1997 Fiscal Year Annual Research Report
内視鏡手術シミュレーションシステムの操作手法及び操作装置の開発に関する研究
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09558033
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
齋藤 豊文 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 助教授 (40235057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 健策 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10293664)
鳥脇 純一郎 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30023138)
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| Keywords | 3次元画像処理 / 手術シミュレーション / 仮想化内視鏡 / コンピュータグラフィックス / バーチャルリアリティ / 弾性モデル / 人体ナビゲーション / 医用画像 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は上記の内視鏡手術シミュレーションシステムの開発である。このシステムは手術計画立案、教育、患者への説明、等に利用可能なものを目指す。本年度は、ソフトウェアとしてのシステムの開発に重点をおいて行った。
(1)対象器官の自動抽出手法の開発 3次元X線CT像から、気管支、血管、肋骨、肺野領域を抽出する手法について検討を行った。また、病変部等の専門医の判断が必要な部分では対話型の抽出処理が簡単に行なえるような機能が必要であるが、入力の手法についても投票を用いた手法やVRデバイスを用いた手法などについて検討を行った。
(2)3次元像表示アルゴリズムの開発 複雑な臓器の形状及び各臓器の位置関係をわかり易く表示するための手法を開発し評価を行った。人体内部の臓器全てを同時にリアルタイムで表示することは困難であるが、多面体や3次元画像を高速に表示することが可能なグラフィックスワークステーションの能力を最大限利用することで必要とされている速度での表示が可能となった。ここでは、ボリュームレンダリング法を基本とする表示手法を適用した。
(3)臓器の変形 内視鏡、および、各臓器を弾力や摩擦力を考慮した変形可能モデルで構築し、切断、変形を適切に行うためのデータ構成、変型手法についての検討を行った。また、内視鏡が臓器から受ける反発力の計算も行い、操作者に反力を返すことにより、より現実的な操作が可能になったと考えられる。
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