| 研究課題/領域番号 |
21K12168
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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62030:学習支援システム関連
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| 研究機関 | 福岡歯科大学 |
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研究代表者 |
山本 勝己 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 准教授 (70425312)
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| 研究分担者 |
松本 彩子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (40824313)
柳 束 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (60758035)
津江 文武 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (80454932)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | Augmented Reality / 学習支援 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
手術の予行練習にて「失敗」を経験させることは、医療の全体的な底上げに繋がる。頭部に装着した小型モニターを装着した学習者は、模型上に重畳表示されたバーチャルな情報AR（Augmented Reality：以下AR）を得るとともに、”臓器”を任意の方向から避けるべき神経や血管をリアルタイムに確認しながら手術の予行練習を行う。AR技術は現実空間に画像や音声、3DCGなどの情報を付加させることができる。本研究にて教育用ツールで手術の困難さや解剖学的形態との関係を手術の予行練習を通じて体験し、学習者が豊富な知識と技量の習得とともにリアルな危機感を感じることができる教育方法を構築する。
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| 研究実績の概要 |
手術の予行練習にて「失敗」を経験させることは、医療の全体的な底上げに繋がる。習得すべき課題について模型上に重畳表示されたバーチャルな情報AR（Augmented Reality）から得るとともに、”臓器”を任意の方向から避けるべき神経や血管をリアルタイムに確認する。デジタル情報のアシストを受けながら手術の疑似体験を学習者に経験させる。本研究の目的は、模型を用いた手術の予行練習にAR技術を導入し、付加的な情報を模型上に重畳表示することにより、現実空間のみで学習することが困難であった知識や技量をより分かりやすく理解させるための教育支援システムを開発することである。本年度は教育用仮想オブジェクトの開発について、デバイス上のデジタルコンテンツ表示としてWebARおよびARアプリを検討した。ARの認識方法として、ロケーションベースAR、マーカーAR、およびマーカーレスARを検討中である。またウェアラブルデバイスにはヘッドマウント型を併用したスマートグラスの応用を試みている。また学習者への装着用機器等タブレット端末の選定を行った。今後、デジタル技術の応用によるAR解剖図と臓器模型とを同時に視認できるシステムの構築で、知識と技量をリンクしてリアルな感覚を自身で体験しながら「失敗ができる」という経験から豊かな知識を習得することができる教育方法の開発とともに、ネット環境への対応としてICT（Information and Communication Technology）による通信技術を活用したコミュニケーションツールへの応用を目指している。そのためまずは映像と音声のやり取りのためのデジタル通信の環境の改善と試験運用を積み重ねた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
既存の仮想オブジェクトによるスマートフォンによる試験運用による教育システムとしての改善点や必要な仮想オブジェクトのリストアップを行い、いくつかのソフトウエアを検討し、妥当と思われるシステムの試験的な運用を試みた。現在、多くの人々が所有するスマートフォンでのAR運用を検討していたが、デジタルコンテンツの困難さやAR使用上の位置情報の取得による個人情報の観点よりWebARによるデバイス上のデジタルコンテンツ表示を検討した。また関連学会の参加により歯科におけるデジタル情報の発展と今後のデジタルツインの動向について多くの情報を選別し本研究への実益を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
デジタル通信の環境の改善点を修正の上、装着用機器等タブレット端末への仮想オブジェクトのデジタル情報の連携および学習模型上への効率的な学習情報の重畳表示と、それにともなう教育支援としての効果の評価を行う。さらにICTによる通信技術を活用したコミュニケーションツールの開発と教育環境のデザインの構築を目指す。WebARによるデバイス上のデジタルコンテンツ表示方法（AR×フォトフレーム・AR×動画・AR×3D）について、動作のパフォーマンスがダウンロード型アプリと比較するとやや低いため表示する3Dコンテンツ等に制約が多くなることが今後の課題と考える。
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