ATHENA KNEEとは

 ATHENA KNEEは、人工膝関節置換術の術前計画をより直感的に行えるようにするためのアプリケーションソフトです。
 整形外科の手術である人工膝関節置換術(Total Knee Arthroplasty:TKA)では、その計画にあたり手術前の膝関節をCTで撮影します。 ATHENA KNEEでは、撮影したCTデータを元にアプリケーション上で三次元空間に骨を立体表示することができます。骨を表示した三次元空間にインプラントメーカーからご提供いただいているインプラントの三次元形状データも表示させことでインプラントのサイズや設置位置を3次元空間でシミュレーションすることが可能となります。また、三次元空間の任意の角度から骨やインプラントを観察したり、CTの任意の二次元断面上にインプラントを重ねて表示したり様々な表示方法でより綿密な術前計画を実施することができます。
 更に、長さと角度を計測する機能を用いて骨切り量やインプラントと機能軸の角度を測り術中にそれらに値を使用することで短時間で適切な位置にインプラントを配置することが可能になります。

ATHENA KNEEの概要説明

 ATHENA KNEEには、人工関節置換術の術前診断をより直感的に行えるようにするために、いくつかの特徴があります。
 詳しくは上の項目をクリックしてください。

ATHENA KNEEの詳細説明


精度結果

 術前のATHENA Templatingによる予想において、脛骨プレートのサイズは、全例術中計測値と一致しました。(50/50:100%)
 大腿骨コンポーネントは術中に広がった屈曲ギャップを埋めるため、2例で1サイズ大きいインプラントが使用されたましたが、残りの48例はATHENA予想と同じサイズが用いられました。(48/50:96%)
 
 下記表は手術中に実際に切れた骨の厚み(H)と3次元術前計画での予想骨切り量(h)の差を比較しました。(d=H-h)。
 誤差として軟骨量・ブレード厚が入りますが、極めて高い相関があります。

difference femoral posterior cut tibia proximal cut
medial lateral medial lateral
average 1.4 1.8 0.7 1.8
deviation 1.2 1.2 0.3 1.2

監修

監修(ATHENA KNEE・HIP)

 湘南鎌倉総合病院 人工膝関節センター
 センター長 巽 一郎
 リンク:湘南鎌倉総合病院 人工膝関節センター

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リボンユーザインターフェースと操作項目

 リボンユーザインターフェースを採用することで実行したい機能を捜しやすくしました。また、ボタンなどの機能をリボンの領域にに集中させることで表示領域を広くすることができました。
 標準的な操作手順の順に機能を並べた『操作項目』ウィンドウがあり初心者にも操作手順を覚えやすくなっています。

レントゲン画像に対して線を引き、骨軸、機能軸の指定を行なったところ
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インプラントの基準位置

 骨の指標となる点を3点指示することで基準面と機能軸を生成します。 その後インプラントを基準面の向きに合わせ更に機能軸上に配置することができます。この機能によりインプラントを基準となる位置と向きに配置できますのでここから骨に合わせて位置と向きを微調整することで容易に術前計画ができます。

レントゲン画像に対して線を引き、骨軸、機能軸の指定を行なったところ
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機能軸設定

 基準面を作成すると自動的に機能軸も生成されます。しかし、膝関節側の端点は必ずしも適切な位置ではありません。骨の形状に合わせて機能軸の膝関節側の端点を移動させることで適切な機能軸の位置を設定することができます。

レントゲン画像に対して線を引き、骨軸、機能軸の指定を行なったところ
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CTデータの可視化

 CTデータを読み込み、3次元モデルを作成します。
 大腿骨と脛骨を分離して独立した3次元モデルを作成します。

CTデータを読み込んで、3次元モデルを作成したところ
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インプラントの設置・サイズ合わせ

 インプラントを3次元空間内に設置します。
 三次元表示のCTあるいはCTの断面と見比べてインプラントのサイズ合わせも行なえます。
 画像の上にカーソルを置くと絵が変わります。

インプラントを3次元空間上に設置しているところ
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計測機能

 3次元空間内2点間の距離や2直線のなす角度を計測できます。
 骨切り量、インプラントと機能軸の角度がわかり術中における骨切りガイドの位置決めにその値を使用することができます。

距離計測と角度計測を行なっているところ
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配置情報保存

 インプラントの配置位置、長さや角度の計測値等の情報を保存して、読み込みが行なえます。
 術後にレントゲン画像を差し替えて変化を確認したりできます。

ファイルの読み込みと書き込みをしているところ
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CT読み込み機能

 ご使用のPCのスペックに応じて、大容量CTの読込を調整します。
 64bit版ATHENAを使用すると32bit版に比べてより多くの断面があるCTデータを読み込むことができます。

ファイルを読み込んだところ
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