| 研究課題/領域番号 |
18K02923
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 福岡工業大学 |
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研究代表者 |
利光 和彦 福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (10180150)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 計算医療工学 / 教育工学 / VR触診 / 粒子法 / 弾性変形 / 医療シミュレータ / MPS / 触診教育システム / 力触覚インターフェース / 粒子法解析 / 遠隔診療 / 触診訓練システム / 力覚センサー / 生体変形 / 仮想現実 / 計算医工学 / 触診 / 力覚センサ |
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| 研究成果の概要 |
病変の触診感覚を手指で体験的に学ぶことができるVR触診訓練システムの開発研究を行った．力覚インターフェースとして，新たに人工生体人肌モデルを用い，内部しこりは，形状と硬さが自由に可変できる負圧粒子剛性要素を用いた．触診指の位置は，静電容量式センサ（I-SCAN）およびwebカメラでリアルタイム検出し，コンピュータ上のVRモデルと連動して表示可能である．さらに，大変形弾性解析プログラムとして，粒子法計算プログラムを作成し，有用性を確認した．特に，これまで不明であった応力について，独自の手法によりFEM解析と比較可能とした．開発したシステムは，医学生の触診教育などに有用であることが期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本粒子法計算と既存の計算法（FEM）とで，独自の手法により応力の比較を可能とした．微小変形（1mm～3mm程度）の触診で，変形や応力の計算精度の比較を行い，本計算は，微小変形触診に対応できる精度であることを示した．さらに，人工生体モデルに負圧による硬さ制御が可能なしこりを埋め込んだ力覚センサを開発した．このセンサをVRシステムに組み込むことにより，指で触る感覚を伴うVR医療触診訓練が可能になる．さらに，システムを発展させれば，コロナ禍で顕在化した人との接触を避けること，つまり医学生の触診教育時において患者との直接接触無しの実習，触る感覚が伴う新たなリモート診療などが期待される．
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