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近端股骨骨折固定器之設計改良與力學評估

為了解決u型螺絲加長型的問題，作者林炳佑 這樣論述：

近端股骨骨折的治療方法主要有兩種，一種為內骨髓式治療，另一種為外骨髓式治療，珈瑪骨釘為內骨髓式治療的標準骨折固定器，而動態髖骨螺絲則為外骨髓治療的標準骨折固定器，這兩種骨折固定器都被廣泛的用在治療近端股骨骨折，但此兩種植入物在臨床數據顯示上，還是會引發植入物鬆脫或損壞，所以有很多文獻針對動態髖骨螺絲與珈瑪骨釘提出改良設計，以降低植入物失效的風險，而本研究的目的是利用有限元素方法，將動態髖骨螺絲與珈瑪骨釘的一些改良與設計做分析探討，並藉此找出一個相對較好的設計。本研究以有限元素分析來評估改良後的動態髖骨螺絲與珈瑪骨釘的生物力學特性，且模擬討論植入物在以下三種骨折的情況：股骨頭骨折、股骨轉子下骨

折與股骨轉子下有間隙骨折。對於動態髖骨螺絲的改良主要有骨板長度之改變、骨板為鎖定式或非鎖定式骨板、鎖定螺絲直徑之改變。而對於珈瑪骨釘的改良主要有骨釘長度之改變、骨釘端部之長度改變。而最大畸變能準則與最大變形量準則則是用來討論植入物優劣之生物力學性能準則。本研究最後也將動態髖骨螺絲與珈瑪骨釘的最佳改良設計與雙螺絲骨釘作比較。分析結果顯示動態髖骨螺絲的骨板加長設計，會增加植入物的損壞風險，但對於骨折固定穩定度有提高的效果，且發現最大von Mises應力都發生在鎖定螺絲上，故本研究將動態髖骨螺絲中發生最大應力之鎖定螺絲直徑加大，以得到既可增加骨折固定穩定度且又可降低植入物損壞風險的改良設計。而對於

加長型珈瑪骨釘之分析結果顯示，因為骨釘加長後受到骨峽的保護，負載可以分佈到股骨上，所以不僅降低植入物損壞風險，並且同時提高骨折固定穩定度。由本研究可知改良後的植入物對於生物機械力學有明顯的改善，但也發現在股骨轉子下有間隙骨折的情況下，改良型長型動態髖骨螺絲之植入物損壞風險與骨折固定穩定度都比長型珈瑪骨釘與雙螺絲骨釘的表現更糟，因此可推測在極不穩定骨折的情況下，外骨髓式治療的生物機械力學特性表現明顯不如內骨髓式治療。