協調的仮想空間を利用した症例別インプラントの設計と製造法に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500342
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 伊藤 照明 徳島大学, 工学部, 助教授 (90284306)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福田 収一 東京都立科学技術大学, 工学部, 教授 (90107095) ; 西良 浩一 徳島大学, 医学部, 講師 (10304528) ; 佐藤 悌介 徳島大学, 工学部, 教授 (50035804) ; 松浦 慶総 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70282960) ; 大久保 雅史 岡山県立大学, 情報工学部, 助教授 (10233074)
• Keywords: 仮想空間技術 / インプラント / 協調作業 / 3次元CAD / 医用工学 / コンカレントエンジニアリング / 多孔質セラミックス / ラピッドプロトタイプ

Research Abstract

本研究で提案する研究組織を編成し,研究代表者を中心としてシステム開発企画を行い,全体のシステム設計の仕様を作成した。システムの基本構成は3部構成とし,生体材料開発用プロトインプラント開発システム,分散型高度化3次元CADシステム,バーチャルマニュファクチュアリングシステムのサブシステムで構成する。さらに,これらの基本サブシステムはユビキタスネットワークにより統合され,設計コラボレーション環境として構築する仕様である。本科学研究費で導入する分散型高度化3次元CADシステムを徳島大学に設置し,ネットワークで接続し,学内LANにより相互利用の環境を構築した。また,生体材料開発用プロトインプラント開発システムとしては,卓上型の小型加工装置による構成で作成し,分散型高度化3次元CADのデータからの加工を可能とした。さらに,分散型高度化3次元CADシステムを用いて,バーチャルマニュファクチュアリングシステムを構築した。これは,3次元のモデリングデータを相互利用し,仮想空間内で直接的操作によるプロトタイプ作成を行うためのシステムである。なお,本サブシステムの持つ機能は形状変形だけでなく,プロトタイプ作成のための部分構造作成,機能確認,性能評価,官能評価などを仮想空間内で行うことが特徴である。さらに,こうして作成した設計データから多孔質セラミックスによる特殊加工の実施を行い,その加工性に関する評価を行った。以上のように,平成15年度では本研究で開発を進めているシステムの全体構成と大まかな流れを実現することができており,平成16年度では仮想的協調環境の構築とその評価を中心としてさらに研究を継続する予定である。

Research Products

• [Publications] Teruaki Ito: "Collaborative implant design using the virtual manufacturing approach"International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 16・7. 541-545 (2003)
• [Publications] Teruaki Ito: "Production of Porous Ceramics Implants based on Digital Implants Model"International Conference on Applied Simulation and Modeling. 371-375 (2003)
• [Publications] Teruaki Ito: "Virtual manufacturing approach to collaborative design and production for hard-tissue implants"International Conference on Human-Computer Interaction. 934-938 (2003)
• [Publications] Teruaki Ito: "Design and Production of Ceramics Implants using Virtual Environment"Computer-aided Production Engineering, CAPE2003. 461-468 (2003)