2009 Fiscal Year Annual Research Report
超臨場感遠隔協働のためのインタラクティブ柔軟物シミュレーションと可視触化の研究
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21240017
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
田中 弘美 Ritsumeikan University, 情報理工学部, 教授 (10268154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 慎一 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
田中 覚 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60251980)
森川 茂廣 滋賀医科大学, 医学部看護学科, 教授 (60220042)
来見 良誠 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (70205219)
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| Keywords | 非一様柔軟物シミュレーション / 超臨場感コミュニケーション / 遠隔協働 / 低侵襲手術シミュレーション / 多人数インタラクション / 可視触化 |
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| Research Abstract |
触覚情報が重要な遠隔協働タスクとして医療分野における低侵襲手術訓練を想定し,ボリュームベース遠隔触覚協働環境実現のための基盤技術を構築する.非一様な柔軟物の外形や内部の変形挙動を,マイクロフォースセンサやMR撮像装置を用いた内部センシングにより観察し,皮膚の弾力を表すような力学的変形特性や内部構造を自動抽出する方法を検討した
複数人の操作で,非一様な柔軟物の変形挙動や物体同士やツールとのインタラクションを変形特性と摩擦を考慮して忠実に再現し視触覚提示する方法を検討した.変形精度の向上を図るために,物理ベースのオンラインリメソシュモデル(DDAM : Dynamic Deformable Adaptive Grid)を,連続体力学に基づく動的適応的変形モデルに拡張を図り実装した.multi-rateのオンラインリメッシュ型切断および穿刺シミュレーションを構築に着手し,連続体力学ベースのシミュレーションに拡張を図った.穿刺手術ナビゲーションシステムの構築のために,寒天ファントムを用いて軟組織に穿刺した際に針先端に生じる物理現象を観測し,寒天ファントムの力学特性と穿刺針に加わる力覚情報をもとに穿刺シミュレーションを作成した
柔軟物の変形や切断シミュレーションなどで生じる,格子点の配置や粗密が不規則な非構造格子状のボリュームデータを,n次元で微分可能なデータに補間して正規格子化し,リアルタイムに可視化するレイキャスティング法を用いて高速に可視化する方法と,MPU法を用いて,曲面を構成するSurface-MPU法をボリュームデータに適用できるようにVolume-MPU法に拡張した
遠隔多地点間で「触覚」を1000HZで提供するボリュームベース臨場感通信により,複数人が同一臓器へインタラクションする低侵襲手術訓練タスクを実現するために0各地点の操作パラメータを世界時間のタイムスタンプを添付してサーバに集め,サーバがタイムスタンブに従って10mm秒程度で同期をとり,同期させた全地点の操作パラメータを全地点へ同時に配信するシステムを実装した
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Research Products
(141 results)
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[Journal Article] Grid-Independent Metropolis Sampling for Volume Visualization2010
Author(s)
Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa, Susumu Nakata, Hideo Nakajima, Takuya Hatta, Frederika Rambu Ngana, Takuma Kawamura, Naohisa Sakamoto, Koji Koyamada
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Journal Title
International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing Vol.1, No.2(印刷中(掲載決定))
Peer Reviewed
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[Journal Article] Trifluoromethoxy-benzylated ligands improve amyloid detection in the brain using ^<19>F magnetic resonance imaging2009
Author(s)
Amatubo T, Morikawa S, Matsuda K, Inubushi T, Urushitani M, Taguchi H, Shirai N, Hirao K, Kato M, Morino K, Kimura H, Nakano I, Yoshida C, Okada T, Sano M, Tooyama I
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Journal Title
Neurosci Res 63
Pages: 76-81
Peer Reviewed
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[Journal Article] Oxidative stress induction of DJ-1 protein in reactive astrocytes scavenges free radicals and reduces cell injury2009
Author(s)
Yanagida T, Tsushima J, Kitamura Y, Yanagisawa D, Takata K, Shibaike T, Yamamoto A, Taniguchi T, Yasui H, Taira T, Morikawa S, Inubushi T, Tooyama I, Ariga H
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Journal Title
Oxidative Medicine and Cellular longevity 2
Pages: 36-42
Peer Reviewed
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[Journal Article] Relationship between the tautomeric structures of curcumin derivatives and their A・-binding activities in the context of therapies for Alzheimer's disease2009
Author(s)
Yanagisawa D, Shirai N, Amatsubo T, Taguchi H, Hirao K, Urushitani M, Morikawa S, Inubushi T, Kato M, Kato F, Morino K, Kimura H, Nakano I, Yoshida C, Okada T, Sano M, Wada Y, Wada K, Yamamoto A, Tooyama I
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Presentation] VR触力覚を用いた歯科ハンドスキルシミュレーショントレーニング(第14報)-矯正歯科用ブラケット配置シミュレータの開発-2010
Author(s)
山口哲, 岡村真弥, 山内淳平, 吉田能得, 大野弘子, 上松節子, 八木雅和, 河本祐介, 登尾啓史, 高田健治, 荘村泰治
Organizer
第55回日本歯科理工学会学術講演会
Place of Presentation
東京 タワーホール船堀
Year and Date
20100417-20100418
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[Presentation] Binding form of curcumine derivatives to・-amyloid aggregates2009
Author(s)
Yanagisawa D, Shirai N, Amatsubo T, Taguchi H, Hirao K, Urushitani M, Morikawa S, Inubushi T, Kato M, Morino K, Kimura H, Nakano I, Yoshida C, Okada T, Sano M, Tooyama I
Organizer
12th International Conference on Alzheimer's Disease(ICAD 2009)
Place of Presentation
Viena, Austria
Year and Date
20090711-20090716
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