1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10680789
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
石田 明允 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60016540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宗田 大 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (50190864)
宮崎 信次 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (10014284)
福岡 豊 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (30242217)
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| Keywords | 人工膝関節 / 運動解析 |
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| Research Abstract |
本年度は実際の人工関節を用いてこれをプラスチック材に固定し、そのプラスチック材にマーカを埋め込んでX線写真を取り次の二つの計測を行って精度を検定した。
1)マーカ座標の推定 マーカは手術時に骨の適当な場所に埋め込まれるので、まずその脛骨コンポーネントに付けた座標系における座標値を推定しなければならない。骨に埋め込むマーカとは別に校正用フレームにも8個のマーカを付けて基準座標系を構成する。そして脛骨コンポーネント座標系の基準座標系に対する位置と姿勢を形状データを用いて推定する。この値とマーカの投影座標値から3個の未知座標値に対して2個の方程式が求まる。これより前後方向と側方向からの2枚のX線写真から、マーカの座標値を推定できる。4個のマーカについてその座標値を求め実測値と比較した結果、誤差は最大で0.3mmであった。
2)脛骨コンポーネントの位置と姿勢の推定 マーカと脛骨コンポーネントの関係が既知となると、マーカの投影座標から逆にコンポーネントの位置と姿勢を推定できる。4個のマーカを用いて種々のコンポーネントの位置と姿勢を推定し実測値と比較した。その結果、姿勢の誤差は最大0.35度、位置の誤差は奥行き方向を除いて最大0.3mmであった。
したがってマーカを用いてコンポーネントの位置と姿勢を推定する本方式の精度は人工関節の運動解析に十分であると考えられる。
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