生体循環系モデルの診断・教育のための支援ツールの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780296
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 浅海 賢一 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (50295010)
• Keywords: 生体循環系モデル / 心臓血管系モデル / 心臓拍動モデル / 診断支援 / 因果分析 / 学習理解支援 / フィジオーム / 生理シミュレーション

Research Abstract

生体循環系モデルの診断・学習支援システムのための基本的機能の構築と生体生理モデルの洗練を行った。診断・学習支援システムの6つの主な部分は、生体循環系モデル、ユーザーインタフェース、シミュレータ、因果分析部、診断支援部、学習支援部である。医学生理学を専門とする学生や研究者等のできるだけ多くのユーザーに利用してもらうことを目指し、ユーザーにとって実用に耐えうるレベルまでにシステムの基本モデル、編集機能、使いやすさ等を洗練して提供することを考えた。システムはパソコン上で動作するアプリケーションとしてVisual C++を用いて開発した。生体循環系モデルはColemanが考案したモデルHumanに体重パラメータを付加し、心臓の拍動を表現するためのHemodynamicsモデルと統合した。生体循環系の基本モデルは、ファイルから読み書きできるようツール設計をしており、ユーザーがモデルを編集する機能も実現している。シミュレータでは算術解析インタプリタを組み込んでおり、修正されたモデルを実行コードへコンパイルすることなしで実行することが可能である。因果解析部では、大規模な生体循環系モデル内の変数とパラメータをノードとする有向グラフを作成して因果関係の階層構造を表示することができる機能を実現した。診断支援部では、変数・パラメータの入力変数から出力変数までのすべてのパスを探索して出力変数に強く影響している入力変数を同定するために利用することができる機能を実現した。学習支援部では、生理変数間の因果関係及び感度を理解支援するために用いる対話戦略と学習者モデルを設計した。これらの診断・教育支援システムの基本モデルと基本機能の評価と洗練を今後行っていく予定である。

Research Products

• [Publications] Asami, Ken'ichi, Kitamura, Tadashi: "A Modeling Support Tool for a Global Human Model on the Internet"日本ME学会BME誌. Vol.16, No.8. 60-66 (2002)