3次元画像を利用した手術シミュレーションシステムの開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558029
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 横井 茂樹 名古屋大学, 情報文化学部, 教授 (20115744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 孝美 名古屋大学, 情報文化学部, 助教授 (60183977) ; 鳥脇 純一郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (30023138)
• Keywords: 3次元画像 / 手術シミュレーション / コンピュータグラフィックス / ワークステーション / コンピュータトモグラフィ / バーチャルリアリティ

Research Abstract

1.大型計算機を用いて既に開発済みの外科手術計画システムのデータ構造および基本ソフトウエアを整理し、汎用システムに必要なソフトウエアの構造を明確化した。この際、基本ソフトウエアをサブルーチンパッケージの形にまとめた。
2.グラフィックワークステーション上での汎用手術シミュレーションシステムに必要な基本機能を開発した。この際、従来のシステムの機能をそのままの形で移植するのではなく、ワークステーションの性能を十分に生かすため、表示アルゴリズムや処理機能を新たに開発した。
具体的には、システムにおいて最も重要な3次元画像の表示アルゴリズムに関し、マーチングキューブズ法およびボクセル法に濃度値の情報を利用して陰影ずけを行う新しいアルゴリズムを開発した。
シミュレーションの機能としては、3次元空間に対象物が存在するような感覚で切断、移動ができるための機能を開発した。その他距離マップを操作に伴い実時間で更新する機能も開発した。
また、シミュレーションに先だって、人体の内部の構造を十分把握できるようにするため、人体を実時間で視点移動して自由に探索できるための機能も開発した。

Research Products

• [Publications] 周欣 欣: "3次元画像データに基づく手術シミュレーションシステムの基本データ構造とソフトウェア機能" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12,1. 74-83 (1994)
• [Publications] 中嶋正之: "3次元CG" オーム社, 218 (1994)