Development and Biomechanical Evaluation of a Modular Knee Prosthesis: From Conceptual V1 Design to an Improved V3 Model

Bioengineering, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/bioengineering13020201
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study investigates the functional capabilities and accessibility limitations of current knee prostheses while developing and evaluating a three-stage prosthetic system (V1-V3). The primary objective is to design a cost-effective knee prosthesis featuring anatomically compatible motion, high kinematic accuracy, and a modular architecture. The methodology integrates a technical review of commercial prostheses, CAD modeling in SolidWorks, kinematic evaluation through Motion Simulation, and experimental testing of the V2 prototype. The results demonstrate the structural limitations of the initial V1 design, the complete assembly and improved functional performance of the V2 prototype, and the advanced mechanical behavior achieved in the final V3 concept. The V3 model provides an extended range of motion, reduced mass and lowered center of gravity, smoother dynamic response, and compatibility with a fully modular foot-ankle-knee configuration. Overall, the findings indicate that the V3 design represents a promising engineering solution that brings the system closer to clinical applicability and establishes a foundation for the development of a fully modular lower-limb prosthetic platform.