Development of a Distance Learning System for Prosthodontics that Combines Naked-Eye Stereoscopic Vision and Tactile Reproduction

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バーチャルリアリティ(VR)や拡張現実(AR)を活用した医歯学教育の従来の取り組みでは、ヘッドマウンティッドディスプレイ(HMD)やスマートグラスなどの装着が必須であり、衛生管理や長時間利用による眼の疲労などの課題がある。現状のHMDやスマートグラスでは、表示した3D-CGモデルの立体感・奥行感を装着者が精確に把握するためには、装着者の瞳孔間距離の測定と設定が必要であり、実習での日常的な利用に課題が残る。本研究では、デバイスの装着を一切必要とせず、手元の位置に配置した3D-CGモデルを裸眼で精確に立体視できる空間再現技術と、反力の再現が可能な触覚再現技術を併用した新たな歯科補綴学の遠隔実習手法を開発する。新型コロナウイルス感染症拡大下の状況で実習を従来通り実施することは当面困難な状況であるため、学生が自宅において実習室と同等以上の学修効果を得られる遠隔歯科補綴学実習を実現する。初年度である2022年度は以下の2点を実現することができた。1) 絆創膏型の小型触覚再現デバイスを用いた触覚感知の実現と裸眼立体視ディスプレイ上の3D-CG表示との連動。2) 複数の空間再現ディスプレイ同士を同一ネットワークに接続し、表示される3D-CGモデルの動作を同期させた。1)は、絆創膏型の小型触覚再現デバイスとして豊田合成株式会社のe-RubberとモーションセンサーLeap Motionを用いて、ソニー空間再現ディスプレイに表示した下顎骨の3D-CGモデルに模擬切削器具を接触させた際に手指に適切な振動を伝えることに成功した。2)は、独自に開発したネットワーク遠隔同期プログラムを用いて、複数の空間再現ディスプレイに表示された3D-CGモデルの動作を同期できた。操作者は任意に切り替えることができる。複数の歯科医師による模擬遠隔会議を実施し、有用性が示唆された。