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2015 Fiscal Year Annual Research Report

超臨場感遠隔手術訓練環境構築のための適応的・階層型埋込み柔軟物体表現と可視触化

Research Project

Project/Area Number 24500158
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

田川 和義  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 准教授 (40401319)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywordsバーチャルリアリティ / 力覚インタラクション
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,遠隔多地点間にて,高精細・大規模な仮想柔軟体(複雑な脈管分布構造を持つ臓器)を共有可能,かつ視力覚的な相互インタラクションを可能とする,遠隔手術訓練環境の基盤技術の確立を目標としている.
本年度は,軟組織等の幾何学的非線形性を効率良く考慮可能な変形シミュレーション手法として昨年度までに考案したオンラインリメッシュ型回転抽出と変形計算による共回転系変形シミュレーション手法の実装および変形・反力精度の評価を進めた.従来の最速の計算手法と比較して計算時間を最大70 %削減しつつも,最大変位誤差を3.6 mm以下に抑えることが可能であることがわかった.本内容を論文誌(信学論D)に投稿し,採録となった.
加えて,昨年度までに考案・開発した適応的変形モデルの共有手法の手術シミュレータへの実装を行った.研究代表者の従来の手法では,各計算機のスペックの善し悪しに関わらず全ての計算機にて同一解像度のモデルを使用することを前提としており,計算の遅れに起因する変形の相違の解消が必要であった.本手法は,各計算機のスペックに見合った解像度のモデルをそれぞれ使用する場合においても整合性の取れた共有を可能としている.性能が異なるPC3台,ネットワークエミュレータ(netem)で構成される実験環境を構築し,本共有手法の検証を進めた.本内容を含む論文をバーチャルリアリティの医療応用の国際会議(MMVR)およびバーチャルリアリティの国際会議(IEEE-VR)に投稿し,採録となった.

Research Products

(17 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article Presentation Remarks

  • [Journal Article] オンラインリメッシュ型回転抽出と変形計算による共回転系変形シミュレーションの高速化2016

    • Author(s)
      田川和義,山田隆洋,田中弘美
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J99-D Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluation of Network-Based Minimally Invasive VR Surgery Simulator2016

    • Author(s)
      Kazuyoshi Tagawa, Hiromi T. Tanaka, Yoshimasa Kurumi, Masaru Kormori and Shigehiro Morikawa
    • Journal Title

      Stud Health Technol Inform

      Volume: 220 Pages: pp.403-406

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-625-5-403

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Active and Passive Haptic Training Approaches in VR Laparoscopic Surgery Training2016

    • Author(s)
      Takafumi Marutani, Toma Kato, Kazuyoshi Tagawa, Hiromi T. Tanaka, Masaru Komori, Yoshimasa Kurumi and Shigehiro Morikawa
    • Journal Title

      Stud Health Technol Inform

      Volume: 220 Pages: pp.215-218

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-625-5-215

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression of Anomalies of Cystohepatic Duct and Artery with Ligament Using Modular Structured Organ Model in a Laparoscopic Surgery Simulator2015

    • Author(s)
      Kazuyoshi Tagawa, Naoko Omi, Hiromi T. Tanaka, Masaru Komori, Yoshimasa Kurumi and Shigehiro Morikawa,
    • Journal Title

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      Volume: Volume 9, Supplement 1 Pages: pp.S66-S67

    • DOI

      10.1007/s11548-015-1213-2

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Remote and Low Cost VR Surgery Simulator2016

    • Author(s)
      Kazuyoshi Tagawa, Hiromi T. Tanaka, Masaru Komori, Yoshimasa Kurumi, Shigehiro Morikawa
    • Organizer
      IEEE Virtual Reality
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Greenville hotel (USA)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interaction with Virtual Objects using Deformable Hand2016

    • Author(s)
      Koichi Hirota, Kazuyoshi Tagawa
    • Organizer
      IEEE Virtual Reality
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Greenville hotel (USA)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Toward an adaptive embedded co-rotated and CSR-FEM based soft-tissue simulation with binary online re-mesh model2015

    • Author(s)
      Ryo Kuriki, Kazuyoshi Tagawa, and Hiromi T. Tanaka
    • Organizer
      The 11th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics
    • Place of Presentation
      JR博多シティビル(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hierarchical collision simulation between rigid and elastic embedded objects for realistic haptic rendering2015

    • Author(s)
      Noriko Tani, Kazuyoshi Tagawa, and Hiromi T. Tanaka
    • Organizer
      The 11th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics
    • Place of Presentation
      JR博多シティビル(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オンラインリメッシュ型有限要素法変形計算のための最適な行列保持法の選定2015

    • Author(s)
      栗木 涼,田川和義,田中弘美
    • Organizer
      第16回力触覚の提示と計算研究会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2015-11-25
  • [Presentation] 多地点協働手術シミュレータの開発と実地試用2015

    • Author(s)
      田川和義,田中弘美,小森 優,来見良誠,森川茂廣
    • Organizer
      第3回看護理工学会学術集会
    • Place of Presentation
      立命館大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-10-10
  • [Presentation] 力覚提示装置による能動的・受動的訓練を通じたVR腹腔鏡下シミュレータ訓練中の器具操作教示2015

    • Author(s)
      丸谷宜史,田川和義,田中弘美,小森優,来見良誠,森川茂廣
    • Organizer
      第3回看護理工学会学術集会
    • Place of Presentation
      立命館大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-10-10
  • [Presentation] 多様なVR 術野構築のための漿膜・結合組織モデリング法2015

    • Author(s)
      田川和義,近江奈帆子,北脇友哉,田中弘美,小森 優,来見良誠,森川茂廣
    • Organizer
      第15回日本VR医学会学術大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-09-12
  • [Presentation] VR腹腔鏡下手術訓練における力覚提示装置を用いた受動的・能動的 訓練法の検討2015

    • Author(s)
      丸谷宜史,加藤十磨,田川和義,田中弘美,小森 優,来見良誠,森川茂廣
    • Organizer
      第15回日本VR医学会学術大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-09-12
  • [Presentation] A Study on Corotated Deformation Model for Simulating Soft Tissue in Large Deformation2015

    • Author(s)
      Kazuyoshi Tagawa, Takahiro Yamada, Hiromi T. Tanaka
    • Organizer
      InMed
    • Place of Presentation
      立命館大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 変形可能な手モデルによる把持操作2015

    • Author(s)
      広田光一,田川和義
    • Organizer
      第20回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] 多様なVR術野構築のための漿膜・結合組織の半自動生成手法2015

    • Author(s)
      田川和義,近江奈帆子,田中弘美,小森 優,来見良誠,森川茂廣
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2015-05-15
  • [Remarks] 田川和義のホームページ

    • URL

      http://www.tagawa.info

URL: 

Published: 2017-01-06  

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