초록 ▼

。연구결과
-. Cadaver 40개를 이용한 CT 3차원측정 헌국인의 대퇴근위부 형상 측성완료 및 국내에서 발표된 한국인 형상 data의 분석완료.
-. 미국의 Zimmer, Howmedica, DePuy, 독일의 Osteo 둥 이 분야의 세계적 기업체의 주조，단조 및 가공 방법 분석완료.
-. 좌식생활에 적합하도록 댇퇴stem의 기초설계조건을 완료함.
-. 초기 8개형의 한국형 인공고관절 대퇴 stem을 설계완료함.
-. 동물실험 개(dog)의 대퇴골 삽입용 인공고관절 stem 3가지 형상설계 및 16

。연구결과
-. Cadaver 40개를 이용한 CT 3차원측정 헌국인의 대퇴근위부 형상 측성완료 및 국내에서 발표된 한국인 형상 data의 분석완료.
-. 미국의 Zimmer, Howmedica, DePuy, 독일의 Osteo 둥 이 분야의 세계적 기업체의 주조，단조 및 가공 방법 분석완료.
-. 좌식생활에 적합하도록 댇퇴stem의 기초설계조건을 완료함.
-. 초기 8개형의 한국형 인공고관절 대퇴 stem을 설계완료함.
-. 동물실험 개(dog)의 대퇴골 삽입용 인공고관절 stem 3가지 형상설계 및 16mm head 와 21mm 비구cup 설계 및 3가지 set 제작완료함. 시술용 비구 reamer 설계, 제작함.
-. 우선 28mm head의 titanium head를 선반가공하였으며 정밀도는 정확하였으나 기술상 현재 코발트 크롬 재질의 head는 제조 못하였음.
-. 42mm 비구cup 및 UHMEPE linear을 설계하였고 초기 제작(3 set) 하였음.
-. Femoral head offset, stem의 길이，neck-shaft angle을 대퇴stem의 parameter로 선정하여 수술후 환자의 활동시 인공대퇴부에 나타나는 변위 및 응력해석을 시간에 따른 밀도의 변화로 관하는 골재생과정 분석 및 골홉수정도를 파악하는 비선형 3차원 유한해석 프로그램 개발 완료됨. 이를 이용하여 상기 8가지 대퇴 stem형상을 평가하였다.
-, Stryker 사，Zimmer사 및 Bipolar Cup의 stem 및 head의 미세조직，화학조성，경포，강도 분석 완료
-. Timet사 제조된 Ti-6Al-4V 단조소재의 미세조직，화학조성，경도，강도분석 완료.
-. 다공질 bead 접착기술을 연구중
-. Offset 42mm, 48mm, 38mm 3종류의 무시벤트형 대퇴 stem 및 비구 cup 및 28mm head, 폴리에칠렌 linear 을 가공 제작한 후 sand blaster 후처리까지 완성하여 무시멘트 형 인공고관절 시작품을 제작 완료 함.

Abstract ▼

The object of this research was intended to design and fabricate the cementless total hip replacement implant which is most suitable to Korean hip joint anatomy and Korean's sitting on the floor life style. So far in Korea there was no domestic industry which made total hip replacement device , and

The object of this research was intended to design and fabricate the cementless total hip replacement implant which is most suitable to Korean hip joint anatomy and Korean's sitting on the floor life style. So far in Korea there was no domestic industry which made total hip replacement device , and all of the total hip replacement prosthesis components currently available in Korean market were imported mainly from the United States and the European countries; Thus it is very urgently needful to develop fabricate the domestic industry products and supply them to the patient with low cost.
First, in the early stage of the design process we analysed the average Korean hip joint anatomy including proximal femur geometry through three-dimensional computer solid modeling obtained using computer tomopraphic (CT) scanner. We temporally designed 8 type of femoral stems, and chose two types of neck shaft angle, 1300 and 135. The offset was 38mm / 42mm / 45mm / 48mm, the head designed 28mm in diameter, and 16mm head for animal study. The acetabular cup was hemispherical with 4 hole for 615mm cancellous screw.
Also we studied materials of THR components imported. The material used in uncemented THR component was titanium alloy (Ti6 AI4V) as a femoral stem head and acetabular metal cup and ulta high molecular weight polyethylene as a acetabular cup liner. The finite element analysis was acted on the study of hip femoral stem component including micromotion and stress distribution of our designed stems based on the above stem model. We developed the software for prediction of the long term behavior of the individual femoral stem design. The program was based on the strain related bone remodelling theory mainly. We analysed the 5 year postoperatie mechanical behavior after total hip replacement surgery of each designed femoral stem model to ameliorate stress-shielding effect.
Secondly, based on the above design concepts and process, we fabricated prototypes using several machining tools, such as machining center, eNC lathes, many lapping machines, and porous coating devices. In addition corundum blasting, acid etching, and porous coating process were set up to the surface treatments of the femoral stem. We focused on the conditions given by ASTM recommending notes in the manufacturing stage.
Thirdly, we repeated and made the appropriate modification through the feedback process between the design concept and the manufacturing. Now, finally we remain the surgery experiment and cadaveric tests to the THR replacement using our own fabrication system to decide the THR design points in the future.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구개발 최종보고서 ... 3
• 제 출 문 ... 4
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 서론 ... 12
• 제 2 장 국내·외 기술개발 현황 ... 14
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 제 1 절 연구 개발 방법 ... 16
• 제 2 절 연구수행 결과 ... 22
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 93
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 95
• 제 6 장 참고문헌 ... 97
• 최종보고서 요약 (초록) ... 100
• 끝페이지 ... 101