統計形状モデルを用いた専門医知識のモデリングに基づく人工股関節全置換術における臼蓋カップ三次元手術計画の自動立案

DOI Web Site Web Site 被引用文献4件 参考文献44件
  • 音丸 格
    神戸大学大学院工学系研究科情報知能学専攻
  • 中本 将彦
    大阪大学大学院医学系研究科放射線統合医学
  • 岡田 俊之
    大阪大学大学院医学系研究科放射線統合医学
  • 高尾 正樹
    大阪大学大学院医学系研究科器官制御外科学 (整形外科)
  • 菅野 伸彦
    大阪大学大学院医学系研究科運動器医工学治療学
  • 多田 幸生
    神戸大学大学院システム情報学研究科システム科学専攻
  • 富山 憲幸
    大阪大学大学院医学系研究科放射線統合医学
  • 佐藤 嘉伸
    大阪大学大学院医学系研究科放射線統合医学

書誌事項

タイトル別名
  • Automated 3D Acetabular Cup planning in Total Hip Arthroplasty Based on Expertise Modeling using Statistical Shape Model
  • トウケイ ケイジョウ モデル オ モチイタ センモンイ チシキ ノ モデリング ニ モトズク ジンコウ コ カンセツ ゼン チカンジュツ ニ オケル キュウブタ カップ サンジゲン シュジュツ ケイカク ノ ジドウ リツアン

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抄録

This paper describes an automated 3D acetabular cup planning method in total hip arthroplasty. A number of past preoperative plans prepared by experienced surgeons and used for actual computer navigated surgery are utilized to model surgeon’s expertise of surgical planning. We construct “pelvis-cup merged statistical shape model (PC-SSM)” by applying principal component analysis to mergers of cup shape and pelvis shape. The cup shape has size, position, and orientation planned by experienced surgeon. The PC-SSM is fitted to the patient pelvis to automatically generate the preoperative plan. According to the performance evaluation, cup size errors between the proposed method and the experienced surgeon’s plans were within one size in 34 cases out of 38 cases. Since the PC-SSM is automatically constructed from training datasets while the previous method based on a manual definition of criteria, we consider the proposed method may be useful for quantitative evaluation of surgeons’ trends for cup planning as well as for automated planning. As a remaining problem, the performance in severely diseased pelvis is needed to be improved.

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