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Technological development of heart simulators to perform heart beats in real time and multi-touch deformation available for medical care of congenital heart diseases

Research Project

Project/Area Number 25282138
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionNational Cardiovascular Center Research Institute

Principal Investigator

Nakazawa Kazuo  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50198058)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HARAGUCHI Ryo  国立循環器病研究センター, 情報統括部, 室長 (00393215)
INADA Shin  国立循環器病研究センター, 研究所, 特任研究員 (50349792)
SHIRAISHI Isao  国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (80295659)
KUWATA Shigeki  国立循環器病研究センター, 情報統括部, 部長 (40379631)
IGARASHI Takeo  東京大学, 情報理工学系研究科, 教授 (80345123)
IJIRI Takashi  立命館大学, 情報理工学部, 講師 (30550347)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KUROSAKI Kenichi  国立循環器病研究センター, 病院, 医長 (40561460)
KANZAKI Suzu  国立循環器病研究センター, 病院, 医師 (70382611)
SAKAGUCHI Heima  国立循環器病研究センター, 病院, 医師 (70574630)
ICHIKAWA Hajime  国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (60303939)
IWATA Michiaki  国立循環器病研究センター, 知的資産部, 特任研究員 (30631296)
SASAKI Hiroshi  神戸大学, 情報基盤センター, 助教 (40379467)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2013: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords生体シミュレーション / 先天性心疾患 / コンピュータグラフィックス
Outline of Final Research Achievements

We developed technologies for practical simulators available for medical care of congenital heart diseases. Actually, three dimensional heart models of congenital heart diseases were constructed from multi-slice contrast enhanced CT images. In a tablet PC for general consumers, we developed a simulator to conduct elastic simulation. So, users can observe the internal structure of the heart models by interactive handling such as deforming and cutting. Moreover, the medical application of the simulator which performs heart beats in real time was advanced.It was suggested that our simulation technologies are useful for medical doctors not only to understand complicated hearts of congenital heart disease but also to communicate with their patients and patient's families.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Open Access: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Visual Simulation of Cardiac Beating Motion with Shape Matching Dynamics2015

    • Author(s)
      井尻 敬,芦原貴司,梅谷信行,小山裕己,五十嵐健夫,原口 亮,横田秀夫,中沢一雄
    • Journal Title

      Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering

      Volume: 53 Issue: 3 Pages: 130-137

    • DOI

      10.11239/jsmbe.53.130

    • NAID

      130005106897

    • ISSN
      1347-443X, 1881-4379
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 先天性心疾患診療支援のための2Dシェーマおよび3DCGモデル作成システム2015

    • Author(s)
      黒嵜健一, 岩田倫明, 原口亮, 中沢一雄
    • Journal Title

      循環器専門医

      Volume: 23(1) Pages: 62-68

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Journal Article] 三次元心臓モデルのリアルタイム形状変形を実現するマルチタッチインタラクションシステムの技術開発2014

    • Author(s)
      小山裕己, 五十嵐健夫, 井尻敬, 稲田慎, 黒嵜健一, 白石公, 中沢一雄
    • Journal Title

      医療情報学

      Volume: 34(5) Pages: 221-232

    • NAID

      130005148399

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] EDUCATION / SIMULATION AND TECHNOLOGY / INNOVATIONS AND ADMINISTRATION2016

    • Author(s)
      K. Kurosaki, I. Shiraishi , M. Iwata , R. Haraguchi , K. Nakazawa
    • Organizer
      the 8th World Congress on Pediatric Intensive and Critical Care
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2016-06-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interactive Deformation of Structurally Complex Heart Models Constructed from Medical Images2016

    • Author(s)
      K Nakashima, Y Koyama, T Igarashi, T Ijiri, S Inada, K Nakazawa
    • Organizer
      Eurographics 2016
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2016-05-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 先天性心疾患三次元モデル作成ツール2016

    • Author(s)
      上田雄太,中沢一雄,井尻 敬,稲田 慎,大星直樹
    • Organizer
      情報処理学会第78回全国大会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 血行動態表示付き先天性心疾患のシェーマ作成支援Webアプリケーションの開発2016

    • Author(s)
      毛受久実,田中実里,上田雄太,大星直樹,稲田慎,中沢一雄,黒嵜健一,白石公
    • Organizer
      電子情報通信学会関西支部学生会 第21回学生研究発表講演会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学姫路工学キャンパス(兵庫県・姫路市)
    • Year and Date
      2016-03-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元モデルを用いた先天性心疾患における心臓内血流の可視化2015

    • Author(s)
      田中実里,毛受久実,上田雄太,井尻敬,稲田慎,黒嵜健一,白石公,中沢一雄,大星直樹
    • Organizer
      第35回医療情報学連合大会(第16回医療情報学会学術大会)
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • Year and Date
      2015-11-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 先天性心疾患の心臓レプリカの機能を補完しコンシューマレベルのコンピュータで実用可能なマルチタッチブラウザ2015

