Fundamental research of medical surgical simulation with the help of virtual reality

• Project/Area Number: 18360128
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: NOBORIO Hiroshi Osaka Electro-Communication University, 総合情報学部, 教授 (10198616)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MIYAZAKI Fumio 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20133142) ; HIRAI Shin-ichi 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167) ; KITAJIMA Akira 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (00304030) ; YOSHIDA Haruyuki 大阪電気通信大学, 大阪電気通信大学, 講師 (90351486) ; ONISHI Katsuhiko 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (20359855)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥2,520,000); Fiscal Year 2008: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2007: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2006: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
• Keywords: バーチャルリアリティ / シミュレーション工学 / ハプティクス / 仮想手術 / 手術支援 / 医療応用 / ハプティックス / ダイナミックアニメーション / アミューズメント

Research Abstract

近年、医療事故などの理由で、医学や歯学の初学者が手術オペレーションを訓練する機会が著しく減少している。この問題を解決するため、我々はコンピュータが創り出す複合現実感の世界で、医学や歯学の手術シミュレーションが実施できるよう、筋肉や骨のモデルを構築し、その視覚や触覚のリアリティを評価した。この評価には、力センサや高速度カメラを用いた計測による評価、および歯科医師による体感評価を利用した。

Research Products

• [Journal Article] 階層レオロジーMSDモデルの形状精度と計算時間について (2008)
  • Author(s): 井川武思, 登尾啓史
  • Journal Title: VR医学 Vol.6, No.1 Pages: 11-23
  • NAID: 130003379901
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Feature Matching-based Approach to Deformation Fields Measurement from MR Images of Non-rigid Object (2008)
  • Author(s): Penglin Zhang, Shinichi Hirai, and Kazumi Endo
  • Journal Title: Int. J. of Innovative Computing, Information and Control Vol.4, No.7 Pages: 1607-1615
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mixed Reality Software for Dental Simulation System (2008)
  • Author(s): Hiroshi Noborio, Daisuke Sasaki, Yusuke Kawamoto, Tomoaki Tatsumi, Taiji Sohmura
  • Journal Title: Proc. Of the 7th IEEE Int. Workshop on Haptic Audio Visual Environments and Games Pages: 19-24
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction of Dental Simulation System with Mixed Visual, Tactile, and Sound Realities (2008)
  • Author(s): Hiroshi Noborio, Daisuke Sasaki, Yusuke Kawamoto, Tomoaki Sohmura
  • Journal Title: Proc. Of the 18th International Conference on Artificial Reality and Telexistence Pages: 93-100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mixed Reality Software for Dental Simulation System (2008)
  • Author(s): Noborio H., Sasaki D., Kawamoto Y., Tatsumi T., Sohmura T.
  • Journal Title: Proceedings of the 7th IEEE Int. Workshop on Haptic Audio Visual Environments and Games Pages: 19-24
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction of Dental Simulation System with Mixed Visual, Tactile, and Sound Realities (2008)
  • Author(s): Noborio H., Sasaki D., Kawamoto Y., Sohmura T.
  • Journal Title: Proceedings of the 18th International Conference on Artificial Reality and Telexistence Pages: 93-100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 階層レオロジーMSDモデルの形状精度と計算時間について (2008)
  • Author(s): 井川 武思, 登尾 啓史
  • Journal Title: VR医学 Vol.6,No.1
  • NAID: 130003379901
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 物理シミュレーションの高速化とその応用に関する研究 (2008)
  • Author(s): 登尾 啓史
  • Journal Title: 大阪電気通信大学研究論集(自然科学編) 43
  • NAID: 40016202748
• [Journal Article] 力/形状でキャリブレーションしたMSDレオロジーモデルの力/形状の再現性について (2007)
  • Author(s): 吉田晴行, 氏部氏章, 登尾啓史
