著者
中尾 恵 黒田 知宏 小山博史 小森 優 松田 哲也 高橋 隆
出版者
一般社団法人情報処理学会
雑誌
情報処理学会論文誌 (ISSN:18827764)
巻号頁・発行日
vol.44, no.8, pp.2255-2265, 2003-08-15
参考文献数
29
被引用文献数
8

本稿では,高度な手術シミュレーションへの適用を目的とした軟組織切開フレームワークを提案する.最初に,質点系における各ノード間に生じる張力によって,軟組織の緊張状態をモデル化する.また,質点系のリモデリングと適応型の四面体分割手法によって,複数の四面体によって構成される3次元仮想オブジェクトに対する切開をシミュレートする.本手法は,組織切開後のトポロジーの変化とリアルタイムな変形に関する一貫した記述を与え,組織の物理的特性を反映した切開創を導出する.さらに,オブジェクト構成要素の階層構造を用いた力学計算の局所化によって,大規模なオブジェクトに対する広範囲でかつ対話的な操作を実現する.ノード階層を用いたリフレッシュレート管理機構は計算精度と計算コストの制御を可能とし,安定なシミュレーションを提供する.上記手法を1台の力覚デバイスをともなった実験システムに実装し,成人男性から取得した胸部MRIデータを適用した.導出される切開創の形状と計算時間に関する定量的な検証の結果,提案フレームワークが高精度かつ対話的な組織切開シミュレーションを提供することを確認した.This paper proposes a framework to simulate soft tissue cutting for advanced surgery simulation.A strained status of soft tissues is modeled as tension between neighboring vertices in a particle-based model.Both remodeling particle systems and adaptive tetrahedral subdivision achieve cutting simulation of tetrahedral objects.These methods deal with topological change and real-time deformation after soft tissue cutting consistently,and present volumetric cuts based on physical characteristics.Local calculation using dynamic elements hierarchy enables interactive and global cutting into large objects.Management structure of refresh rate performs stable simulation by controlling real time performance and simulation quality.3D MRI dataset acquired from an adult man was applied to simulation system with a force feedback device.Quantitative evaluation of calculation time and quality of cuts confirmed that our framework contributes to accurate and interactive tissue cutting.
著者
馬場 新悟 菅 幹生 大城 理 湊 小太郎 松田 哲也 小森 優 高橋 隆 徳富 義宏
出版者
一般社団法人電子情報通信学会
雑誌
電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス (ISSN:09135685)
巻号頁・発行日
vol.100, no.350, pp.23-27, 2000-10-06
被引用文献数
4 1

近年, ロボット手術支援など医療分野で力覚提示技術が注目されている.しかし, そのヒューマンインターフェースに関する性質は必ずしも十分には検討されていない.この研究では, 力覚フィーフォバックディスプレイ装置でペン型ジンバルのインターフェースを利用する場合を対象に, 人間の力覚特性, すなわち, 振動刺激閾値周波数特性とその弁別閾の特性を心理物理的実験によって明らかにした.これらの結果は, 力覚デバイスを用いてVRシステムを設計する際の基礎的データとして利用できる.
著者
山本 恭弘 中尾 恵 黒田 知宏 小山 博史 小森 優 松田 哲也 坂口 元一 米田 正始 高橋 隆
出版者
The Institute of Electrical Engineers of Japan
雑誌
電気学会論文誌. E, センサ・マイクロマシン準部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. A publication of Sensors and Micromachines Society (ISSN:13418939)
巻号頁・発行日
vol.123, no.3, pp.85-91, 2003-03-01
参考文献数
11
被引用文献数
9 4

In field of cardiovascular surgeries, palpation of aorta plays important roles in decision of surgical site.This paper develops palpation simulator of aorta based on a finite element based physical model.The proposed model calculates soft tissue deformation according to the affection of inner pressure and the operation of a surgeon.The proposed method is implemented on a prototype with dual PHANToM device.Experimental results confirmed our model achieves real time simulation of the surgical palpation.
著者
田中 弘美 平井 慎一 陳 延偉 田中 覚 島田 伸敬 森川 茂廣 来見 良誠 山口 哲 小森 優
出版者
立命館大学
雑誌
基盤研究(A)
巻号頁・発行日
2009

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,触覚フィードバックによる遠隔実地訓練を可能にする遠隔協働型超臨場感仮想環境を実現した.そのために,(1) マイクロセンサを用いた内部センシングに基づく,生体軟組織等の非一様変形パラメータ群推定法,(2) オンラインリメッシュ型インタラクティブ柔軟物シミュレーションの実装と高速化法,(3) 腫瘍や血管などの微細構造の変形と連動させた大規模ボリュームデータの可視化法を確立し,(4)遠隔3地点間で低侵襲胆嚢摘出手術と穿刺手術訓練が可能となるボリュームベース遠隔触覚協働環境システムのプロトタイプの実現し,検証実験により有効性を実証した.
著者
小森 優
出版者
医用画像情報学会
雑誌
医用画像情報学会雑誌 (ISSN:09101543)
巻号頁・発行日
vol.23, no.4, pp.108-111, 2006 (Released:2006-12-05)
参考文献数
12

Tactile information are utilized almost everywhere in medical practice. Although the information is important, it is difficult to learn/teach, reproduce and record them. Recent virtual reality technology in medical field can handle a part of tactile information. This paper summarizes tactile sensory of human and progress in haptic devices, and introduces some recent medical applications with haptics. Technical aspects in haptic rendering, delay/latency in haptic response and time/accuracy trade-off in physical elastic simulation are mentioned.