本實驗室在生醫工程方面的研究，主要是透過有限元素法來評估人體骨骼韌帶系統在各種手術方式或是使用各式植入物治療之後的臨床問題，例如植入物的穩定性、骨頭的受力、抑或是軟組織的受力情形與應力分布。目前主要是針對腰椎以及股骨兩部分為研究主軸。以下將分別對其加以介紹：

1. 腰椎：

透過模型可以分析各種脊椎手術後的受力行為，如減壓手術、融合手術、椎間盤置換手術等。並探討治療後因力量變，所衍生出來的骨骼肌肉系統問題，已研究的主題包含傳統融合手術與新式人工椎間盤的生物力學比較、脊突間植入物Cofle的生物力學分析、脊突間植入物Coflex-F搭配不同椎間融合手術(TLIF and ALIF)可能對腰椎產生的影響。此外，也對脊椎測試方式的差異進行比較，目前正在對力控制以及位移控制的差異、以及隨附力(follower load)的施力方式對腰椎的影響等題目進行研究。相關的研究成果，如附件所示。

2. 股骨：

非移位性股骨頸骨折是常見的老人外傷，治療方式多以手術原位固定骨折處。因為是關節內骨折，如果植入物對骨折處固定力不足常會造成骨不癒合與股骨頭缺血性壞死，由此喪失活動能力或長期臥床而導致併發症會陸續發生，死亡率非高。目前對於非移位性股骨頸骨折手術治療的植入物選擇有很多種，其中最常被使用的是三根骨螺絲的固定方式。雖然關於骨螺絲的排列方式有些原則已經確定（1.骨螺絲必須彼此互相平行，2.螺紋必須超過骨折面，3.骨螺絲間距應儘量加大），然而回顧過去已發表的文章， 尚未發現有討論三根骨螺絲對於骨折處固定的最佳排列方式。

因此，本研究的目的是利用有限元素法對於植入骨螺絲的股骨頸骨折模型進行最佳位置分析，將實際手術中可以達到的骨螺絲排列可能最佳方式分為四組，然後在數種限制下（如骨折面水平夾角、骨密度）找出最佳排列方式。