  • Journal Title: VR医学 Vol.5, No.1 Pages: 40-49
  • NAID: 130003379899
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] On the Precision and Efficiency of Hierarchical Rheology MSD Model (2007)
  • Author(s): Takeshi Ikawa and Hiroshi Noborio
  • Journal Title: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Pages: 376-383
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Force/Shape Reappearance of MSD Rheology Model Calibrated by Force/Shape Sequence (2007)
  • Author(s): Haruyuki Yoshida, Fumiaki Ujibe, Hiroshi Noborio
  • Journal Title: Proc. Of the 17th Int. Conf. On Artificial Reality and Telexistence Pages: 121-128
  • NAID: 130003379899
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 力/形状でキャリブレーションしたMSDレオロジーモデルの力/形状の再現性について (2007)
  • Author(s): 吉田 晴行, 氏部 氏章, 登尾 啓史
  • Journal Title: VR医学 Vol.5,No.1 Pages: 40-49
  • NAID: 130003379899
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 力/形状でキャリブレーションしたMSDレオロジーモデルの力/形状の再現性について (2007)
  • Author(s): 吉田晴行, 氏部史章, 登尾啓史
  • Journal Title: 日本VR医学会論文誌 Vol.5・No.1 Pages: 40-49
  • NAID: 130003379899
• [Journal Article] 粘弾性体の位置と変形の同時制御 - 一次元粘弾性体の位置決め可能性 - (2006)
  • Author(s): 柴田瑞穂, 平井慎一
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Vol.24, No.7 Pages: 873-880
  • NAID: 10020360832
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Force/Displacement Transformation Method for Digitalized Virtual Deformable Object (2006)
  • Author(s): Haruyuki Yoshida, Masaya Morino, Norihisa Ogawa and Hiroshi Noborio
  • Journal Title: Proc. 9th Int. Conf. On Control, Automation, Robotics and Vision Pages: 1097-1102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 複数視点の直感的制御のための座標系対連動法の一般化 (2006)
  • Author(s): 大西克彦, 深津真二, 三田純平, 北村喜文, 岸野文郎
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌 J89-D-11 Pages: 2458-2469
  • NAID: 110007380382
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] モニタベース形式検証のための入力制約を考慮したモニタ回路生成手法 (2006)
  • Author(s): 垣内洋介, 北嶋暁, 浜口清治, 柏原敏伸
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌(D分冊) Vol.J89-D・No.4 Pages: 674-682
  • NAID: 110003500121
• [Journal Article] Validation of FE Deformation Models using Ultrasonic and MR Images (2006)
  • Author(s): Junji Muramatsu, Takashi Ikuta, Shinichi Hirai, Shigehiro Morikawa
  • Journal Title: 9th Int. Conf. Control, Automaton, Robotics and Vision Pages: 1091-1096
• [Journal Article] A Force/Displacement Transformation Method for Digitalized Virtual Deformable Object (2006)
  • Author(s): Haruyuki Yoshida, Masaya Morino, Norihisa Ogawa, Hiroshi Noborio
  • Journal Title: 9th Int. Conf. Control, Automaton, Robotics and Vision Pages: 1097-1102
• [Journal Article] Mutual View Sharing System for Real-Time Tele-Communication (2006)
  • Author(s): Atsushi Nishikawa, Shigeo Kijima, Tomohiro Katoh, Masachika Maruya, Satoshi Yamaguchi, Fumio Miyazaki
  • Journal Title: Systems and Computera in Japan Vol.37・No.14 Pages: 73-86
  • NAID: 110003203320
• [Presentation] 多面体の凸分割とその歯科シミュレータへの応用 (2009)
  • Author(s): 加藤智崇, 登尾啓史
  • Organizer: 情報処理学会第12回エンタテインメントコンピューティング研究会、研究報告 2009-EC-12(3)
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 多面体の凸分割とその歯科シミュレータへの応用 (2009)
  • Author(s): 加藤智崇, 登尾啓史
  • Organizer: 情報処理学会エンタテインメントコンピューティング研究会発表会(第12回)
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス(3号館0311教室)
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] GPUを用いてSTLをオクトツリーに変換するアルゴリズムについて (2008)
  • Author(s): 河本裕介, 辰巳智昭, 登尾啓史, 荘村泰治
  • Organizer: 第8回日本VR医学会学術大会, プログラム・抄録集 pp. 43-44
