การศึกษาทางชีวกลศาสตร์พื้นที่ของสกรูที่ยึดตรึงคอกระดูกต้นขาหัก ในกระดูกต้นขา
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ความเป็นมา : ในคอกระดูกต้นขาหักชนิดไม่เลื่อน (Femoral neck fracture Garden type 1, 2) และคอกระดูกต้นขาหัก ในผู้ที่อายุน้อยนั้น วิธีการรักษาคือการยึดตรึงกระดูกที่หักด้วยCannulated screw (Cannulated Screw Fixation) โดยการใช้ screw 3 ตัว วางตำแหน่งเป็นรูปแบบสามเหลี่ยมหัวกลับเพื่อทำการยึดตรึงกระดูก ซึ่งวิธีดังกล่าวนี้จะส่งผลทางด้านชีวกลศาสตร์ โดยทำให้คอกระดูกต้นขาที่ได้รับการยึดตรึงด้วยสกรูนั้นสามารถรับและทนต่อต่อแรงที่มากระทำรวมทั้งมีความแข็งแรงมั่นคง มากที่สุดเมื่อเทียบกับการยึดตรึงด้วยสกรูในรูปแบบอื่น ๆ ถึงอย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาในเรื่องของพื้นที่ของสกรูในคอกระดูก ต้นขานั้นมีผลต่อทางชีวกลศาสตร์หรือไม่ ดังนั้นผู้วิจัยจึงทำการวิจัยนี้ขึ้น โดยจะทำการศึกษาในกระดูกต้นขาของอาจารย์ใหญ่ (Cadaveric)
วัสดุและวิธีการ : นำ Cadaver ที่เป็นกระดูกต้นขามาทั้งหมด 24 ชิ้น ทำ osteotomy ตำแหน่งกึ่งกลางของคอกระดูกต้นขาทำมุม 60 degree to horizontal (Pauwel II) ใช้โปรแกรมวิเคราะห์รูปภาพ Image J ในการคำนวณพื้นที่ในแนวหน้าตัดของ คอกระดูกต้นขาและกำหนดการวางตำแหน่งของ screw เป็นรูปแบบสามเหลี่ยมหัวกลับ ที่แตกต่างกันออกเป็น 3 พื้นที่ ได้แก่พื้นที่ A, B และ C ทำการreduction และ Fixation ด้วย Cannulated screw No 6.0 แล้วนำมาทดสอบด้วยเครื่อง mechanical test (Instron series IX) เพื่อหา Axial stiffness, Axial load to failure, Axial Failure Displacement, Axial failure energy เก็บบันทึกข้อมูลและแปลผล
ผลการศึกษา : การยึดตรึงคอกระดูกต้นขาหักด้วยวิธี multiple screw fixation ด้วย cannulated screw นั้น จากการ แบ่งพื้นที่ของสกรูในคอกระดูกต้นขาออกเป็น 3 พื้นที่คือพื้นที่ A (4.19 ตร.ซม.) พื้นที่ B (2.64 ตร.ซม.) และพื้นที่ C (1.35 ตร.ซม.) พบว่าพื้นที่ A ซึ่งมีพื้นที่ครอบคลุมกระดูกต้นขามากที่สุดนั้น ให้ผลทางชีวกลศาสตร์ (Biomechanics) ที่ดีกว่าพื้นที่ B และ C ซึ่งมีพื้นที่ครอบคลุมคอกระดูกต้นขาที่น้อยกว่าลงมาตามลำดับ และพื้นที่ B นั้นก็มีผลทางชีวกลศาสตร์ที่ดีกว่าพื้นที่ C ทั้ง Axial stiffness, Axial load to failure, Axial failure displacement และ Axial failure energy ตามลำดับ โดยมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ
สรุป : ในการยึดตรึงคอกระดูกต้นขาหักด้วยวิธี multiple screw fixation ด้วย cannulated screw โดยวิธีการวาง ตำแหน่งสกรูให้เป็นรูปสามเหลี่ยมหัวกลับนั้น ควรวางตำแหน่งของสกรูให้มีพื้นที่ครอบคลุมคอกระดูกต้นขาให้มากที่สุด เพื่อให้ได้ ผลทางด้านชีวกลศาสตร์ (Biomechanics) ที่ดีและมีความมั่นคงแข็งแรงมากที่สุดตามมาภายหลังจากการfixation
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพฺเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร
เอกสารอ้างอิง
operation of femoral neck fracture. Zhonghua Wai Ke Za Zhi. 2010 Jul;48(14):1101-5.
