2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of Augmented Reality Surgical Simulator
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19K09100
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
木村 隆 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (00381369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐瀬 善一郎 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (10468126)
斎藤 拓朗 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (20305361)
丸橋 繁 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (20362725)
見城 明 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40305355)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 拡張現実（AR) / シミュレーション / 手術訓練 / 外科医学教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
拡張現実（Augumented Reality以下AR)技術を応用し、人体解剖を忠実の再現し、かつ費用と汎用性に配慮した手術訓練用シミュレーターの開発に取り組んでいる。最終目標として遺体を用いた手術訓練（Cadaver surgical training以下CST）の代わりに利用できる手術訓練用シミュレーションの開発を目指している。初年度は初めに手術訓練に欠かせない腹壁等の体幹部分の作成に着手した。より実際の手術に近い環境を再現するために、立体的な紙加工技術を有する企業との共同研究を通して患者の画像診断データから使用目的に応じてテーラーメードに、安価でかつ迅速にシミュレーターを作成できるシステムを構築し、試作品の完成に至った。次のステップとしてこのシミュレーターの体幹部分に一部の模擬臓器（膵臓、胆管、腸管等）を人体解剖に忠実に配置し、臓器へアプローチする距離や角度が実際の手術に近く、さらに手術の際の操作制限などが再現されたシミュレーターの試作品を作成した。具体例としては膵頭十二指腸切除術における、膵空腸吻合、胆管空腸吻合を開腹手術、腹腔鏡下手術のいずれでも訓練できるシミュレーターを作成した。現在このシミュレーターの有用性を評価する試験を準備中である。一方でこのシミュレーターに配置する臓器の一部を実物の模擬臓器ではなく、VRで作成しAR技術でシミュレーター内に投影するための研究に着手した。現在、既存のwearable displayの改良によって目的の機器が作成可能かを検証中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シミュレーターの作成は概ね計画通りに進んでいる。安価にテーラーメードの手術訓練用シミュレーターの試作品が作成できるようになったため、今後繰り返しの検証が可能となりより完成度の高いシミュレーターが開発できるようになることが期待される。
また、AR技術による実物とVR画像をシミュレーター内で融合させるための研究にも着手できた。
（予定以上に順調に進捗していたが、年度末より新型コロナウイルスによる自粛のため、企業等との打ち合わせに制限があり2年目に入りやや減速している）
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目は現在順調に進んでいるシミュレーターの試作と検証を繰り返しより完成度の高い製品の制作を目指す。新型コロナウイルス対策に伴う自粛体制の緩和を待って研究が再開できるように遠隔で関連企業との打ち合わせを実施している。
AR技術に関する検証と修正を重ね試作品の完成を目指し、その有用性を検証するための試験を小規模で実施し、改良の資料とする。
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| Causes of Carryover |
AR技術開発に関する研究での支払いに至っていないため次年度使用額が生じた。試作品の完成時に支払いが発生する予定である。
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Research Products
(1 results)
