Prototyp urządzenia wspomagającego śródoperacyjną kontrolę długości kończyn dolnych podczas zabiegu endoprotezoplastyki stawu biodrowego

• Autorzy: Poryzała P. , Kobierska A. , Podsędkowski L. , Rakowski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.08.34

Warianty tytułu

EN

Prototype of a device for intraoperative measurements of limb length changes during total hip arthroplasty

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono prototyp urządzenia umożliwiającego śródoperacyjny pomiar zmiany długości kończyny podczas zabiegów endoprotezoplastyki stawu biodrowego. Zaproponowany system to miniaturowe, siedmio-członowe ramię pomiarowe, mierzące przemieszczenie kości udowej względem kości miednicznej pacjenta. Pomiar odbywa się dwuetapowo. W pierwszym kroku, przed obcięciem głowy kości udowej i wstawieniem implantu, rejestrowana jest geometria wzorcowa. W drugim kroku, po wstawieniu implantu, system umożliwia wielokrotne pomiary jego geometrii – każdorazowo podając względną zmianę parametrów wydłużenia i odsunięcia (odniesioną do zapisanej w pierwszym kroku wartości wzorcowej). Na podstawie otrzymanych wyników chirurg-ortopeda może dobierać wielkości główki, kąt i długości szyjki trzpienia endoprotezy. Pomiary wykonane na przygotowanym stanowisku badawczym potwierdzają precyzję pomiaru zaprojektowanego urządzenia na poziomie jednego milimetra oraz ich wysoką powtarzalność.

EN

The article presents a prototype of a device for intraoperative measurements of limb length changes during total hip arthroplasty (THA). The proposed system is a miniature, seven-element measuring arm designed for measurements of relative femur – plevic bone displacements. Measurements take place in two stages. In the first step, before the removal of the femoral head and insertion of the implant, original geometry of the joint is recorded and stored as a reference value. In the second step, after insertion of the implant, the system allows for multiple measurements of its geometry. With each measurement, a relative change in elongation and femoral offset is given. Values of both parameters are used by a surgeon to optimize the size of femoral head and the angle and length of the neck of femoral stem. Tests and measurements conducted on a hip joint model confirm the milimiter accuracy of the proposed device and prove high repeatability of the results.

Słowa kluczowe

PL

czujniki inercyjne; ramię pomiarowe; endoprotezoplastyka stawu biodrowego; śródoperacyjna kontrola długości kończyny

EN

inertial sensors; measurement arm; total hip arthroplasty; intraoperative measurements of limb length changes

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 8
• Strony: 127--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Poryzała P.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroniki, ul. Wólczańska 211/215, 90-924 Łódź

autor

Kobierska A.

• Politechnika Łódzka, Instytut Obrabiarek i TBM, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Podsędkowski L.

• Politechnika Łódzka, Instytut Obrabiarek i TBM, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Rakowski P.

• Politechnika Łódzka, Instytut Obrabiarek i TBM, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Brown D.E., Neumann R.D., Sekrety Ortopedii, Wyd. Med. Urban & Partner, Wrocław, 2006
• [2] Medical Ilustrations Library: http://www.adamimages.com.
• [3] Desai A.S., et al., Leg length discrepancy after total hip arthroplasty: a review of literature, Curr Rev Musculoskelet Med, vol. 6(4) (2013), 336-341
• [4] Aesculap Implant Systems, dokumentacja systemu endoprotez Aesculap Orthopaedics Metha
• [5] Radin E.L., Biomechanics of the human hip, Clin Orthop Relat Res, vol. 152 (1980), 28-34
• [6] Mirza S.B., et al., Basic Science Considerations in Primary Total Hip Replacement Arthroplasty, Open Orthop J, vol. 4 (2010), 169-180
• [7] Eggli S., et al., The value of preoperative planning for total hip arthroplasty, J Bone and Joint Surg Br, vol. 80(3) (1998), 382-390
• [8] Rice I.S., et al., Three Intraoperative Methods to Determine Limb-length Discrepancy in THA, Orthopedics, vol. 37(5) (2014), 488-495
• [9] Barbier O., et al., Interest of an intraoperative limb-length and offset measurement device in total hip arthroplasty, Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research, vol. 98(4) (2012), 398-404
• [10] Plaass C., et al., Influence of leg length discrepancy on clinical results after total hip arthroplasty, A prospective clinical trial, Hip Int, vol. 21(4) (2011), 441-449
• [11] Kurtz W.B., In Situ Leg Length Measurement Technique in Hip Arthroplasty, J Arthroplasty, vol. 27(1) (2012), 66-73
• [12] Grosso P., et al., A Smart Tool for Intraoperative Leg Length Targeting in Total Hip Arthroplasty: A Retrospective Cohort Study, Open Orthop J, vol. 10 (20160, 490-499
• [13] Rakowski P., et al., Accuracy and repeatability tests on 6D measurement arm, Mechanics and Mechanical Engineering vol. 21(2) (2017), w druku
• [14] Kobierska A., et al., Pomiar zmiany położenia z wykorzystaniem czujników MEMS przyspieszenia, prędkości kątowej i magnetycznych, Prac Nau Politechniki Warszawskiej. Elektronika, vol. 195(2) (20160, 325-334

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).