2. Huang G, Ji Y, Lai W, Tang X, Wu G, Tian P, Xiang Z. Percutaneous screw fixation for the treatment of pelvic
fractures under c-arm fluoroscopy. China journal of orthopaedics and traumatology. 2014 July;27(4):345–8.
3. Mutlu H, Mutlu S. Cannulated versus Non-Cannulated Cancellous screw fixation for Femoral neck fractures: A
synthetic bone Biomechanical study. Journal of Orthopaedic Surgery. 2015 Aug;23(2):271.
4. Parker M, Stockton G. Internal fixation implants for intracapsular proximal femoral fractures in adults. The
Cochrane database of systematic reviews. 2001 Nov;18(3):319-25.
5. Walker E, Mukherjee D, Ogden A, Sadasivan K, Albright J. A biomechanical study of simulated femoral neck
fracture fixation by cannulated screws: Effects of placement angle and number of screws. American journal of
orthopedics (Belle Mead, N.J.). 2008 Feb;36(12):680-4.
6. Baumgaertner, Solberg B. Awareness of tip-apex distance reduces failure of fixation of trochanteric fractures of the hip. The Journal of bone and joint surgery. British volume. 1997 Dec;79(6):969-71.
7. Freitas A, Lula WF, Oliveira JS de, Maciel RA, Souto DR de M, Godinho PF. Analysis of mechanical strength to
fixing the femoral neck fracture in synthetic bone type Asnis. Acta Ortopedica Brasileira. 2014 July;22(4):206-9.
8. DeAngelis JP. Biomechanics of Femoral neck fracture fixation. Techniques in Orthopaedics. 2010 Sep;25(3):160-3.
9. Holmes CA, Edwards WT, Myers ER, Lewallen DG, White AA, Hayes WC. Biomechanics of pin and screw
fixation of Femoral neck fractures. Journal of Orthopaedic Trauma. 1993 June; 7(3):242-7.
10. Walker E, Mukherjee D, Ogden A, Sadasivan K, Albright J. A biomechanical study of simulated femoral neck
fracture fixation by cannulated screws: Effects of placement angle and number of screws. American journal of
orthopedics (Belle Mead, N.J.). 2008 Feb 12;36(12):680-4.
11. Soylemez M, Ozkan K, T?rkmen I, Sahin A, Yildiz Y, Erturk S. A biomechanical comparison of proximal femoral
nails and locking proximal anatomic femoral plates in femoral fracture fixation A study on synthetic bones. Indian
Journal of Orthopaedics. 2015;49(3):347.
12. Mizrahi J, Hurlin RS, Taylor JK, Solomon L. Investigation of load transfer and optimum pin configuration in the
internal fixation, by Muller screws, of fractured femoral necks. Medical & Biological Engineering & Computing.
1980 May;18(3):319-25.
13. Booth K, Donaldson T, Dai Q. Femoral neck fracture fixation: A biomechanical study of two cannulated screw
placement techniques. Orthopedics. 1998 Dec 9;21(11):1173-6.
14. Selvan VT, Oakley MJ, Rangan A, Al-Lami MK. Optimum configuration of cannulated hip screws for the fixation
of intracapsular hip fractures: A biomechanical study. Injury. 2004 Feb;35(2):136-41.
15. Mei J, Liu S, Jia G, Cui X, Jiang C, Ou Y. Finite element analysis of the effect of cannulated screw placement
and drilling frequency on femoral neck fracture fixation. Injury. 2014 Dec;45(12):2045-50.
16. Samsami S, Saberi S, Sadighi S, Rouhi G. Comparison of Three fixation methods for Femoral neck fracture in
young adults: Experimental and numerical investigations. Journal of Medical and Biological Engineering. 2015
Oct; 35(5):566-79.
17. Zdero R, Keast-Butler O, Schemitsch EH. A Biomechanical comparison of Two triple-screw methods for Femoral
neck fracture fixation in a synthetic bone model. The Journal of Trauma: Injury, Infection, and Critical Care. 2010
Dec;69(6):1537-44.
18. E W, Dp M, Ogden A ;, Mayeux R, Kk S, Albright; Femoral neck fracture fixation by cannulated screws.
Orthopedic research society; 1994 May;65(6):637-12.
