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理論解析および計算機シミュレーションによる、複合現実感システムの精度限界導出

研究課題

研究課題/領域番号 14780281
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

中島 義和  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (40343256)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードシステム精度解析 / 誤差伝播シミュレータ / 複合現実感システム / 手術情報データベース / 誤差解析 / 複合誤差 / コンピュータシミュレーション / システム設計 / 臨床適用
研究概要

研究目的は,理論解析および計算機シミュレーションによる手術ナビゲーションを主目的とした複合現実感システムの動作精度およびその計測データ精度の解析である.具体的には,手術ナビゲーションシステムにおける単体誤差を(1)点-点,点-直線,点-平面,直線-平面など対応探索アルゴリズム別に分類するための系統的分類手法と(2)単体誤差の混在および相互作用に対応する複合誤差解析手段の確立により,解析するものである.ここで,計算機シミュレーションによる手法は安定・汎用的な手法として位置付けられ,また,理論解析による手法は高速計算手法として位置付けられている.後者の計算機シミュレーションによる精度解析システムは,手術ナビゲーションシステムに実装,手術評価値の自動解析に使用している.具体的には,本研究成果の機能を組み込んだ手術ナビゲーションシステムを実際の手術で使用し,獲得したデータの信頼性計算や,データ信頼性の術中の条件対する状態変化解析を行い,手術ナビゲーションのプロトコルにフィードバックした.また,データの信頼性を情報として保持する手術情報データベースシステムを提案するなど,新たな展開を得ることができた.また,本システムはレーザガイダンスシステム(共同研究企業:日立製作所)の製品化の仕様検討にも利用された.前者の理論解析については,推定精度の観点より現時点で十分な達成点には至っておらず発表は行われていないが,基本方針の確認とその可能性は確認できており,術中に記録したデータとの比較,理論の構築も基礎部分については終了した.現時点における学術成果は,和論文2件,国際会議発表4件,国内会議発表5件である.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 文献書誌 (16件)

  • [雑誌論文] レーザガイダンスの特性解析と3次元位置センサ・一体型システムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      中島義和ほか
    • 雑誌名

      日本コンピュータ外科学会論文誌 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 異種3次元データ統合システムの構造記述と誤差解析のためのシステムシミュレータ2004

    • 著者名/発表者名
      櫻木太ほか
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(D-II) J87-D-II

      ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻木太: "XMLによる手術支援システムの空間構造記述とその誤差解析への応用"電子情報通信学会技術研究報告(D-II). 102・300. 27-32 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻木太: "3次元位置計測を用いた手術ナビゲーションシステムにおける誤差解析シミュレーションの検証"電子情報通信学会技術研究報告(D-II). 102・576. 13-18 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakajima: "Preoperative Analysis of Optimal Imaging Orientation in Fluoroscopy for Voxel-Based 2-D/3-D Registration"Lecture Notes in Computer Science(Proc.Fifth International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI2002). 2489 Part II. 485-492 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中島義和: "脊椎アライメントの3次元定量化による手術支援システム"第12回コンピュータ支援画像診断学会/第11回日本コンピュータ外科学会 合同論文集. 105-106 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田代孝仁: "X線透視撮影装置を用いた脊椎骨3D/2Dレジストレーションにおける最適撮影方向の検討"電子情報通信学会技術研究報告. MI 2001-87. 47-52 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中島義和: "骨折整復支援ロボティックシステムにおける画像ナビゲーション"第12回日本コンピュータ外科学会大会論文集. 151-152 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山本宗主: "レーザ光2平面交差を用いた直線刺入術具誘導方式の理論的有効範囲解析"第12回日本コンピュータ外科学会大会論文集. 185-186 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻木太: "異種3次元データ総合システムの構造記述と誤差解析のためのシステムシミュレータ"電子情報通信学会論文誌(D-II). J86-D-II(1). 325-338 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山本宗主: "レーザ光2平面交差を用いた直線刺入術具誘導方式の理論的有効範囲解析と精度検証"電子情報通信学会技術研究報告. MI2003-56. 1-6 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakajima: "Computer-Assisted Fracture Reduction of Proximal Femur Using Preoperative CT Data and Intraoperative Fluoroscopic Images"Proc.of International Congress of Computer Assisted Radiology and Surgery. (progress in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakajima: "Available Range Analysis of Laser Guidance System and its Application to Monolithic Integration with Optical Tracker"Proc.of International Congress on Computer Assisted Radiology and Surgery. (progress in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻木 太: "XMLによる手術支援システムの空間構造記述とその誤差解析への応用"電子情報通信学会技術研究報告(D-II). Vol.102, No.300. 27-32 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻木 太: "3次元位置計測を用いた手術ナビゲーションシステムにおける誤差解析シミュレーションの検証"電子情報通信学会技術研究報告(D-II). Vol.102, No.576. 13-18 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakajima: "Preoperative Analysis of Optimal Imaging Orientation in Fluoroscopy for Voxel-Based 2-D/3-D Registration"Lecture Notes in Computer Science2489(Proc. 5^<th> International Conference on MICCAI2002). Part II. 485-492 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 義和: "脊椎アライメントの3次元定量化による手術支援システム"第12回コンピュータ支援画像診断学会/第11回日本コンピュータ外科学会合同論文集. 105-106 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 田代 孝仁: "X線透視撮影装置を用いた脊椎骨3D/2Dレジストレーションにおける最適撮影方向の検討"電子情報通信学会技術研究報告MI2001-87. Vol.101, No.581. 47-52 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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