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VR(バーチャルリアリティ)を用いた解剖学運動学教育の教育効果研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H00904
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

菅本 一臣  大阪大学, 大学院工学研究科, 招へい教授 (40294061)

研究分担者 島田 昌一  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20216063)
玉城 雅史  大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (90837535)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードバーチャルリアリティー / 解剖学 / 運動学 / 教育 / ビッグデータ / 臓器3次元形状 / 骨関節3次元動態 / バーチャルリアリティ
研究開始時の研究の概要

1.人体臓器のCG化 上述したように人体臓器の3次元形状ビッグデータはすでに取得している この情報を用いて、まず臓器の平均形状モデルをコンピュータグラフィックスで作成する。2. VRシステム開発 上記で作成した人体臓器3次元モデルをVR上で閲覧できるようにシステムを構築する 3.解剖学教育の教育効果判定 今回提案する人体解剖学教育ツールとしてのVRシステムが医学生の解剖学教育に実際にどのように役立っているかを判定する。その際に、研究分担者は当大学の解剖学教室の教授であるが、学生の解剖学の通常の授業と、今回提案するVRを用いた授業においてそれぞれの学習効果を判定する。

研究成果の概要

本での解剖学的知識の取得には大きな欠点がある。それは人体は3次元構造をしていて、心臓や関節部などでは動きを伴うものであるが、それを2次元で描かれた本という媒体で学ぶためには効率的な学習ができない。一方、屍体を用いた解剖学教育の問題点を解消させるために、VR(バーチャルリアリティー)を用いて解決することを目的とした。本プロジェクトでは3次元構造をした人体モデルの作成、さらにはそれをVR(バーチャルリアリティー)対応とした。作成されたVRシステムが解剖学教育にどのような効果が得られたかを詳細に検討した結果、従来方法に比べて知識の固定化、3次元人体構造の理解の点で飛躍的な教育効果があった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人体は3次元構造をしている。その理解は本ではほぼ不可能である。さらにそれらを文字で説明することは非常に困難である。一方で、屍体を用いた解剖学教育では屍体の数の問題、屍体と生体との状態の違いといった様々な問題点がある。心臓や肺、骨関節の3次元的な動態を理解することはそれら以上に不可能である。我々はそれらを理解学習するためにもそれに適した媒体が必要と考えた。さらに上述した様々な課題を克服するためにVRシステムの構築が医学生や若手外科医師の革新的な解剖学、運動学教育ツールとなりうると考えた。それらは解剖学および運動学教育に革新をもたらすものと思われる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (15件) (うち招待講演 15件)

  • [学会発表] 脊椎外科手術におけるVirtual RealityまたはAugmented Realityの今後の展望と現時点での問題点2023

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膝関節3次元動態の最近の知見2023

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 肩関節疾患の診断治療に役立つ肩関節のキネマティクス2022

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      JOSKAS2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動器の三次元動態データとそのリハビリテーション医療2022

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーション治療におけるロボットの活用2022

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      日本整形外科基礎学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動器の三次元動態データとそのリハビリテーション医療2022

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第59回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医工および産学連携におけるものづくり(楽観論)2022

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      大阪大学グロ若シンポジウム(招待講演)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーション治療におけるロボットの活用2022

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第37回日本整形外科基礎学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VRは屍体を用いたクリニカルアナトミーラボにとって代われるか?2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 産官学、医工連携におけるものづくり(楽観論)「漫画、You tube、 VRなどで学ぶリハビリテーション医学」2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 整形外科の病気を予防する運動の重要性~エビデンスとメカニズムから~2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第23回日本運動疫学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 上肢骨関節の生体内3次元動態解析の重要性とその意義について2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第48回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 足の用語の乱れ問題 -2022年4月1日より足の用語の解釈が大きく変わります-2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第5回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーション医学に必要な運動学2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会オンライン講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 理学療法士なら関節の動きを3Dで理解しよう2021

    • 著者名/発表者名
      菅本一臣
    • 学会等名
      第13回筑後地区リハビリテーション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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