面的下1/4位于关节外，是髌腱的附着点。
股骨远端的前部称为滑车(trochlea)，其正中有一前后方向的切迹将之分为内、外两部分，滑车切迹向后延伸为髁间切迹(intercondylar notch．ICN)，向前上延伸止于滑车上隐窝。
股骨远端的后部为股骨髁(femoral condylars)，由ICN分为股骨内髁和股骨外髁，分别与内、外滑车相延续，构成凸起的股骨关节面。
从侧面观，股骨外髁弧度大于内髁且较内髁更突前，而内髁比外髁更加向后延伸。
参与构成膝关节的胫骨平台并非绝对水平，而是在一定程度上呈由前向后逐渐下降的趋势，即所谓胫骨平台后倾角。
胫骨平台中央有一前一后两个髁间棘，其周围为半月板和交叉韧带的附着处。
外侧胫骨关节面的前l/3为一逐渐上升的凹面，而后2/3则呈逐渐下降的凹面。
内侧胫骨关节面则呈一种碗形的凹陷。
如此，凸起的股骨关节面和凹陷的胫骨关节面彼此吻合，使膝关节得以在矢状面上作伸屈活动；然而外侧胫骨关节面的特征性凹陷结构又使得外侧胫股关节面并非完全吻合，从而允许膝关节在水平面上有一定的旋转活动。
并且膝关节的伸屈活动也不是同轴运动而是具有多个瞬时活动中心的运动。
