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應用於髖臼重建手術之新型萬向互鎖式髖臼強化器

應用於髖臼重建手術之新型萬向互鎖式髖臼強化器

醫療機電工程研究所 戴金龍副教授

本校工學院醫療機電工程研究所與長庚醫院骨科部合作,針對全人工髖關節術後發生髖臼嚴重骨缺損,而必須施行之髖臼重建手術,利用體外力學測試方法,共同開發一種穩定性優於傳統髖臼強化器之新型「萬向互鎖式髖臼強化器」。經過多次設計改良,研發成果除已發表於 PLoS One ( 2015 ) 期刊外,目前已成功完成技術移轉。

全人工髖關節置換後,髖臼發生嚴重骨缺損,導致必須執行二次手術,仍是骨科界棘手的難題。目前臨床上治療的方式主要是以髖臼強化器合併移植骨,藉由髖臼強化器支撐高分子聚乙烯髖臼杯,並提供一穩定空間供移植骨生長,為將來的再次手術預留足夠的髖臼骨(圖一)。此項髖臼重建手術成功的關鍵,在於強化器與髖臼之間具有足夠的起始穩定度;如果界面穩定度不足,將導致強化器鬆脫、移植骨被吸收進而導致手術失敗。

互鎖式骨釘、骨板已廣泛被應用於外傷骨科的骨折治療(圖二)。然現階段臨床上採用之傳統髖臼強化器,僅依賴螺釘所產生之壓迫力,使強化器與髖臼骨貼合;因此患者於術後日常活動中髖關節產生過大之內、外轉扭力,常導致強化器與髖臼骨間產生相對運動,使得髖臼強化器產生不穩定或鬆脫的情況。為此,研究團隊乃採用外傷骨科治療骨折的互鎖式骨釘、骨板的設計觀念,針對髖臼重建手術開發一種穩定性優於傳統髖臼強化器之新型「萬向互鎖式髖臼強化器」。

「萬向互鎖式髖臼強化器」主要技術是將傳統髖臼強化器與螺釘添加互鎖式機構,使螺釘與髖臼強化器借由內、外螺紋相互咬合,產生極高的穩定性。利用互鎖機構保護強化器後側移植骨不受外力擠壓,達到患者於術後日常活動中,不易使髖臼強化器與髖臼骨間產生扭轉位移之目的。此外,螺釘可依病患個體差異選擇適當角度植入骨盆,易於操作。現階段研發成果已有效證實「萬向互鎖式髖臼強化器」術後力學行為的優異性,未來將進行另一階段的臨床試驗。

      ▲圖一:傳統髖臼強化器合併移植骨治療
        髖臼骨缺損

       ▲圖二:外傷骨科治療骨折所採用之骨釘、
         骨板(A)傳統、(B)互鎖、(C)萬向互鎖。

 

  ▲圖三:新型萬向互鎖式髖臼強化器
    (A)強化器、(B)骨釘與螺帽。

 
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