1997 Fiscal Year Annual Research Report

立体画像で与えた仮想臓器への操作に現実感を伴う教育用手術解剖シュミレータ

Research Project

Project/Area Number	08680197
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	若松秀俊東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40014237)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	影井清一郎横浜国立大学, 工学部, 教授 (20017966)
Keywords	立体画像 / 仮想現実 / 仮想物体 / 手術解剖シュミレータ / 切離デバイス
Research Abstract	今年度は,両眼視差立体視切離に関する新しい技術の開発を行った。具体的には,仮想切離器具の遠隔操作が可能な昨年度までに開発した鋏型切離デバイスと異なるマスタースレーブ鋏型デバイスを開発した。また,これまでのナイフ型,鋏型,鋸型の3種のデバイスの操作性を改善し円滑な動作を確認した。同時に,微妙な抗力実現のために区分的に力学モデルで表現した生体構成物質の物性を仮相物質で実現するための基礎的な研究を行った。これらのシュミレーション実験結果をもとに,立体視切離感覚実現のためにすでに開発したフォースディスプレイシステムとそれを利用した手術解剖シュミレータの改良を行った。これと並行して,両眼視差を利用した立体視切離に関連する眼球の視線調節機能についての研究を行い,視標の運動に依存した眼球の総合運動を一部ハードウェア的に実現した。さらに手術および解剖時に切断面を明示するように,インディケータを用いて目的にあった円滑な切離が行えるようにした。なお,一様な物性もつ弾性体を切離デバイスにより種々の速度で切離するときの抗力の発生の数学的ダイナミクスを生体臓器を構成する物質を切離するときに発生する抗力と比較し,数式のパラメータ同定を行った。つぎに,ホログラムを用いて一定空間内に再現した臓器画像の切離時に切離デバイスに抗力を与えながら,切離された臓器のホログラムを高速合成しその映写を一部試みた。現在は3次元臓器画像の立体視切離の操作に,抗力および接触時の円滑な感覚実現可能なマスタースレーブ型切離デバイスの制御用ソフトウェアの充実を図っている。今後はコンピュータからの指令で空間の任意の方向に抗力を発生し,これを切離デバイスに伝える小型の電子機器装置を開発する。また画像として構成した仮想物体を立体視しながら,上記の切離デバイスと電子機器装置からなるフォースディスプレイシステムを用いてこれを切離し,その結果を瞬時に画像合成するための処理システムを開発する。なお,手術解剖に関する教育支援のために,両眼視差で立体視した臓器画像を現実感をもって切離できる大型ディスプレイ装置を用いたシステムの開発を予定している。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] 若松秀俊, 高原健爾, 兎束俊成: "痴呆性老人とコンピュータで造り出した劇場型仮想遊興環境" 日本健康科学学会論文誌. 13-3. 150-156 (1997)
[Publications] 若山俊秀, 張暁林: "前庭動眼反射.滑動性運動を統合した眼球運動制御モデル" 電気学会論文誌C. 117-C-11. 101-108 (1997)
[Publications] H.Wakamatsu, K.Takahara: "Human friendly clinical control of respiration to deal with difference of individual characteritics" prep.6th IFAC Symp.Autom.Syst.Human Skill. 71-74 (1997)
[Publications] K.Takahara, H.Wakamatsu: "Human friendly centrol sustem of alveolar CO_2-concentration based on adaptive control theary" proc.6th Int,Workshop Robot Human Commun.(1997)
[Publications] H,Wakamatsu, M,Yasuna and X. Zhang: "Stereo-operation-system with reactive feeling of 3D virtual organic materials in real space" World Congr.Med.Phys.Biomed.Eng. '97. 35-supl.1. 416- (1997)
[Publications] 若松秀俊, 本間達: "立体視座標入力による三次元設計システムの開発" 電気学会大会論文集. 687-690 (1997)
[Publications] 若松秀俊, 安名正和: "鋏状デバイスによる紙状立体仮想物体の切断感覚の実現システム" 電気学会論文誌C. 116-C-10. 1163-1168 (1996)
[Publications] 若松秀俊: "現代臨床機能検査(上巻)" 理工学的先端技術の進歩に伴う臨床機能検査法の新たな展開, 18 (1997)
[Publications] 谷口慶治編分担執筆(若松): "画像処理工学基礎編" 共立出版社, 237-245 (1996)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

立体画像で与えた仮想臓器への操作に現実感を伴う教育用手術解剖シュミレータ

Principal Investigator

若松 秀俊 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40014237)

Research Products

[Publications] 若松秀俊, 高原健爾, 兎束俊成: "痴呆性老人とコンピュータで造り出した劇場型仮想遊興環境" 日本健康科学学会論文誌. 13-3. 150-156 (1997)

[Publications] 若山俊秀, 張暁林: "前庭動眼反射.滑動性運動を統合した眼球運動制御モデル" 電気学会論文誌C. 117-C-11. 101-108 (1997)

[Publications] H.Wakamatsu, K.Takahara: "Human friendly clinical control of respiration to deal with difference of individual characteritics" prep.6th IFAC Symp.Autom.Syst.Human Skill. 71-74 (1997)

[Publications] K.Takahara, H.Wakamatsu: "Human friendly centrol sustem of alveolar CO_2-concentration based on adaptive control theary" proc.6th Int,Workshop Robot Human Commun.(1997)

[Publications] H,Wakamatsu, M,Yasuna and X. Zhang: "Stereo-operation-system with reactive feeling of 3D virtual organic materials in real space" World Congr.Med.Phys.Biomed.Eng. '97. 35-supl.1. 416- (1997)

[Publications] 若松秀俊, 本間達: "立体視座標入力による三次元設計システムの開発" 電気学会大会論文集. 687-690 (1997)

[Publications] 若松秀俊, 安名正和: "鋏状デバイスによる紙状立体仮想物体の切断感覚の実現システム" 電気学会論文誌C. 116-C-10. 1163-1168 (1996)

[Publications] 若松秀俊: "現代臨床機能検査(上巻)" 理工学的先端技術の進歩に伴う臨床機能検査法の新たな展開, 18 (1997)

[Publications] 谷口慶治 編 分担執筆(若松): "画像処理工学 基礎編" 共立出版社, 237-245 (1996)

若松秀俊東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40014237)

[Publications] 谷口慶治編分担執筆(若松): "画像処理工学基礎編" 共立出版社, 237-245 (1996)