CT画像を用いた人工股関節の設計システムに関する研究

Development of a Design System for Total Hip Replacement by using CT Images

　セメントレス型人工股関節ステムは，骨セメントを用いずにステムを大腿骨に固定するものであるが， 大腿骨の皮質骨とステムとを直接接触させて荷重伝達を図るため大腿骨・ステム両者の形状の適合性が重要となる． そこで，本研究では個々の患者の大腿骨形状に適したセメントレス型ステムの設計・開発を目的とする． CT画像を利用して患者個人の大腿骨形状を取得し，その形状を基に手術プロセスを考慮した引き抜きシミュレーション によりステム形状の設計を行った．また，設計したステムの形状適合度を評価する手法について述べる．

Uncemented total hip arthroplasty stem is fixed to femur without bone-cement, and the load transfers from stem to femur directly. Hence, the suitability of shape between stem and femur becomes important. Therefore, we have developed a design system of uncemented stem which has shape suitability with individual femur by using CT images, and designed a shape of stem by pullout-simulation considering an insertion procedure of stem at surgery. And we also have proposed an evaluation method of shape suitability of the stem.


Keywords : Uncemented stem, CT images, Individual femur, Pullout simulation, Fit and Fill