ヒト死体腰椎の生体力学特性のコンピュータ測定のためのプロトタイプBS-II【JST・京大機械翻訳】

Janak Vladislav; Bartonek Ludek; Hrabalek Lumir; Keprt Jiri; Charamza Jiri

文献

J-GLOBAL ID：202002288046878500 整理番号：20A0976430

ヒト死体腰椎の生体力学特性のコンピュータ測定のためのプロトタイプBS-II【JST・京大機械翻訳】

The prototype BS-II for computer measurement of biomechanical characteristics of the human cadaverous lumbar spine

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資料名：
巻： 14 号： 1 ページ： 1-12 発行年： 2019年
JST資料番号： U7520A ISSN： 1749-799X 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

国立インスツルメントの開発環境に基づく新しい第二世代コンピュータシステムBS-II(Bio-Spine-II)を設計し,死体腰椎(L1-L5)の種々の外科的固定法の安定性を評価するために構築した。BS-IIはアルミニウム固定具を用いて測定した試料を保持し,4つの計算機制御ステッパモータを用いた。それは,円形運動(試料の温暖化),プログラム駆動伸展(バックベンド),右および左横屈曲(側屈),左および右軸ねじれ(回転),および軸圧縮(圧力)を実行する。4つの歪ゲージを用いて試料の剛性を測定した。個々の構成要素(脊椎)の動きは,2つのCCD(電荷結合装置)カメラによって接触的に監視される。得られたデータは,さらなる処理のためにコンピュータメモリに連続的に保存されたディジタル形式である。この装置の機能性をヒト脊椎の死体標本で検証した。試料の剛性を歪ゲージによって測定し,結果を線形回帰分析を用いて処理した。脊椎の運動は,適切なパターンで覆われた円形ディスクによって決定された。ディスクはそれぞれの脊椎とリンクされ,2つのCCD(電荷対デバイス)カメラにより接触的に監視され,ディジタル画像処理法と2DディジタルFFT(高速Fourier変換)を用いて評価された。個々の成分の方向と変位を計算スペクトルのバンドによって決定した。新しいデバイスBS-IIは,その温暖化を含むサンプルの統計的処理を可能にする国家インストルメントの開発環境において設計された修正可能なコンピュータプログラムによって制御される。脊椎試料の生体力学的性質の測定のためのコンピュータシステムBS-IIを設計した。装置の機能性を,ヒト脊椎の死体試料へのLUMIR XLIF CAGEインプラントの実装により検証した。本論文のグラフにおいて,無傷および安定化サンプルの剛性の比較を示した。得られた結果は,外科診療へのインプラントの認証に寄与した。設計されたコンピュータBS-IIシステムは,特に外科的固定法の検証のために,ヒト脊椎の腰椎部分の生体力学的測定のために設計されている。このシステムは,パタッキー大学Olomoucによって設計された手動操作測定装置による知識と経験に基づいている。計算機プログラム制御により,ユーザが計画された方法で測定手順の条件とパラメータを変化させることができる。これにより,結果を統計的方法で処理することができる。適切なモデル(3D印刷)を用いると,BS-IIシステムは将来の医師の訓練における脊椎の外科的安定化のための手順を検証するために使用できる。剛性と画像情報の得られたデータはデジタル形式で保存され,試料の生体力学的性質(正確な脊椎形状,統計処理,3D印刷など)の次のオフラインの洗練された研究に使用できる。このBS-IIシステムの有用性を,脊椎のヒト死体標本へのLUMIR XLIF CAGEインプラントの移植の生体力学的解析の場合に示した。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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運動器系の基礎医学 , 医療用機器装置 , 生体代行装置

引用文献 (31件)：

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Spine; Biomechanical evaluation of translaminar facet joint fixation; M Deduchi, BC Chang, K Sato; 23; 12; 1998; 1307; 10.1097/00007632-199806150-00003; citation_id=CR5

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