遠端股骨鎖定鏍絲之應力分析：有限元素模型及機械測試
Date Issued
2002
Date
2002
Author(s)
林晉
DOI
902314B002195
Abstract
鎖定內釘已廣泛地應用於股骨骨折，但鎖
定螺絲仍常有破壞的情形發生，特別是遠
端的股骨骨折。本研究主要分成兩個架構
(1)有限元素分析；(2)機械測試實驗去探討
內釘皮質骨接觸對整個鎖定內釘應力的影
響。建立三維有限元素模型去模擬鎖定內
釘植入股骨骨折的情形。施加700N 的力量
在股骨頭上，施力的方向通過膝關節中
心，且遠端股骨底端為完全拘束。本論文
之有限元素模型分為完全結合界面模型與
接觸界面模型。刪除元素用來模擬不同位
置的骨折以表示不同內釘皮質骨接觸的情
形，並使用ANSYS 去求解鎖定內釘上的應
力。機械測試實驗主要是探討內釘皮質骨
接觸對鎖定內釘穩定度的影響。將鎖定內
釘植入股骨並分成四組，分別在isthmus 下
1cm、5cm 及isthmus 上1cm、9cm 處將股
骨橫切開以模擬骨缺損的情形。每組遠端
螺絲的位置皆在isthmus 下7 公分的位置。
本實驗以位移控制，促動器以5mm/min 的
速率往下移動。在完全界面模型，鬆質骨
對遠端內釘的應力影響不大，主要是內釘
皮質骨接觸的影響。在內釘皮質骨無接觸
情形的內釘應力較高。在接觸界面模型，
遠端螺絲及內釘的應力也受內釘皮質骨接
觸的影響，且內釘及鎖定螺絲的應力隨著
接觸長度的增加而逐漸減少。將內釘打到
遠端皮質骨發現可減低鎖定內釘及鎖定螺
絲的應力。在機械測試實驗，亦發現內釘
及鎖定螺絲的應力隨著接觸長度的增加而
逐漸減少。所以我們發現內釘皮質骨接觸
是影響鎖定內釘應力的主要因素。
Subjects
有限元素分析
機械測試實驗
皮質骨接觸
Publisher
臺北市：國立臺灣大學醫學院骨科
Type
journal article
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