人工股関節置換術（THA）の AR手術ナビゲーション、薬事承認取得 非侵襲化を実現
人工股関節置換術（THA）にARナビゲーションシステムを用いることが薬事承認された。骨盤マーカーを必要とせず、非侵襲のナビゲーションを実現することになる。どの人工関節にも対応でき、かつスマートフォンを活用したシステムとなっており、コストパフォーマンスにおいても期待できるものとなっている。
東京大学大学院工学系研究科の杉田直彦教授、東京医科歯科大学整形外科の高田亮平医師らによる研究成果に基づいて、人工股関節置換術（注1）に対する新たなナビゲーションシステムが厚生労働省より薬事承認されました。
人工股関節置換術（THA）において、正確な臼蓋カップインプラントの設置は、術後脱臼や可動域制限などに直結する最重要課題の一つです。手術をアシストするシステムが提案されていますが、その多くが高価で煩雑な操作を必要とするため、普及には至っていないのが現状です。この課題を解決すべく、低コスト、簡便性、高性能かつ非侵襲を特徴とするAR（注2）手術ナビゲーションシステムの研究を進め「Ortho Pantherナビゲーションシステム」を開発しました。本成果について、シェルハメディカル株式会社より厚生労働省に承認申請がなされ、THA用AR手術ナビゲーションとして医療機器薬事承認を取得いたしました。
本システムは、骨盤マーカー（注3）を必要としないアルゴリズムを構築することにより、従来のナビゲーションでは避けられなかった患者に対する侵襲がないことが最大の特徴です。昨年度発表した膝関節置換術（TKA）用ナビゲーションと同様に、モバイル携帯端末を用いてAR機能による直観性を高め、術者の操作性を向上させました。また、低反射特殊手術用ARマーカーにより、手術室の無影灯下でも高い認識性能を持つARシステムとなっています。本システムにより、THAにおけるナビゲーション手術を促進させ、より多くの患者の満足度と生活の質の向上、および術前三次元計画情報および術中運動計測の連携も含めた複合的なシステムの構築を目指します。
近年、手術におけるコンピュータ支援システムの開発、導入が進んでいる。人工股関節置換術（THA）においては、正確な臼蓋カップインプラントの設置が術後成績に直結する最重要課題であることから、これまでにカップインプラントの設置をアシストするさまざまな光学式手術ナビゲーションシステムが導入されてきた。しかし、人工股関節置換術全体の数パーセント程度しかコンピュータ支援手術が普及していない。
これらの課題を解決すべく、東京大学大学院工学系研究科 杉田直彦教授、東京医科歯科大学整形外科 高田亮平医師らが、低コスト、簡便、高性能かつ非侵襲なAR手術ナビゲーションの研究を進め、その成果として「Ortho Pantherナビゲーションシステム」を開発。THA用AR手術ナビゲーションとして医療機器としての薬事承認を取得した（類別：機械器具 12 理学診療用器具、一般的名称：手術用ナビゲーションユニット）。このARシステムの最大の特徴は、患者骨盤への手術器械の固定が不要な骨盤マーカーレス方式のため、従来のナビゲーションでは避けられなかった患者への追加侵襲が不要となったこと。また可視光領域の反射率１％以下という低反射特殊技術を用いた手術用のARマーカーにより、術野を強力に照らす無影灯下でも高い認識性能を持ち、計測誤差約0.6 mm，1˚の精度を達成している。なお、このシステムはスマートフォン端末を用いることによる低コスト化も図られている。
高田医師らは、この技術は骨切り術への展開が可能であるため、膝関節、股関節合わせた関節症患者へ広範囲に適応でき、術前三次元計画情報および術中運動計測の連携も含めた複合的なシステムへと発展することが期待できるとしている。