1：in vitro； 骨モデルを用いたインプラント挿入試験で発生する音と振動の分析
1-1: 手術用器具及びインプラントを用いた固有周波数の計測；方法：手術で用いる器具及びインプラントの固有周波数の解析を行った。結果：叩打音の周波数特性に寄与する特定の器具及びインプラントの固有周波数が明らかになった。一方で、異なる形状・材質のハンマーが複数存在し、それぞれ異なる固有周波数を持つこと、ハンマーの固有周波数が叩打音周波数特性に寄与することがわかり、ハンマー毎に解析方法を変える必要性、ハンマーによる影響を最小化する必要性が示唆された。
1-2: 模擬骨を用いた模擬手術による叩打音解析；方法：既存模擬骨を用いて模擬手術を行った。結果：既存模擬骨の骨強度と実際に手術を受ける患者の骨強度に大きく乖離があることが判明した。また、1-1の結果で示されたように、ハンマーの周波数が叩打音周波数特性に影響を与えるため、3Dプリンターを用いた模擬骨での実験に先立ち、叩打音に影響を与えないハンマーの開発の必要性が示唆された。
2: in vivo; 実際の手術で発生する巧打音の周波数特性と合併症の関係性
2-1: 人工関節手術、大腿骨用インプラント挿入時の叩打音変化の客観的特性解析；方法：手術時のステム叩打音を録音し、FFT解析を基本に解析を行った。結果：挿入が進むにしたがい、絶対音圧は減弱し、1.0-1.5KHzの周波数領域の補正音圧が強く、5.5-6.0kHz・8.5-9.0kHzの補正音圧が弱くなることが明らかになった。
2-2: 人工関節手術、大腿骨用ラスプ挿入時の叩打音変化のAIを用いた客観的特性解析；方法：手術時のラスプ叩打音を録音しAIを用いた機械学習による解析を行った。結果： ROC-AUC値0.90となる適切な最終ラスプサイズかどうかの判断が可能なアルゴリズムを作成した。