スクリュータップL-RFAによる整形外科インプラントの設置骨評価 - 三上, 勝大; 橋本, 匠吾; 松山, 哲也; 根本, 充貴; 名倉, 武雄; 中島, 大輔 (Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering, 2024)
整形外科におけるインプラント埋入術は、執刀医の手感覚に依存している。インプラントの初期設置強度が不足していた場合、骨癒合不全を招き、再手術に繋がる原因となっている。そのため術中に設置強度の定量的な診断技術が求められている。本研究の目的はインプラント埋入前の設置強度予測である。これまで我々は設置されたインプラントにレーザーを照射し、誘起される振動を計測および解析するレーザー誘起振動波診断を用いてインプラントの設置強度診断を実証してきた。本研究ではタッピング時のスクリュータップにレーザーを照射し、誘起される振動の計測および解析を行った。インプラント埋入部位をドリルで穿孔した模擬骨にタップスクリューでタッピングし、その時の埋入強度を計測した。タップスクリューにレーザーを照射し、その時の振動を計測し、得られたデータのFFT解析、データの次元削減のために主成分分析(PCA)を行った。埋入強度と骨密度の検定を行った結果、有意差が認められた。また、タップスクリューにレーザーを照射し得られた振動スペクトルを主成分分析することにより散布図が得られ、骨密度によって分布の偏りが見られた。これらの結果よりインプラント埋入前のタッピング時点で骨密度の推測が可能であるということが示唆された。