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FRACTURE PREVENTION SYSTEM IN STEM INSERTION TO HUMAN BONE AND PROGRAM USED FOR THE SAME

Patent code P150011336
File No. S2013-0176-N0
Posted date Feb 18, 2015
Application number P2013-034441
Publication number P2014-161481A
Patent number P6029103
Date of filing Feb 25, 2013
Date of publication of application Sep 8, 2014
Date of registration Oct 28, 2016
Inventor
  • (In Japanese)酒井 利奈
  • (In Japanese)高平 尚伸
  • (In Japanese)山本 豪明
  • (In Japanese)馬渕 清資
  • (In Japanese)内山 勝文
  • (In Japanese)内田 健太郎
  • (In Japanese)立木 隆広
Applicant
  • (In Japanese)学校法人北里研究所
Title FRACTURE PREVENTION SYSTEM IN STEM INSERTION TO HUMAN BONE AND PROGRAM USED FOR THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fracture prevention system that can precisely prevent bone fracture in stem insertion to a human bone, without depending on experience and sense of a practitioner.
SOLUTION: A fracture prevention system in stem insertion to a human bone includes: a directional microphone for collecting a sound generated in stem driving during artificial hip replacement arthroplasty; means for finding a frequency spectrum of the generated sound collected by the directional microphone; processing means for finding a formant frequency from the found frequency spectrum; memory means for overwriting and storing the found formant frequency; and alarm display means for issuing an alarm on the basis of a control signal of the processing means. The processing means compares the found formant frequency with the formant frequency stored in the memory means, and overwrites it in the memory means if both formant frequency are the same. Also, the processing means performs stepping of a counter value, and makes the alarm display means display warning when the counter value reaches a predetermined number.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



近年,人工股関節置換技術において,セメントを用いないで大腿骨にステムを挿入固定して行うセメントレス固定の施術例が増加している。この理由は,セメントが有機溶剤であり,かかるセメントの使用が手術時間の延長や心肺機能に合併症を有する高齢者の循環動態に悪影響を生じさせる可能性があり,これを避けるためである。





人工股関節置換におけるセメントレス固定においては,ステムと大腿骨間の十分な固定性を得るために,強い力で十分にプレスフィットさせることが必要である。すなわち,セメントレス固定を行う場合は,ステムと大腿骨間の十分な固定性を得るため,施術者はハンマーを用いてステムを大腿骨に打ち込み挿入することを行っている。





そして,かかる打ち込み挿入する際のハンマーの打ち込み力及び打ち込み回数は,施術者の経験及び感覚によるところが大である。したがって,施術者の経験あるいは,状態によりハンマーの打ち込み挿入する力及び回数により,術中に大腿骨骨折を招くおそれがある。セメントレス固定を行った患者において,合併症である術中における大腿骨骨折が4.1~27.8%も発症していることも報告されている(非特許文献1)。また,人工骨頸置換術におけるステム挿入時のハンマリング音の解析が報告されている(非特許文献2)。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は,人骨へのステム挿入時の骨折防止システム及びこれに使用するプログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
人工股関節置換術中のステム打ち込み時の発生音を集音する指向性マイクと,
前記指向性マイクにより集音される発生音の周波数スペクトラムを求める手段と,
前記求められた周波数スペクトラムからフォルマント周波数を求める処理手段と,
前記求められたフォルマント周波数を上書き記憶する記憶手段と,
前記処理手段の制御信号に基づき警報を発するアラーム表示手段を備え,
前記処理手段は,求めたフォルマント周波数を前記記憶手段に記憶されたフォルマント周波数と比較し,フォルマント周波数が同じであれば,前記記憶手段に上書きするとともに,カウンタ値を歩進し,
前記カウンタ値が所定回数に達した時,前記アラーム表示手段に警告を表示させる,
ことを特徴とする人骨へのステム挿入時の骨折防止システム。

【請求項2】
 
請求項1において,
前記フォルマント周波数は,前記周波数スペクトラムをフーリエ変換して得られるパワースペクトラムの最大強度の周波数である,
ことを特徴とする人骨へのステム挿入時の骨折防止システム。

【請求項3】
 
請求項1において、
前記カウンタ値の所定回数を3回とすること,
を特徴とする人骨へのステム挿入時の骨折防止システム。

【請求項4】
 
人工股関節置換術中のステム打ち込み時の発生音を集音する指向性マイクと,
前記指向性マイクにより集音される発生音の周波数スペクトラムを求める手段と,
前記求められた周波数スペクトラムからフォルマント周波数を求める処理手段を有する人骨へのステム挿入時の骨折防止システムにおいて実行されるプログラムであって,
指向性マイクに人工股関節置換術中のステム打ち込み時の発生音を集音させるステップと,
前記集音される発生音の周波数スペクトラムを求めるステップと,
処理手段に,前記求められた周波数スペクトラムからフォルマント周波数を求めさせるステップと,
記憶手段に,前記求められたフォルマント周波数を上書き記憶させるステップと,
前記処理手段に,前記求められたフォルマント周波数を前記記憶手段に記憶されたフォルマント周波数と比較し,フォルマント周波数が同じであれば,前記記憶手段に上書きするとともに,カウンタ値を歩進させるステップと,
さらに前記処理手段に,前記カウンタ値が所定回数に達した時,アラーム表示手段に警告を表示させるステップを実行させる,
ことを特徴とする人骨へのステム挿入時の骨折防止するプログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013034441thum.jpg
State of application right Registered


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