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J-GLOBAL ID：201702276717747686   整理番号：17A1024703

人工股関節全置換術における補綴姿勢推定のための単眼視覚及びIMUベースシステム【Powered by NICT】

Monocular Vision- and IMU-Based System for Prosthesis Pose Estimation During Total Hip Replacement Surgery

著者 (4件)： Su Shaojie (Institute of Microelectronics, Tsinghua University, Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, and Beijing Engineering Center of Technology and Research on Wireless Medical and Health System, Beijing, China) ,  Zhou Yixin (Beijing Jishuitan Hospital, Beijing, China) ,  Wang Zhihua (Institute of Microelectronics, Tsinghua University, Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, and Beijing Engineering Center of Technology and Research on Wireless Medical and Health System, Beijing, China) ,  Chen Hong (Institute of Microelectronics, Tsinghua University, Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, and Beijing Engineering Center of Technology and Research on Wireless Medical and Health System, Beijing, China)
資料名： IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems  (IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems)
巻： 11  号： 3  ページ： 661-670  発行年： 2017年 
JST資料番号： W1885A  ISSN： 1932-4545  CODEN： ITBCCW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 人口の平均年齢は世界的に増加しているので,人工股関節全置換術手術の数も変化した。が,人工股関節置換術はしばしば転位と補綴衝突のリスクを含んでいる。手術後のリスクを最小にするために,術中人工間の相対的な姿勢を推定し,安全帯内補綴の配置を確実にする計装人工股関節を提案した。ボールとソケット関節,四自由度(DOFs),3自由度回転と1自由度翻訳を含むとして人工股関節のモデルを作成した。ソケットの内部表面にカスタマイズされたパターンを印刷し,カメラと中空球内部慣性測定ユニット(IMU)を実装,または「人工骨頭置換術」または「寛骨臼カップ」センサは人工骨頭置換術に固定された剛したので,その運動を測定するセンサ自己運動推定問題を提起している。参照パターンの画像中の特徴点どうしを照合することにより,3自由度回転で7%以下と1自由度翻訳における8%の相対誤差で単眼視に基づく方法を提案した。さらに,システム電力消費を低減するために,我々は拡張カルマンフィルターによる融合そのデータとIMUを適用した3自由度回転推定,相対誤差4.8%以下であり,電力消費量の21.6%減少を与えるカメラを置換した。実験結果によると,補綴姿勢推定に最良のアプローチは単眼視をベースとした翻訳推定とIMUベース回転推定の組合せであることを示し,補綴姿勢推定における本システムの実現可能性と妥当性を検証した。Copyright 2017 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *単眼 ,  電力消費 ,  センサ ,  ソケット ,  *人工股関節置換術 ,  カメラ ,  *視覚 ,  自由度 ,  *補綴 ,  モデル ,  人工骨頭置換術 ,  画像
準シソーラス用語： *単眼視 ,  *人工股関節 ,  *姿勢推定 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： パターン認識  (JE07000S) ,  生体代行装置  (EL04000N) ,  図形・画像処理一般  (JE04010I) ,  音声処理  (JE05000E)

タイトルに関連する用語 (6件)： 人工股関節全置換術 ,  補綴 ,  姿勢推定 ,  単眼 ,  視覚 ,  IMU