仮想空間操作を利用した対話型手術シミュレーションシステムの基本機能の実現

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  • カソウ クウカン ソウサ オ リヨウシタ タイワガタ シュジュツ シミュレーシ
  • Implementation of Basic Functions of Interactive Surgical Simulation System Based on Virtual Space Manipulation
  • コンピュータグラフィクス

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近年の計算機能力の向上による仮想現実感技術の向上や 医療現場における各種医用3次元画像の普及により 仮想現実感技術を利用した手術シミュレーションシステムへの期待が高まっている.我々は 仮想空間操作を利用した対話性の高い手術シミュレーションシステムを開発した.本システムでは 手術に必要となる各種操作を仮想空間操作の技術に基づいて実現し グラフィックワークステーションを用いて高速に処理することを可能としている.これらを実現するために 手術シミュレーションの各種操作方法や グラフィックスワークステーションのハードウェアを利用するために必要となる高速なポリゴン生成手法を開発した.また 手術シミュレーションの評価法のひとつとして リアルタイム距離マップ表示機能を新たに開発した.本論文では 手術シミュレーションシステムの各種操作機能の操作方法および実現アルゴリズム 仮想空間操作を効率的に行うために新たに開発したデータ構造 高速なポリゴン生成手法 リアルタイム距離マップ表示について述べる. また 実際の患者の画像を用いた実験によって開発した機能が臨床応用における手術シミュレーションに有効であることを確認した.

Based on recent progress of computational power for virtual reality and three-demensional medical imaging technology, a surgical simulation system employing the virtual reality technology is becomming to be practical. We developed a surgical simulation system with high level interactions based on virtual space manipulation on a graphic workstation. In this system, we constructed functions for interaction, high speed polygon generation method, and "realtime distance map" for evaluation function. In this paper, we describe algorithms for interactions, a new data structure, a method for polygon generation and realtime distance map for our system.

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