SBIR Phase II: Development of an Innovative Total Knee Replacement Device Leveraging Truss Implant Technology
SBIR 第二阶段:利用桁架植入技术开发创新型全膝关节置换装置
基本信息
- 批准号:1431004
- 负责人:
- 金额:$ 75万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2014
- 资助国家:美国
- 起止时间:2014-11-15 至 2019-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader impact/ commercial potential of this Small Business Innovation Research (SBIR) Phase II project is aimed at reducing the impact of knee arthritis and improving the quality of life for those suffering from this debilitating condition, while simultaneously strengthening the bond between academia and industry by providing students with unique research opportunities through the development of a novel Total Knee Replacement technology. Over 600,000 total knee replacement procedures are performed annually, comprising 8% of all Medicare spending. Total hospital charges for this procedure approached $40 billion for 2012. The revision rates for this procedure are significant: 10% at 10 years and 20% at 20 years. Considering the aging population of the United States, the number of total knee replacements and revisions are steadily increasing and the majority of these will be completed under Medicare coverage. The primary cause for revision surgery is loosening of the implants. This innovation aims to develop an anchoring method for implantable orthopedic devices that will reduce the total number of revision procedures performed by creating a more stable interface between the bone and the device, and therefore enhance the scientific and technological understanding of orthopedic implants in general.The proposed project is a device that utilizes structural engineering principles such as load transfer and truss design to improve osteo-incorporation of a total knee replacement implant; such a device is likely to be more efficacious than current designs. Currently available systems suffer from significant revision rates after being implanted only a short while. With younger patients receiving these implants, devices need to be developed that will give the mobility and quality of life required by these patients. The novel web structure fixing the tibial tray of a total knee replacement into the bone should provide improved initial fixation, reduce micro-motion, and eliminate aseptic loosening, all of which contribute towards a reduced revision rate and improved patient comfort. After using the information gained from the Phase I SBIR investigation to inform computational models, the design of this device will be finalized. The device will then be subjected to rigorous mechanical testing to investigate its performance in vivo, while simultaneously serving to satisfy the testing requirements mandatory for FDA approval.
这个小企业创新研究(SBIR)第二阶段项目的更广泛的影响/商业潜力旨在减少膝关节炎的影响,改善那些患有这种衰弱疾病的人的生活质量,同时通过开发新型全膝关节置换技术为学生提供独特的研究机会,加强学术界和工业界之间的联系。 每年进行超过60万例全膝关节置换手术,占所有医疗保险支出的8%。 2012年,该手术的医院费用总额接近400亿美元。 该手术的翻修率显著:10年时为10%,20年时为20%。 考虑到美国人口的老龄化,全膝关节置换和翻修的数量正在稳步增加,其中大部分将在医疗保险范围内完成。 翻修手术的主要原因是植入物松动。 该创新旨在开发一种用于植入式矫形器械的锚固方法,通过在骨和器械之间形成更稳定的界面,从而提高对骨科植入物的科学和技术的理解。拟议的项目是一种利用结构工程原理(如载荷传递和桁架设计)来改善骨组织的装置,结合全膝关节置换植入物;这种器械可能比当前设计更有效。 目前可用的系统在植入后不久就有很大的翻修率。 对于接受这些植入物的年轻患者,需要开发能够提供这些患者所需的移动性和生活质量的设备。 将全膝关节置换术的胫骨托固定到骨中的新型网状结构应提供改善的初始固定,减少微动,并消除无菌性松动,所有这些都有助于降低翻修率并改善患者舒适度。 在使用从I期SBIR研究中获得的信息为计算模型提供信息后,将最终确定该器械的设计。 然后,该器械将接受严格的机械测试,以研究其体内性能,同时满足FDA批准的强制性测试要求。
项目成果
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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
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