言語解析による手術書からの仮想手術環境の自動構築

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手術シミュレータを実用化するうえで、手術主義や手術情景(シーン)をコンピュータ上で表現し、実時間で高精度な物理計算を行うための工夫が必要となる。ある手術を知識として実現するために、暗黙知を前提とした言語情報としての手術手順書とVR環境が共有できる概念構造(オントロジー)が必要になる。本研究では、手術手順に対して医用VR環境と手術手順書が共通にもつ概念構造を分析し、手術VRオントロジの構築を試みた。また、SVMを用いた分類により、限られた条件下ではあるが手術手順書からの手術プロセス、シーンの抽出が可能であることが確認された。また、XMLで記述された手術シナリオに基づくVRシミュレーションを個々の計算機環境で実施した際のパフォーマンスを計測する方法として手術シミュレーション用ベンチマークを構築した。実験の結果、従来のベンチマークソフトの結果とは高い相関が得られなかったことから、手術シミュレーション独自のベンチマークが必要であることが示唆された。多くの臓器を同時に扱う大規模な医用シミュレーションを実時間で達成するためには、扱う臓器モデルと計算精度を動的に調整し、少ない計算資源を有効に利用する手法が必要である。本研究では、メッシュの空間分解能を可能な限り高く維持しつつ、弾性値を集約してメッシュに適用する手法を提案した。実験の結果、線形関数と対数関数を混合した関数を用いた場合に最も集約の効果が大きくなることが判明した。以上より、手術VRシミュレーション環境構築に必要な基盤技術の調査、試作を実施し、課題の明確化と一部解決策の提示を行うことができた。