Artificial joint人工関節センター

ナビゲーションシステム(股関節)

当院の人工股関節全置換術では、
先進医療の「ナビゲーションシステム」を導入しております。

人工股関節全置換術の手術を行う際に最も大切なことは、手術前計画をしっかりと行い、それを実際の手術時に正確に再現させることが重要であります。具体的にはインプラントを適切な位置に適切な角度で強固に設置し、そして脚の長さをベストな長さに整えることが重要です。インプラントの設置位置・設置角度の不良は、手術後の脱臼や、インプラントの摩耗などの原因となります。手術前に撮影したCTの三次元構成画面を参照しながら骨盤座標系を作成し、これらを参照しながら術前計画通りにインプラントを最適な位置に設置し、安全・安心な手術を実現させるために、私たちの施設ではナビゲーションシステムを導入しております。

手術ナビゲーションシステムは、カーナビゲーションと同様に、手術中に骨の三次元的な位置を正確に把握し、術前計画（図１）に沿って手術操作を行うことを手助けします。カーナビゲーションはGPS用人工衛星からの電波を車が受信して、もともと描かれている地球の地図上に車の現在位置を示します。一方、手術ナビゲーションシステムでは、骨（骨盤）にはもともとは地図が描かれておりません。そこで、骨（骨盤）に赤外線マーカーを取り付け、ここから出される赤外線を三次元センサーのカメラで、術前に撮影したCTの三次元的構造を捉えることにより骨に地図を描くことが可能になります。図２が当院で使用している手術ナビゲーションシステム（Stryker 社製 CT-based Hip Navigation）の機械本体の概観で、本体に三次元センサーの 赤外線カメラが取り付けられています。図３がこのシステムの赤外線マーカー（トロッカー）で、電池 が内蔵されており複数のLEDから赤外線が発光されるようになっています。この赤外線マーカー（トロッカー）を骨や術具に取り付けます。 術中は、図３のように、骨（骨盤）にピンを2本刺して赤外線マーカー（トロッカー）を取り付けます。次に、図４①のようにLED付きポインターの先端で術前に撮影した骨盤骨CT画像上の重要な約５か所の取得（Paired point matching）と、図４②他の部位の骨盤骨表面（最低30ポイント）の取得で位置情報を集め（surface geometry matching）、 術前CT画像上の骨の画像とマッチングさせ、ここで始めて骨盤骨上に地図が描かれます。手術中は、この地図を利用し、常に骨の位置や向きを正確に計測することができ、モニター画面上で術前計画を表示させながらまた、術具にも赤外線マーカーを取り付け（図５）、術具の位置と向きを確認できて、確実に手術前に計画していたインプラントの設置を正確に行うことができます（図６）。これがナビゲーションシステムの最大のメリットであります。