股関節整形手術シミュレーションシステムにおける力学解析および安定性評価

髋关节骨科手术模拟系统力学分析及稳定性评估

• 批准号: 08780341
• 负责人: 周 欣欣
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780341/
• 关键词: 手術シミュレーション; 3次元画像処理; コンピュータ・グラフィックス; 股関節手術; 股関節安定性評価

本研究は股関節整形手術シミュレーション・システムに関する研究である.本研究の目的は3次元画像から力学解析を行い,手術シミュレーション後の大腿骨に掛かる荷重及び応力を計算する(評価)ことである1)力学解析機能をシステムに導入した.従来のシステムでは,接触面積で術後の安定性評価を行っていたが,より正確な評価機能として,大腿骨の3次元画像を用いて力学解析を行い,応力-荷重分布を大腿骨の安定性評価基準に導入した.臨床では,応力の計算は医師が2次元画像から,経験により3次元の形を計算して行っている.そこで,この過程を計算機で実現し,可視化した.応力の計算手順として,まず,3次元画像から自動的に大腿骨頭の中心を抽出した.そして,ボクセル画像のデジタルデータから連続空間での大腿骨と骨盤の接触面積を計算した.次に3次元デジタル画像から大腿骨の寸法を求め,荷重を計算した.接触面積と荷重を利用して応力を求めた.ここで2種類の方法を用いて応力を求めた。最後に力学解析を行った結果を表示した.(2)実用的な新しい機能を開発した.臨床では人工股関節置換手術が良く行われるが、それに対応するために人工骨の自動設計システムの構築を試みた。実用化における問題点を究明し,臨床に必要な実用的な機能を開発した.(3)マンマシンインタフェースの改善を行ったネットワークを介して手術シミュレーションを行うことを提案した。ここでJavaや、VRML言語を用いることにより、wwwブラウザがあればプラットホームにもよらずに手術シミュレーションを実現することを可能にした。ここではデータのやり取りを容易に行えるシステムを実現した。

In this study, orthopedic surgery was completed. The purpose of this study is to study the mechanical analysis of the three-dimensional portrait. After the surgery, the thigh bone load and force are calculated.) the mechanical analysis machine can be used to calculate the load and force of the thigh. After the contact surface has been tested, the stability of the contact surface has been tested, and the mechanical performance of the three-dimensional portrait of the thigh has been correctly verified. The mechanical analysis of the three-dimensional portrait of the thigh bone has been used to analyze the force-load distribution of the thigh bone. The bed, the force, the two-dimensional portrait of the medical doctor, the third-dimensional portrait, the third-dimensional calculation, the calculation. It can be realized by the process calculation machine, but it can be changed. The strength calculates the drawing out of the thigh bone center of the 3-dimensional portrait. The contact surface of the thigh bone is calculated by calculating the contact surface. In the third dimension, the portrait of the thigh bone is calculated, and the load is calculated. The load of the contact surface is calculated by the force of the contact surface. The same method is used to find out the truth by using the force of force. The results of the final mechanical analysis show that the new machine is capable of operating. In the bed, the artificial stock can be used in the automatic design of the artificial bone, and the artificial bone will be designed automatically. It is clear that when it is necessary to use a car, the machine that needs to be used can be turned on and on. (3) to improve the operation of the bank, please introduce the proposal for the operation of the bank. Using Java, VRML, and www, you may find that there is a possibility that you may have a bad situation. I don't know if it's easy to pick up. I don't know. I don't know.

项目成果

櫻木健太、周欣欣、他: "人工股関節の自動設計システムの開発" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 15・2(掲載決定). (1997)

Kenta Sakuragi，Xinxin Zhou，等：“人工髋关节自动设计系统的开发”医学成像技术15・2（决定出版）。

持田信春、周欣欣、他: "ネットワークを利用した手術シミュレーションシステム" 第36回日本エムイ-学会大会論文集. (発表予定). (1997)

Nobuharu Mochida、Xinxin Zhou 等人：“使用网络的手术模拟系统”第 36 届日本 MI 学会会议记录（待提交）（1997 年）。

X.Zhou,Y.Shimizu et al: "New Function of the Hipjoint Surgical Simulation System for Evaluation of the Femoral Mechanical Stability." MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 15・2(掲載決定). (1997)

X. Zhou，Y. Shimizu 等：“用于评估股骨机械稳定性的髋关节手术模拟系统的新功能”。15・2（出版）。

櫻木健太、周欣欣、他: "セメントレス人工股関節の設計 -大腿骨内腔の抽出-" 第6回人と福祉を支える技術フォーラム97論文集. 29-30 (1997)

樱木健太，周欣欣，等：“非骨水泥人工髋关节的设计-股骨内腔的提取-”第六届人类福祉技术论坛97论文集29-30（1997）。

X.Zhou,Y.Shimizu et al: "3D Evaluation of Contact Area and Stresses on Femoral Head using CT." International Conference on Biomedical Engineering (BME ′96)(June 1996,Hong Kong). 257-259 (1996)

X. Zhou、Y. Shimizu 等人：“使用 CT 对股骨头接触面积和应力进行 3D 评估。”生物医学工程国际会议 (BME 96)（1996 年 6 月，香港）257-259 (1996)。