人工股関節全置換術における手術計画立案のための専門医設置方針のモデリング: 統計的なカップ適合性及び股関節機能のバランスを考慮した自動探索法

摘要

本稿では，人工股関節全置換術を対象として，術前計画立案を自動化するシステムを提案する．このシステムでは大腿骨側と骨盤側の手術計画をそれぞれ立案し，それらを統合したものを術前計画としている．従来のシステムにおいて，制約条件からなる骨盤側計画では骨盤の大きな変形に対応しきれないという問題が，最終的な設置計画では脚長差を最小化するように統合していたため，関節可動域やカップ被覆率が十分に確保できない場合があるという問題があった．そこで本研究では，熟練専門医の知識モデリングによって，問題の解決を目指している.骨盤側計画では統計アトラスを用いることにより，設置計画では各パラメータを熟練専門医の基準により点数付けし，単純平均が最大となるように手術計画を統合するという手法をそれぞれ用いた．その結果，骨盤側計画では従来と同等の，設置計画ではよりバランスの取れた計画が立案できた．%This paper describes an automated preoperative planning method for total hip arthroplasty. Preoperative plans are obtained by integrating candidates of pelvic implant (cup) plans and those of femoral implant (stem) plans. In the previous method, candidates of cup plans are inapplicable in some cases because of deformation of pelvis. Additionally, quality of hip joint function such as range of motion (ROM) is insufficient because of lack of balance of multiple criteria. In this paper, we model expertise of experienced surgeons which use in selecting applicable cup plans and balancing multiple criteria of hip joint function. As a result, we obtained more balanced plans.