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点群モデルに基づく簡易非線形解析を用いた新バーチャル医療触診訓練教育装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K01052
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 教育工学
研究機関福岡工業大学

研究代表者

利光 和彦  福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (10180150)

連携研究者 徳安 達士  福岡工業大学, 情報システム工学科, 教授 (50435492)
岡村 和俊  九州大学, 歯学研究科, 助教 (20346802)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード計算医工学 / 生体変形 / 触診 / メッシュレス解析 / 粒子法 / Virtual reality / Palpation training / Mesh free method / Medical simulator / Particle method / MPS / Force sensation / 仮想現実 / 触診システム / 力覚 / メッシュフリー法 / 医療シミュレータ
研究成果の概要

本研究は,PC上で患部をVR再現し,力覚伝達装置によって触診の感覚や知識を学ぶシステムの基礎研究である.患部モデルは,医療画像の位置情報(点群)を用いて作成する.触診による変形や力覚の計算は,以下の2通りで行った.第1は,簡易ばね要素によるメッシュレス数値解析,第2は,患部を厚肉弾性体微分方程式でモデル化した粒子法である.前者では,システムのリアルタイム作動を可能とした.後者では,線形・非線型弾性計算が可能となった.粒子法とFEM解析結果を比較し,変形は定性的に一致した.しかし,応力分布は異なることが分かった.したがって,粒子法の計算スキームの検討が必要であることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] メッシュフリー法による歯科触診訓練用仮想患者モデルの構築2018

    • 著者名/発表者名
      徳安達士,丸山翼,山本貴弘,利光和彦,岡村和俊,吉浦一紀
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子ジャーナル)

      巻: 138-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] VR頭頸部触診訓練システムのためのMPS弾性解析に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      菊池美郁,利光和彦,松田千尋,宮原 舞,徳安達士,山本貴弘, 岡村和俊,吉浦一紀
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Virtual Face Model for Palpation Training - Construction of dynamic model with particle method -2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsushi Tokuyasu, Kenji Yoshitomi, Haruka Kikuchi, Mai Miyahara, Takahiro Yamamoto, Kazuhiko Toshimitsu, Kazutoshi Okamura, Kazunori Yoshiura
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 頭頸部触診システムの開発~MF法による仮想患者モデルと指腹部への力覚提示装置の試作~2016

    • 著者名/発表者名
      中山貴彰,吉富健二,岡村和俊,吉浦一紀,利光和彦,徳安達士
    • 学会等名
      日本コンピュータ外科学会年次大会講演集(東京工科大)
    • 発表場所
      東京都,東京工科大
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Mesh Free Deforming Analysis for Maxillofacial Palpation on a Virtual Training System2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yoshitomi, Tatsushi Tokuyasu, Kazuhiko Toshimitsu, Takaaki Nakayama, Kazutoshi Okamura and Kazunori Yoshiura
    • 学会等名
      Proceedings of the Ninth International Workshop on Frontiers in Complex, Intelligent and Software Intensive Systems (FCISIS-2016), FCISIS-S1-3, July 6-8, 2016, Fukuoka, Japan
    • 発表場所
      福岡市,福岡工業大学
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Mesh Free Deforming Analysis for Maxillofacial Palpation on a Virtual Training System2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yoshitomi, Tatsushi Tokuyasu, Kazuhiko Toshimitsu, Takaaki Nakayama, Kazutoshi Okamura and Kazunori Yoshiura
    • 学会等名
      The Ninth International Workshop on Frontiers in Complex, Intelligent and Software Intensive Systems (FCISIS-2016)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バネ要素を用いた簡易メッシュフリー法による頭頸部触診訓練システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      吉富健二,徳安達士, 利光和彦,中山貴彰,岡村和俊,吉浦一紀
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(横浜)
    • 発表場所
      横浜,日本
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 福岡工業大学・情報工学部・情報システム工学科・利光研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~toshimitsu/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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