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] 遺伝アルゴリズムによる上下歯列の最適噛み合わせ探索について (2008)
  • Author(s): 太田貴之, 水篠公範, 長尾明寿, 登尾啓史, 荘村泰治, 熊澤洋一
  • Organizer: 第8回日本VR医学会学術大会, プログラム・抄録集 pp. 30-31
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] GPUを用いためり込み計算による顎関節運動の手動操作について (2008)
  • Author(s): 水篠公範, 太田貴之, 長尾明寿, 登尾啓史, 荘村泰治, 熊澤洋一
  • Organizer: 第8回日本VR医学会学術大会, プログラム・抄録集 pp. 28-29
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] オクトツリー歯を点群ドリルで切削する歯科シミュレータの構築 (2008)
  • Author(s): 佐々木大輔, 阿部達也, 登尾啓史, 河本裕介, 辰巳智昭, 荘村泰治
  • Organizer: 第8回日本VR医学会学術大会, プログラム・抄録集 pp. 26-27
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] オクトツリーをSTLに変換して描画するアルゴリズムについて (2008)
  • Author(s): 辰巳智昭, 河本裕介, 登尾啓史, 荘村泰治
  • Organizer: 第8回日本VR医学会学術大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] GPUを用いてSTLをオクトツリーに変換するアルゴリズムについて (2008)
  • Author(s): 河本裕介, 辰巳智昭, 登尾啓史, 荘村泰治
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ医学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学・野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] オクトッリーをSTLに変換して描画するアルゴリズムについて (2008)
  • Author(s): 辰巳智昭, 河本裕介, 登尾啓史, 荘村泰治
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ医学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学・野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] GPUを用いためり込み計算による顎関節運動の手動操作について (2008)
  • Author(s): 水篠公範, 太田貴之, 長尾明寿, 登尾啓史, 荘村泰治, 熊澤洋一
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ医学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学・野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] 遺伝アルグリズふによる上下歯列の最適噛み合わせ探索について (2008)
  • Author(s): 太田貴之, 水篠公範, 長尾明寿, 登尾啓史, 荘村泰治, 熊澤洋一
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ医学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学・野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] オクトッリー歯を点群ドリルで切削する歯科シミュレータの構築 (2008)
  • Author(s): 佐々木大輔, 阿部達也, 登尾啓史, 河本裕介, 辰巳智昭, 荘村泰治
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ医学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学・野依記念学術交流館
  • Year and Date: 2008-08-30
• [Presentation] Force/Shape Reappearance of MSD Rheology Model Calibrated by Force/Shape Sequence (2007)
  • Author(s): Haruyuki Yoshida, Fumiaki Ujibe, Hiroshi Noborio
  • Organizer: Proceedings of the 17th Int.Conf.on Artificial Reality and Telexistence
  • Place of Presentation: デンマーク・エスビャウ市
  • Year and Date: 2007-11-29
• [Presentation] On the Precision and Efficiency of Hierarchical Rheology MSD Model (2007)
  • Author(s): Takeshi Ikawa and Hiroshi Noborio
  • Organizer: Proceedings of the IEEE/RSJ International Confbrence on Intelligent Robots and Systems
  • Place of Presentation: 米国・カリフォルニア州・サンディエゴ市
  • Year and Date: 2007-10-30
• [Presentation] 階層レオロジーモデルの形状精度と計算時間の評価に関する研究 (2007)
  • Author(s): 井川武思, 大原孝行, 登尾啓史
  • Organizer: 第7回日本VR医学会学術大会, プログラム・抄録集 p.38
  • Place of Presentation: 慶応義塾大学
  • Year and Date: 2007-09-01
• [Presentation] (話題提供)実験に基づく物理シミュレーションの医療応用について (2006)
  • Author(s): 登尾啓史
  • Organizer: 第6回日本VR医学会学術大会, プログラム・抄録集 p.16
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2006-09-01
• [Presentation] 力と形状によるレオロジーモデルのパラメータ同定とその評価 (2006)
  • Author(s): 氏部史章, 吉田晴行, 登尾啓史
  • Organizer: 第11回ロボティクスシンポジア講演会論文集, pp.32-37
  • Place of Presentation: 佐賀県嬉野温泉ホテル桜
• [Presentation] レオロジーモデルにおける精度と速度の評価に関する研究 (2006)
  • Author(s): 井川武思, 吉田晴行, 登尾啓史
  • Organizer: 第11回ロボティクスシンポジア講演会論文集, pp.26-31
  • Place of Presentation: 佐賀県嬉野温泉ホテル桜
• [Remarks]
  • URL: http://www.noblab.jp/ja/
• [Remarks]
  • URL: http://www.noblab.jp/ja/