3D打印机械平衡器的设计和评估,用于在全膝关节置换中平衡软组织

科学领域:

• 整形外科手术 整形外科手术
• 生物机械工程 生物机械工程
• 医疗器械设计 医疗器械设计

背景情况:

• 在全膝关节整形术中,软组织平衡至关重要.
• 目前软组织平衡的方法通常是手动的或依赖主观指标.
• 对于成功的结果,精确评估膝关节间的力量至关重要.

研究的目的:

• 为了评估一种新的3D打印设备,Balancer,用于评估膝关节关节的力量.
• 为了证明3D打印的平衡器在外科手术过程中的实用性.
• 在测量力方面量化设备的准确性和可重复性.

主要方法:

• 在腿骨和骨之间插入了3D打印的平衡器,以测量侧面和中间隔间的力.
• 一个装载装置被用来校准指针偏向与施加的力和位移.
• 在模拟的手术条件下使用尸体膝盖样本评估了重复性,可重复性和性能.

主要成果:

• "平衡器"显示了可测量的指针偏移,这与圆表面的小位移 (<1毫米) 相应.
• 可重现性很高,标准偏差从低负荷时的14%下降到高负荷时的4%.
• 该装置准确地表明了与中性接触点相对的力分布,并证明了手术调整的影响,如骨切除角度和带释放.

结论:

• 3D打印的平衡器是一个用户友好的工具,在整个膝盖曲过程中提供客观的横向和中间力数据.
• 这些数据使外科医生能够识别和纠正软组织不平衡,这可能导致改善膝关节关节整形术的结果.
• 该设备有助于在手术期间进行纠正程序的知情决策.