本文通过对中国人股骨远端截骨面,股骨远端截面与股骨远端外旋角的放置及胫骨近端截骨面解剖的研究,并结合膝关节内稳定型的运动学原理,提出基于中国人解剖设计的内稳定型膝关节植入物股骨部件、胫骨托和胫骨垫片。对膝关节植入物的研究和开发具有一定的理论意义与实用价值。首先,借助Unigraphic NX10.0软件(Siemens公司,德国),按照上述中国人解剖特点研究的有关数据,改进及优化所挑选的膝关节植入物原型,并基于内稳定型的运动学原理,设计出全新的内稳定型膝关节股骨假体和胫骨托假体。然后,在探索研究自然膝关节运动学的前提下,设计模拟出此类运动,以内侧髁旋转中心运动的假体。有关研究表明,在膝关节屈曲期间,在股骨中心向后移动的同时,以胫骨平台内侧为中心展开的外旋也在进行,而胫骨内旋,这个时候膝关节在矢状面基本上为铰链运动。对自然膝关节的运动进行仿真,借助Unigraphic NX10.0软件的布尔运算技术,以反向方式获取胫骨垫片上和股骨髁接触面的形状。再次,创建自然膝关节3D数字仿真模型,展开运动学验证。在自然膝关节模型上,对一般的全膝关节置换手术进行模拟,对全新设计出的内稳定型膝关节植入物组件进行安装,开展有关的运动学研究,对股骨胫骨的相对运动及接触面的具体位置进行精确测量。通过对比股骨屈曲、胫骨内旋二者与运动时间相互间的关联性能够得出,在股骨进行屈曲运动的时候,胫骨缓缓内旋,当股骨达到120度之时,则胫骨为20度,与设计预期相符,胫骨内旋的角度伴随股骨屈曲角度的增加而加大。从股骨外侧髁在胫骨垫片上接触面所在的位置不难发现,其随着屈曲角度的加大而朝后运动,在屈曲活动的整个过程当中,没有出现朝前的异常运动。(屈曲角度:股骨长轴与胫骨长轴的夹角)。最后,从基于自然膝关节数字模拟模型的膝关节置换仿真,以及按照膝关节手术技术流程进行了截骨操作和假体样件安装情况,可以看出本次所设计的内稳定型植入物组件能够对自然膝关节的运动进行良好的模拟,没有出现异常运动。