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3次元画像を用いた手術シミュレーションシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 05558029
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計算機科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

横井 茂樹  名古屋大学, 情報文化学部, 教授 (20115744)

研究分担者 安田 孝美  名古屋大学, 情報文化学部, 助教授 (60183977)
鳥脇 純一郎  名古屋大学, 工学部, 教授 (30023138)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1993年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード3次元画像 / 手術シミュレーション / コンピュータグラフィックス / ワークステーション / コンピュータトモグラフィ / バーチャルリアリティ
研究概要

最近のグラフィックワークステーションの高速対話機能やより進んだバーチャルリアリティのシステムに着目して研究を行った。まず、グラフィックワークステーションを用いた3次元空間の表現と対話機能を積極的に活用して、3次元画像の対話的な操作を行う仮想空間操作システムを開発した。基本操作として具体的には移動、切断、複写、削除、生成を実現し、対象物を任意の視点位置から観察しながらより現実に近い操作感覚で操作を行うことを可能とした。また、仮想空間内の位置指定を正確に行うための3次元カ-ソルの実現手法も開発した。さらに、骨の接触の良さを評価する基準として表面間の距離マップの機能が有効であるが、これを3次元テクスチャの高速マッピング機能を活用して、骨の移動に伴ってリアルタイムに距離マップを更新する機能を開発した。
さらに、より現実の操作に近い手術シミュレーションを目指してバーチャルリアリティの技術を援用するために、VRの医学応用について調査し、その現状を調べた。その結果に基づいて、今後の手術シミュレーションにおいて開発すべきVR技術について整理し、開発の方向性を明らかにした。
直接的に手術シミュレーション自体の研究ではないが、関連する手術シミュレーションの将来システムにつながると思われる関連研究として、皮膚の形成手術への応用につながる人間の皮膚テクスチャをコンピュータグラフィックスにより表示する手法の開発及び、直接人間の手の動作にしたがって実際の手術と同じような操作を入力できるようにする入力デバイスの開発を行った。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 横井茂樹: "CGを利用した手術シミレーション" 日本コンピュータ支援外科学会会誌. 1. 11-13 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 周欣欣: "3次元画像データに基づく手術シミュレーションシステムの基本データ構造とソフトウェア機能" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12. 74-83 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北川英志: "手術シミュレーションのための仮想空間操作システムの開発" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12. 619-625 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横井茂樹: "医用3次元画像の仮想空間操作" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12. 387-388 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横井茂樹: "バーチャルリアリティの医学応用の動向と展望" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12. 606-611 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Yokoi: "Surgical simulation based on computer graphics" Japan Journal of Computer Aided Surgery. Vol.1, No.1. 11-13 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin-Shin Jhou, Takami Yasuda and Shigeki Yokoi: "Fundamental data structure and software function of surgical simulation system based on 3-D image data" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. Vol.12, No.1. 74-83 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiji Kitagawa and Shigeki Yokoi: "Development of virtual space manipulation system for surgical simulation" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. Vol.12, No.5. 619-625 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Yokoi: "Virtual space manipulation of 3-D medical image data" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. Vol.12, NO.4. 387-388 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeki Yokoi: "Trend and Future of Medical Application of Virtual Reality Technology" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. Vol.12, NO.5. 606-611 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横井茂樹: "CGを利用した手術シミュレーション" 日本コンピュータ支援外科学会会誌. 1. (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 横井茂樹: "医用3次元画像の仮想空間操作" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 横井茂樹: "バーチャルリアリティの医学応用の動向と展望" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 周欣 欣: "3次元画像データに基づく手術シミュレーションシステムの基本データ構造とソフトウェア機能" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 12,1. 74-83 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 中嶋正之: "3次元CG" オーム社, 218 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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