理論解析および計算機シミュレーションによる、複合現実感システムの精度限界導出

通过理论分析和计算机模拟得出混合现实系统的精度极限

• 批准号: 14780281
• 负责人: 中島 義和
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780281/
• 关键词: システム精度解析; 誤差伝播シミュレータ; 複合現実感システム; 手術情報データベース; 誤差解析; 複合誤差; コンピュータシミュレーション; システム設計; 臨床適用

研究目的は,理論解析および計算機シミュレーションによる手術ナビゲーションを主目的とした複合現実感システムの動作精度およびその計測データ精度の解析である.具体的には,手術ナビゲーションシステムにおける単体誤差を(1)点-点,点-直線,点-平面,直線-平面など対応探索アルゴリズム別に分類するための系統的分類手法と(2)単体誤差の混在および相互作用に対応する複合誤差解析手段の確立により,解析するものである.ここで,計算機シミュレーションによる手法は安定・汎用的な手法として位置付けられ,また,理論解析による手法は高速計算手法として位置付けられている.後者の計算機シミュレーションによる精度解析システムは,手術ナビゲーションシステムに実装,手術評価値の自動解析に使用している.具体的には,本研究成果の機能を組み込んだ手術ナビゲーションシステムを実際の手術で使用し,獲得したデータの信頼性計算や,データ信頼性の術中の条件対する状態変化解析を行い,手術ナビゲーションのプロトコルにフィードバックした.また,データの信頼性を情報として保持する手術情報データベースシステムを提案するなど,新たな展開を得ることができた.また,本システムはレーザガイダンスシステム(共同研究企業:日立製作所)の製品化の仕様検討にも利用された.前者の理論解析については,推定精度の観点より現時点で十分な達成点には至っておらず発表は行われていないが,基本方針の確認とその可能性は確認できており,術中に記録したデータとの比較,理論の構築も基礎部分については終了した.現時点における学術成果は,和論文2件,国際会議発表4件,国内会議発表5件である.

は research purpose, theoretical analytical お よ び computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る surgery ナ ビ ゲ ー シ ョ ン を main purpose と し た composite now be feeling シ ス テ ム の motion precision お よ び そ の measuring デ ー タ の analytical precision で あ る. Specific に は, surgery ナ ビ ゲ ー シ ョ ン シ ス テ ム に お け る を 単 body error (1) point to point, point - line, point - plane, line - plane な ど 応 seaborne explore ア ル ゴ リ ズ ム don't に classification す る た め の system classification technique と の 単 body (2) error in お よ び interaction に 応 seaborne す る composite error parsing methods の establish に よ り, parsing す る も の で あ る. こ こ で, computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る gimmick は stability, domestic な gimmick と し て position pay け ら れ, ま た, theoretical analytical に よ る gimmick は high-speed computing technique と し て position pay け ら れ て い る. The latter の computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る precision analytical シ ス テ ム は, surgery ナ ビ ゲ ー シ ョ ン シ ス テ ム に be installed, operation evaluation 価 numerical analytical に の automatically using し て い る. Specific に は, this research group の function を み 込 ん だ surgery ナ ビ ゲ ー シ ョ ン シ ス テ ム を be interstate で use し の surgery, get し た デ ー タ の letter 頼 calculation や, デ ー タ letter 頼 sex の intraoperative の conditions す seaborne る state - resolving analysis を い, surgery ナ ビ ゲ ー シ ョ ン の プ ロ ト コ ル に フ ィ ー ド バ ッ ク し た. ま た, デ ー タ の 頼 sex を intelligence と し て keep す る operation intelligence デ ー タ ベ ー ス シ ス テ ム を proposal す る な ど, new た な expand を must る こ と が で き た. ま た, this シ ス テ ム は レ ー ザ ガ イ ダ ン ス シ ス テ ム (joint research enterprise: Hitachi) の nano coating の shi others beg に 検 も using さ れ た. The former theory の に つ い て は, presumption of precision の 観 point よ り now points で very な reach に は to っ て お ら ず 発 table line は わ れ て い な い が, basic principle の confirm と そ の possibility は identify で き て お り, intraoperative に record し た デ ー タ と の comparison, theory の build も part に つ い て は end し た. At present, there are における academic achievements における, 2 papers, 4 international conference presentations, and 5 domestic conference presentations である.

项目成果

田代孝仁: "X線透視撮影装置を用いた脊椎骨3D/2Dレジストレーションにおける最適撮影方向の検討"電子情報通信学会技術研究報告. MI 2001-87. 47-52 (2002)

Tashiro Takahito：“使用 X 射线透视设备进行椎体 3D/2D 配准的最佳成像方向的研究”IEICE MI 2001-87 (2002)。

田代 孝仁: "X線透視撮影装置を用いた脊椎骨3D/2Dレジストレーションにおける最適撮影方向の検討"電子情報通信学会技術研究報告MI2001-87. Vol.101, No.581. 47-52 (2002)

Takahito Tashiro：“使用 X 射线透视设备进行椎体 3D/2D 配准的最佳成像方向的研究”IEICE 技术研究报告 MI2001-87，第 101 卷，第 47-52 号（2002 年）。

Y.Nakajima: "Preoperative Analysis of Optimal Imaging Orientation in Fluoroscopy for Voxel-Based 2-D/3-D Registration"Lecture Notes in Computer Science(Proc.Fifth International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICC

Y.Nakajima：“基于体素的 2-D/3-D 配准透视中最佳成像方向的术前分析”计算机科学讲座笔记（Proc.第五届医学图像计算和计算机辅助干预国际会议 (MICC)

櫻木 太: "3次元位置計測を用いた手術ナビゲーションシステムにおける誤差解析シミュレーションの検証"電子情報通信学会技術研究報告(D-II). Vol.102, No.576. 13-18 (2002)

Futoshi Sakuragi：“使用 3D 位置测量验证手术导航系统的误差分析模拟”IEICE 技术研究报告（D-II），第 13-18 期（2002 年）。

異種3次元データ統合システムの構造記述と誤差解析のためのシステムシミュレータ

用于异构 3D 数据集成系统的结构描述和误差分析的系统模拟器

• 发表时间: 2004
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌(D-II) J87-D-II
• 作者: Nakano;K.;Obayashi;M.;Kobayashi;K.;Kuremoto;T.;櫻木太ほか
• 通讯作者: 櫻木太ほか