| 研究課題/領域番号 |
10680789
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
石田 明允 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (60016540)
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| 研究分担者 |
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, 医用器材研究所, 助手 (10014284)
福岡 豊 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (30242217)
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| キーワード | 人工膝関節 / 運動解析 |
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| 研究概要 |
今年度はまずこれまでに行ってきた一枚のX線写真から人工膝関節の位置と姿勢を推定する研究を基に、本研究で提案する方法のシミュレーションを行い骨内に埋め込むマーカの数やマーカ間距離が人工関節の位置と姿勢の推定精度にどのような影響を及ぼすかを検討した。マーカ間距離は大きいほど精度は良いが骨肉に埋め込むという制約があるので20mmとした。マーカ数も多いほど精度は良いが手術時の手間からは少ないほうが望ましい。原理的には最小3個のマーカで推定可能であるが、最初のマーカ位置推定誤差を0.2mmとし、X線写真からのマーカ読み取り誤差を0.1mmとした場合、人工関節の姿勢角度で3ﾟ、位置で2mmの誤差となり実用には無理と考えられた。マーカ数を4個とした場合には姿勢角度1.5ﾟ、位量2mmの誤差で、実用可能な最小個数と考えられた。
この他に本研究の予備的な実験として可動型インサートを持つ人工膝関節において、インサートに3個のマーカを埋め込みインサートの移動距離をX線写真から推定した。しかし実際のX線写真ではマーカは2個しか判別できなかった。インサートは脛骨コンポーネントの上で移動するので、運動は2次元となり推定するパラメータ数は3個である。この条件で推定すると誤差が非常に大きくなり、最初のマーカ位置の推定誤差が影響すると考えられた。そこで脛骨コンポーネントの面に垂直方向の距離も未知数として4個のパラメータを推定した結果、移動距離の誤差は0.2mm程度となった。
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