第七章 專利迴避設計
7.5 專利資料之蒐集與分析
7.5.4 專利技術特徵比較
再進一步比較專利 US5,236,461、US5,964,808 及概念二的技術內 容如下：
1. US5,236,461
功能：人工全膝關節。
方法：利用機械凸輪結構提供被切除或無後十字韌帶的安定補償功能。
效果：提供一個後部可被穩定的總膝蓋義肢的裝置，提供腿部股脛節彎曲 處一開始的後部穩定度並持續在整個的彎曲範圍中。
設計重點：以結構簡單為主要訴求。
2. US5,964,808
功能：人工全膝關節。
方法：
（1） 改良了膝關節部份股骨的遠端和脛骨的近端部份。
（2） 提供人工膝關節的脛骨結構上的內側面產生面接觸。
（3） 面接觸傳輸高接觸壓力有利於提供一限制彎曲旋轉的範圍。
效果：脛骨關節軸承允許一定程度的運動，脛骨基地和脛骨關節軸承面對 表面可以是平移或彎曲。
設計重點：以安全性為主要訴求。
3. 概念二
功能：人工全膝關節。
方法：一般的設計為當使用者在產生肢體運動時，股骨組件會在半月板上 進行旋轉運動。以目前現有的設計會有半月板相對於股骨元件及脛 股元件的相對運動，股骨與半月板會有側向滑移的現象，膝關節組 件會有鬆脫的危險。為解決此一現象，為在半月板上產生一相對於 股骨底座，有一限制橫向移動的檔板設計，以限制股骨的側向滑移。
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另外將半月板元件分為上下兩層，並在其中間夾層空間置入緩衝材 料。
效果：當人體有承受負重時，膝關節使用者不會因此產生不適的狀況。
設計重點：
（1） 以避免危險改善股骨元件側向滑移的現象。
（2） 半月板有增進減緩衝擊力及可糢組化替換的功能。
。
因 此 概 念 二 所 使 用 的 方 法 以 及 效 果 與 專 利 US5,236,461 、 US5,964,808 有「實質上」的差異，所以亦不構成「均等論原則」。
透過對專利侵權三原則(全要件、均等論及禁反言)了解的專利迴 避設計方法中，採取多件專利迴避設計法，確實迴避專利侵害的均等 論原則，用來替換的技術特徵來自二件以上的專利，經由專利技術要 點分析，將產生的「概念二」與篩選所得之專利，進行功能上之比較，
再由構成要件做細部比較排除雷同，免遭專利侵權的控訴，如表7.5 所 示。
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US5,236,461 US5,964,808
概念二目標
全膝人工關節 全膝人工關節 全膝人工關節94
7.6 結論
顧名思義，所謂專利迴避設計，即是指迴避當下仍處於有效狀態 的專利。所迴避之對象可為一種或多種仍擁有專利權的關鍵技術，其 目的則在於根據所欲迴避對象的技術特徵，設計出對所欲迴避專利不 構成侵權的產品，以避免陷入潛在的專利侵權糾紛。
專利迴避設計是一種合法競爭行為，是為避免侵害某一已申請之 專利範圍(Claims)，所進行的持續創新活動，優點如下：
¾ 可使產品更具競爭力
¾ 可產出新的專利
¾ 可避免惡意侵害
了解專利權利範圍存在之限制性，並藉由了解技術運作之特性。
而此方法可說是對於企業或個人欲從事與現有專利相同領域且具有近 似效果最快速，成本也最低之方法。對於受限於技術先驅者制訂之技 術或產品標準，技術跟隨者除了努力後續之技術改良外，亦可藉由模 仿來降低研發與學習成本，創新性之專利迴避設計是必備之技能。
任何設計只要不落在原有專利的保護範圍中，就是成功的迴避設 計。
95
第八章 結論
本文目的乃針對人工全膝關節進行研究設計，並運用專利迴避設計法 作為工具。首先利用網際網路進入各專利資料庫，進行專利資料的檢索與 蒐集，建立專利的一次資料庫。然後對一次資料庫內的各指標專利進行專 利分析，建立由多件專利分析摘要表構成的二次資料庫、專利功能矩陣圖、
各類型專利地圖等，再結合專利迴避設計法進行人工全膝關節的概念設計。
藉由本研究的進行，可以得到下列的結論：
1. 美國專利商標局(USPTO)擁有全球最大專利資料庫資料，非常適合作為 人工全膝關節之機構設計專利的檢索，並用以建立專利分析資料。
2. 利用專利搜尋與分析手法所整理出的專利分析摘要表，是整套專利系統 設計法的成功與否的重要關鍵。
3. 作專利迴避設計法前要先對市場產品進行分析，針對各產品的優缺點，
整合出利基點。
4. 進行產品外型、尺寸的最佳化設計。
5. 緩衝材料的選用對人工膝關節的使用壽命及使用上的舒適度佔有決對性 的影響，故選用合適的緩衝材料是此設計最重要的工作之一。
6. 減輕金屬元件的重量、耐衝擊、增加使用壽命亦是未來發展的主要項目。
7. 本論文所提出的概念設計，「人工全膝關節之機構設計」，其構造簡單，
值得製作實際雛型進行測試驗証。
8. 產品專利的申請。
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[27] 中華民國生物產業發展協會網頁，http://www.biotaiwan.com.tw/
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[31] 國立成功大學創新育成中心網頁，http://www.univenture.ncku.edu.tw/
[32] 中華民國骨科醫學會
http://www.bone.org.tw/
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附錄一
全膝人工關節機構設計 之
專利分析摘要表
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專利分析摘要表
編號: 1 專利名稱 Totally Posterior Stabilized Knee Prosthesis 專利
狀態
Issued)
August 17, 1993 專利
申請人 (Assignee)
Forte; Mark R.
