2004 Fiscal Year Annual Research Report
偏角分光画像とCT画像の合成融合による穿刺トレーニングシステム開発
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16200037
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
三宅 洋一 千葉大学, 工学部, 教授 (70027895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津村 徳道 千葉大学, 工学部, 助教授 (00272344)
羽石 秀昭 千葉大学, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 助教授 (20228521)
五十嵐 辰男 千葉大学, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 教授 (70302544)
下山 一郎 千葉大学, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 教授 (60115483)
林 秀樹 千葉大学, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 助教授 (20312960)
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 医師トレーニングシステム / 力センサー / 中心静脈穿刺 / ハプテックテクスチャー / 腰椎穿刺 |
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| Research Abstract |
VRを用いて臨場感とリアル性の高い穿刺トレーニングシステムの開発を行うことを目的として研究を行っている.本システムでは,CT画像より再構成した人体の3次元画像を表示し,更に触覚インターフェースを用いて,仮想的に穿刺を体験することを可能にする.また被験者は,ステレオ呈示用液晶シャッターメガネを装着し,立体的に仮想空間を捉えることで没入感を高めることが可能となる.本年度は下記について研究を行った.
1.鎖骨下中心静脈穿刺トレーニングシステムの開発
2.腰椎穿刺トレーニングシステム開発
3.臓器の動きモデル化
鎖骨下静脈穿刺と腰椎穿刺については,ハプテックテクスチャーと名付けた人体の反力測定のための手法を開発した.反力測定はファントムと力センサーを用いて人体を走査して行った.測定点間の補間は,骨からの距離の逆数をパラメーターとして用い,皮膚の硬さを濃淡画像として表示した.本測定法は,ファントムを測定系に使用するためシステム誤差を低減することができるきわめて有効な手法である.
中心静脈穿刺については,穿刺後カテーテルを挿入するための力学モデルを構築し,また豚の解剖実験を通して実際にカテーテル挿入実験も行い中心静脈血管内の動摩擦,静止摩擦係数を決定した.本システムは,千葉大学附属病院生涯研修部に搬入し,研修医に使用させる目的で細部の調整を行っている.
一方,腹腔鏡手術トレーニングシステム構築のため臓器,特に肝臓の動きをリアルタイムで実現するためのモデル化も行った.モデル作成のための肝臓の反力,分光反射率などを豚の肝臓を用いて測定しトレーニングシステムへ導入した.
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