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1998 年度 研究成果報告書概要

立体画像で与えた仮想臓器への操作に現実感を伴う教育用手術解剖シミュレータ

研究課題

研究課題/領域番号 08680197
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

若松 秀俊  東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40014237)

研究分担者 影井 清一郎  横浜国立大学, 工学部 人工環境システム学科, 教授 (20017966)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
キーワード仮想現実 / 仮想用具 / 仮想物体 / 遠隔操作 / 解剖・手術シミュレータ / 立体画像
研究概要

研究期間全般にわたって,両眼視差立体視切離に関する新しい技術の開発と改良を行った。最終的には,仮想切離器具の遠隔操作が可能で仮想物体の切離が可能なマスタースレーブ鋏型デバイスを完成した。なお,これまでのナイフ型,鋏型,鋸型の3種のデバイスの操作性をも改善し円滑な動作が可能なことをも確認した。切離時の微妙な抗力実現のために,粘弾性力学モデルで生体構成物質の物性を実現するための基礎的な研究を行い,破壊モデルを含めて表現する方法を完成した。これらの成果をもとに,立体視切離感覚実現のために遠隔操作が可能なフォースディスプレイシステムを製作し,それを手術解剖シミュレータに応用した。
これらと並行して,眼球の視線調節機能についての研究を行い,視標の運動に依存した眼球の統合運動をハードウェア的に実現し立体視に応用した。さらに手術および解剖時の切断面の明示など画像表現上の技術も向上させた。また,一様な物性もつ弾性体を切離デバイスにより種々の速度で切離するときの抗力を生体臓器を構成する物質を切離するときに発生する抗力と比較検討した。
今後は三次元臓器画像の立体視切離の操作感覚,現実感の向上を目指した新たなマスタースレーブ型切離デバイスを開発し,さらに小型通信機能機器の開発を行う予定である。

  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] 高原健爾 若松秀俊: "可変サンプリング周期のもとでのシステム同定" 電子情報通信学会論文誌. J79-DII6. 1172-1175 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 山本博美 若松秀俊 糸井 節: "個人識別可能な痴呆性徘徊老人の電子保護システムの運用と効果" 電子情報通信学会論文誌. J80-DII1. 359-362 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu: "Operational systems of stereoscopic cutting 3D virtual objects with reactive feeling." Proc.IFAC 13th World Congr.,Biomed.Control. 13. 409-414 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 若松秀俊 安名正和: "鋏状デバイスによる紙状立体仮想物体の切断感覚の実現システム" 電気学会論文C. 116-C,10. 1163-1168 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu,M.Yasuna,X.Zhang: "Stereo-operation-system with reactive feeling of 3D virtual organic materials in real space" J.Int.Fed.Med.Biol.Eng.,Proc.World Congr.Med.Phys.Biomed.Eng.'97. 29-Suppl. 829 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 若松秀俊 張 暁林: "前庭動眼反射,滑動性運動を統合した眼球運動制御モデル" 電気学会論文C. 117-C,11. 1688-1695 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu K.Takahara: "Human friendly clinical control of respiration to deal with difference of individual characteristics" Proc.6th IFAC Symp.Autom.Syst.Human Skill. 6. 73-76 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Takahara H.Wakamatsu: "Human friendly control system of alveolar CO2-concentration based on adaptive control theory" Proc.Int.Workshop Robot Human Commun.6. 432-437 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 若松秀俊 高原健爾 兎束俊成: "痴呆性老人とコンピュータで造り出した劇場型仮想遊興環境" 日本健康科学学会誌. 13-3. 150 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu,X.Zhang,S.Honma: "Teleoperational force display system in manipulation of virtual object using scissors-type cutting device" Proc.Asia-Pacific Conf.control Meas.3. 312-316 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 張 暁林 若松秀俊: "解剖学的構造に基づいた学習機能をもつ眼球運動システムとその特性" 電気学会論文C. 118-C7/8. 1053-1059 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] X.Zhang H.Wakamatsu: "Electrical equivalent circuit and resting membrane poten-tial of neuron.(1999)" Proc.Int.Symp.Artif.Life Robot.4. 703-706 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 谷口慶治 若松秀俊: "医用電子と生体情報" 共立出版社,東京, (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 谷口慶治編 分担執筆: "画像処理工学-基礎編" 共立出版社,東京, 237-245 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 若松秀俊 分担執筆: "現代日本臨床機能検査 上巻 理工学的先端技術の進歩に伴う臨床機能検査法の新たな展開" 日本臨床社,東京, 11-28 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu: "Operational systems of stereoscopic cutting 3D virtual objects with reactive feeling." Proc.IFAC 13th World Congr., Biomed.Control.409-414 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Takahara and H.Wakamatsu: "System identification with variable sampling intervals." Trans IEICE. J79-D-II-6. 1172-1175 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Yamamoto, H.Wakamatsu and M.Itoi: "Effect and application of electronic safeguard ststem, Identification of senile elderly patients." Trans IEICE. J80-D-II-1. 359-362 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu, M.Yasuna and X.Zhang: "Stereo-operation-system with reactive feeling of 3D virtual organic materials in real space." Proc.World Congr.Med.Phys.Biomed.Eng. '97 J.Int.Fed.Med.Biol.Eng.29-Suppl. 829 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu, X.Zhang and S.Honma: "Teleoperational force display system in manipulation of virtual object using scissors-type cutting device." Proc.Asia-Pacific Conf.control Meas.312-316 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Wakamatsu, H.and M.Yasuna: "Stereoscopic image cutting system with reactive feeling on cutting virtual sheet object by scissors-type device." Trans.IEE Japan. 116-C,10. 1163-1168 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu, K.Takahara and T.Uzuka: "Senile elderly patients and theater-type virtual facility for entertainment" Trans.Health Sciences. 13-3. 150-156 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu and K.Takahara: "Human friendly clinical control of respriation to deal with difference of individual characteristics." Proc.6th IFAC Symp.Autom.Syst.Human Skill.73-76 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu, K.Takahara: "Rehabilitation of senile elderly patients by theater-type virtual facility for entertainment" Proc.8^<th> World Congr.Int.Rehabl.Med.Assoc.1085-1089 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Takahara and H.Wakamatsu: "Human friendly control system of alveolar CO2-concentration based on adaptive control theory." Proc.6th Int.Workshop Robot Human Commun.432-437 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Wakamatsu and X.Zhang: "Optical axis control system as unification of reflex and pursuit eye movements." Trans.IEE Japan. 117-C,11. 1688-1695 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] X.Zhang and H.Wakamatsu: "Learning model of eye movement system based on anatomical structure." Trans.IEE Japan. 118-C,7/8. 1053-1059 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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