2/38 (20060101);
A61F 002/38
引證文件
（Reference Cited）
US4892547，US4888021，
US4298992，US 4207627 先前技藝存在之問題:
專利功能(Functions):
利用機械凸輪結構提供被切除或無後十字韌帶的安定補償功 能。
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達成效果(Results):
提供一個後部可被穩定的總膝蓋義肢的裝置，提供腿部股脛節 彎曲處一開始的後部穩定度 (在充分的伸直的情況下)並持續在整個 的彎曲範圍中。
技術手段與重要圖示(Ways)：
第一獨立項
1. 一後部穩定的膝蓋義肢包括:
a) 一個股骨元件包括：
i) 有中間的髁一個先前部分、一個末端部分和一個後部部分；
ii) 有側向的髁一個先前部分、一個末端部分和一個後部部分
iii) 膝蓋骨的前方部位以平行且有間隔的方式聯繫中間及側向髁的 先前部位；和
iv) 凸輪元件連接了到中間髁的後部部分和側向髁後面部位的中 側的凸輪的元件有凸面形狀的表面；
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b) 一個脛骨元件包括：
i) 多半徑脛骨高原支撑表面是用來接受中間和側向髁的滾動和滑 動；並且
ii) 從動的元件是用來接受凸輪元件的凸面以用來作旋轉和滑動，而 從動的元件也是用來與支撑表面作連接；並且
c) 膝蓋義肢的彎曲範圍，即凸面凸輪表面和從動元件作整個彎曲範 圍持續性接觸。
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January 21, 1993
公開日 (Date of
Issued)
December 6, 1994
專利 申請人 (Assignee)
Orthomet, Inc.
(Minneapolis, MN)
發明人 (Inventors)
Hood; Roger W.
(Olathe, KS), Samson; Serafin Y.
(Minneapolis, MN), Carter; Robert D.
(Apple Valley, MN) 分析人員 謝永祥 技術
關鍵字 Prosthesis 分析 日期
July.10, 2007
國際分類
（INT.CL.）
A61F
2/38 (20060101);
A61F
2/30 (20060101);
A61F
2/00 (20060101);
A61F 002/38
引證文件
（Reference Cited）
US 5152297，US 5108442，
US 5080675，US 5080624，
US 5062852，US 5047058，
US 5037423，US 5007933，
US 5002547，US 4950298，
US 4944760，US 4938769，
US 4936853，US 4936847，
US 4865607，US 4822366，
US 4822362，US 4743261，
US 4714474，US 4298992，
US 4257129，US 4213209，
US 4209861，US 3869729，
US 3837009，US 3816855，
US 3774244，US 3748662，
先前技藝存在之問題:
給因疾病或是受損壞的人，可植入膝蓋的義肢使用了三個元 件，即，大腿骨，脛骨和膝蓋骨的替換元件。這些元件在膝蓋關節
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惡化起因於傷害，關節炎疾病過程或早先義肢發生了故障的患者以 外科的方式而被植入。
專利功能(Functions):
提供穩定的一系列膝關節義肢，同時允許基本的自由移動、旋 轉。將脛骨與股骨進行模組化的設計，讓醫生能在手術時適當的選 用。
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達成效果(Results):
當前發明是關於可移植的膝蓋關節義肢，其用來與失去功能的 人類膝蓋關節的股骨和脛骨的替換，其也特別關連於一模組化的系 統，用來允許醫師選擇和連接可提供膝蓋後部安定的適當地大小的 元件，並可在避免脫臼的情況下允許其自由傳動、旋轉及在膝蓋關 節的範圍作適當的角度。
當凸處和凹處的前部及後部凸輪系統的表面和元件分別以相對 脛骨凸處來減少壓力,以提供Anteroposterior 穩定時，此一發明在當 前的不穩定的膝蓋假肢關節上帶來在旋轉,角動及傳動上高度的自 由度。
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`技術手段與重要圖示(Ways)：
膝關結義肢中包含有 :
根據當前發明，一個膝蓋關節假肢包含有一個股骨元件，此一股骨 包含有一對有側向間隔髁的部分，該髁外在表面在Anteroposterior方 向側向順利地匹配股骨髁的表面形狀和在沿他們的Anteroposterior 延伸的所有橫斷面凸面順利地彎曲。
髁的部分是和由一個凹點處往脛骨高原的方向打開和有間隔空間側
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向 側 面 、 一 個 前 支 撑 表 面 和 一 個 後 凸 輪 支 撑 表 面 的 箱 形 式 的
向 側 面 、 一 個 前 支 撑 表 面 和 一 個 後 凸 輪 支 撑 表 面 的 箱 形 式 的