2007 Fiscal Year Annual Research Report
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18680043
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
中尾 恵 Nara Institute of Science and Technology, 情報科学研究科, 助教 (10362526)
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| Keywords | 手術計画支援 / 医用グラフィクス / 物理法則モデリング / 実時間シミュレーション / 臨床教育 / 人工現実感 |
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| Research Abstract |
高度治療計画のための術前リハーサルシステムの実現に向け、本年度は臓器変形シミュレーション結果の可視化アルゴリズムの向上、生体臓器に代表される弾性体の力学特性計測環境の構築、患者個人の医用画像データからのモデリング作業の自動化に関する研究開発を実施した。具体的な研究成果は次の通りである。
(1) ボリューム変形・陰影処理アルゴリズムの開発
ボリューム変形結果を高速に、かつ、陰影の変化を伴って可視化するボリュームグラフィクスアルゴリズムを開発した。GPU (Graphic Programming Unit)上での演算に対応し、汎用PCにおいても512^3の大規模な医用画像を用いた臓器変形シミュレーション結果を毎秒10フレーム以上でリアルタイムに描出することが可能となった。
(2) 弾性体操作時の位置・姿勢・力計測システムの開発
テック技販社製3軸力センサとMicroBird6軸位置・姿勢計測装置を用い、弾性体に対する押し込み操作などに対して発生する力と位置・姿勢情報をリアルタイムに計測可能なシステムを構築した。また、計測した触覚情報を、力覚提示デバイスを通して体感できるシステムを開発した。
(3) 臓器・手術法テンプレートの開発
患者個人の医用画像集合からモデリング作業を必要とせずに手術シミュレーションを実施するための臓器・手術法テンプレートを開発した。本テンプレートは、生体組織の不均一な弾性分布、物理条件を保持し、最小二乗近似により患者個人の医用画像データヘパーソナライズが可能である。
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