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Development of a display system for projecting human four-dimensional phenomena in space

Research Project

Project/Area Number 17H00857
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

Suzuki Naoki  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40147327)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 花房 昭彦  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (10547839)
坂井 滋和  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60264123)
宮脇 剛司  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (70246445)
橋爪 誠  一般財団法人ファジィシステム研究所, 研究部, 特別研究員 (90198664)
服部 麻木  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90312024)
西 和彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任専門員 (70876440)
岡本 友好  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (00246381)
岡本 愛光  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20204026)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥42,250,000 (Direct Cost: ¥32,500,000、Indirect Cost: ¥9,750,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Fiscal Year 2019: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Keywords四次元画像表示装置 / 四次元データ / 手術ナビゲーション / 医用画像表示装置 / 四次元画像
Outline of Final Research Achievements

At present, there is no device that can display the true 4D image data of the 4D phenomenon of the human body with the current technology. We have developed an image display device that can display 4D image data in space. We used Mie scattering and Tyndall phenomenon generated by irradiating visible light wavelength and fog particles with light from a certain direction. By generating quantitative 3D image that matches each direction from a plurality of directions on concentric circles toward one point in the center, a stereoscopic image can be displayed in space. By this method, it was possible to physically generate and visualize a quantitative 3D image in real space similar to back projecting a tomographic data group that is continuous in the Z direction of a stereoscopic image showing temporal changes, and by making this a free stereoscopic image in the time axis direction, it was possible to display true 4D images.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

四次元表示における時間軸方向での情報については、コンピュータからの指示により回転、拡大はもとより可能であり、時間軸も正方向、逆方向に変化させること時間軸を拡大して速い動きをゆっくりと観察することが可能となる。すなわち四次元現象を「実像として時空間的に操作して観察」することが可能となる。以上が実現することにより複雑な人体内部での四次元現象を医師、医学研究者が空間的にも時間的にも精度良く観察できることにより、より正確で詳細な病態の発見、手術支援を含む安全で安心な治療手法の獲得を可能とさせ、総じて医用画像臨床応用全般での能力範囲拡大を生じさせることができる点に意義があると考える。

Report

(6 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (37 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Development of recognised position-guided navigation system2021

    • Author(s)
      Kanehira M, Okamoto T, Abe K, Yasuda J, Onda S, Futagawa Y, Ikegami T, Suzuki N, Hattori A
    • Journal Title

      International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery

      Volume: 17(6)

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      Yasuda Jungo、Okamoto Tomoyoshi、Onda Shinji、Fujioka Shuuichi、Yanaga Katsuhiko、Suzuki Naoki、Hattori Asaki
    • Journal Title

      Asian Journal of Endoscopic Surgery

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 39-45

    • DOI

      10.1111/ases.12696

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    • Author(s)
      Yasuda J, Okamoto T, Onda S, Futagawa Y, Yanaga K, Suzuki N, Hattori A
    • Journal Title

      International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery

      Volume: 14 Issue: 5

    • DOI

      10.1002/rcs.1921

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    • Author(s)
      Kimura.T, Kubota M, Suzuki N, Hattori A, Marumo K
    • Journal Title

      Foot&Ankle International

      Volume: 39(3) Issue: 3 Pages: 355-360

    • DOI

      10.1177/1071100717744174

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      鈴木直樹,服部麻木
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      164
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      誠文堂新光社
    • ISBN
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      特許
    • Filing Date
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    • Filing Date
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Published: 2017-04-28   Modified: 2024-01-30  

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