コンピュータ内に形態と機能を合わせ持つ三次元構造を発生する手法の開発

开发一种在计算机中生成具有形式和功能的三维结构的方法

• 批准号: 10877146
• 负责人: 鈴木 直樹
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10877146/
• 关键词: コンピュータグラフィックス; セルレンダリング; 骨格筋; 三次元モデル; 四次元解析; 四次元像; 筋肉; 運動; 収縮; シミュレーション; コンピュータグラフィクス

(1)セルレンダリング用ソフトウエアの構築本研究の本題である生体内の生体構造を生体内の細胞の集団の集合体として構築できるシステムを作成した。コンピュータ内での最小の単位をセルとし、このセルが集合して三次元形状を構築するものとした。生体では形態が機能を決定する性質があるため、本システムでは特定の臓器を対象とできるように、MRIから得た輪郭データ群の三次元領域内にセルを充填して対象物を構築できる機能を持たせた。(2)骨格筋構築への応用本手法を骨格筋に用いるため骨格筋自身を筋束単位でセル化し、紡錘形状にセル化した筋束を束ねて骨格筋を作成する手法を開発した。さらに、CTデータより構築した上腕骨格系にこの筋束の集合体よりなる筋を三次元的に付着させ、筋を収縮拡張することにより基本的な上腕の動作を行えるようなシステムを開発した。さらに4機のPolhemusセンサを用いて上腕の生体からのデータを受け取り、これを基に骨格系を駆動させ、その際の各上腕の筋の相互作用、時空的動態を計測する手法を得た。(3)平滑筋構築への応用平滑筋の挙動を示す手法として結腸の一部(下降結腸)を筒状にモデル化し、このモデルを構築するタイル状セルの瞬間的変異に基づく収縮を与えることにより筒状モデルの蠕動運動様の動作を行わせることができた。(4)総括本研究によってセル化する最小単位の形状を球状、紡錘形状、タイル形状と変化させることにより、それぞれ目的に応じた生体の四次元的挙動を再現し、かつ解析できる手法を開発することができた。

The main contents of this study are as follows: (1) the purpose of this study is to make a collection of cells in vivo in this study. The minimum number of bits, the collection, the cubic shape, the third dimension, the third dimension. The shape and shape of the body can determine the performance of the system, the specific device of the system, and the MRI. in the three-dimensional field, the image filling system can be used to fill the image system. (2) the bone latticework is made by using this technique to change the position and shape of the bundles of the tendons. The upper wrist is framed with ribs and bundles, and the three-dimensional structure of the upper wrist is divided into three dimensions. The basic action of the upper wrist is that of the upper wrist, and that of the upper wrist. The four-machine Polhemus device was successfully used in the dynamic calculation of the upper wrist, such as the movement of the upper wrist, the interaction between the muscles of the upper wrist, and the dynamic calculation technique of time and space. (3) smooth tendons are used to show how to use smooth tendons to show the results of the first part (drop results). This is the first part of the test results (drop results). In the instant of the smooth rib test, the smooth rib machine is used to display the results (drop results). In the instant of the machine, it is necessary to analyze the operation of the cylinder roller in the middle of the operation. (4) it includes that in this study, the minimum position shape is spherical, the shape is spherical, the shape is spherical.