    • Author(s)
      中沢一雄,小山裕己,中島一崇,井尻敬,稲田慎,黒嵜健一,白石公,五十嵐健夫
    • Organizer
      第63回日本心臓病学会学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2015-09-18
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 先天性心疾患心臓の形状抽出と心臓レプリカを想定したマルチタッチブラウザ開発2015

    • Author(s)
      中沢一雄,井尻敬,小山裕己,中島一崇,五十嵐健夫,稲田慎,原口亮,奈良崎大士,岩田倫明,芦原貴司,神崎歩,黒嵜健一,坂口平馬,市川肇,白石公
    • Organizer
      第51回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      ホテル日航大阪(東京都・港区)
    • Year and Date
      2015-07-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 先天性心疾患に伴う大血管構築異常の形態シミュレーション:心エコー画像を用いた3次元コンピューターグラフィックスの作成2015

    • Author(s)
      黒嵜健一,原口亮,岩田倫明,中沢一雄,神崎歩,白石公
    • Organizer
      第51回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      ホテル日航大阪(東京都・港区)
    • Year and Date
      2015-07-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ボクセルアートを非ボクセル化する手法の研究2015

    • Author(s)
      中島一崇, 五十嵐健夫
    • Organizer
      Visual Computing 研究会/グラフィクスとCAD 合同シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      姫路市市民会館(兵庫県・姫路市)
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 計算力学モデルと生体画像解析による左心室壁変形速度場の評価2015

    • Author(s)
      今村拓哉
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟)
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 先天性心疾患を対象としたシェーマ作成支援Web アプリケーションの開発2014

    • Author(s)
      高平愛斗
    • Organizer
      第34回医療情報学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 異種情報を結合可能とするベクトルシェーマシステムの導入及び評価2014

    • Author(s)
      岩田倫明
    • Organizer
      第34回医療情報学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋線維の螺旋構造を考慮した左心室壁の変形シミュレーション2014

    • Author(s)
      今村拓哉
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Year and Date
      2014-09-26 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 医学・医療分野におけるコンピュータシミュレーション技術の可能性:先天性心疾患分野の診療支援に向けたシステム開発2014

    • Author(s)
      中沢一雄
    • Organizer
      第50回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山市北区)
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠隔医療における多職種コミュニケーションツールとしての新しいシェーマシステムの試み2014

    • Author(s)
      黒嵜健一
    • Organizer
      第50回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山市北区)
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 手で触れることのできるシミュレーターの開発:複雑先天性心疾患の3次元診断, 外科手術シミュレーション, 医学教育の向上をめざした精密心臓レプリカとその応用2014

    • Author(s)
      白石公
    • Organizer
      第50回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山市北区)
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] コンピュータシミュレーションによる多階層生体機能学から循環器診療支援に向けて2014

    • Author(s)
      中沢一雄
    • Organizer
      第4回小児循環器遠隔医療研究会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山市北区)
    • Year and Date
      2014-07-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 先天性心疾患を対象とした異種情報を統合可能とするベクトルシェーマシステムの開発2014

    • Author(s)
      岩田倫明,原口亮,黒嵜健一,稲田慎,白石公,桑田成規,中沢一雄
    • Organizer
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティクス研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A New Application of Automatic Illustration System for Better Understanding of Complex Congenital Heart Diseases2014

    • Author(s)
      Kenichi Kurosaki, Heima Sakaguchi, Michiaki Iwata, Ryo Haraguchi, Kazuo Nakazawa, Isao Shiraishi
    • Organizer
      The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Technological Development of Heart Simulators for Various Computer Platforms in the Medical and Health-care Fields2014

    • Author(s)
      Kazuo Nakazawa, Shin Inada, Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Isao Shiraishi, Ken-ichi Kurosaki, Suzu Kanzaki, Takeo Igarashi, Takashi Ijiri, Yuki Koyama, Takanori Ikeda
    • Organizer
      The 78th Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] タブレットPCによるマルチタッチインタラクションを活用した先天性心疾患のための診療支援システム2013

    • Author(s)
      中沢一雄,小山裕己,五十嵐健夫,井尻敬,稲田慎,谷昇子,岩田倫明,奈良﨑大士,原口亮,桑田成規,神崎歩,黒嵜健一,白石公
    • Organizer
      第33回医療情報学連合大会(第14回日本医療情報学会学術大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 先天性心疾患を対象としたベクトルシェーマシステムの病院情報システムへの導入2013

    • Author(s)
      岩田倫明,原口亮,谷昇子,黒嵜健一,稲田慎,白石公,桑田成規,中沢一雄
    • Organizer
      第33回医療情報学連合大会(第14回日本医療情報学会学術大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 関連研究情報

    • URL

      http://www.ncvc.go.jp/hospital/section/management/medicalinformation/nakazawa.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] SVG形式によるシェーマ作成支援インタフェースに関する研究

    • URL

      http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/biomedical_system/bms_003.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-21   Modified: 2019-07-29  

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