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研究活動:研究・産学連携

データ関連人材育成拠点 研究室紹介

患部の3D映像を映す医療AR向け頭部装着ディスプレーを開発

名前 田野 俊一(たのしゅんいち)教授
所属 大学院情報理工学研究科
情報学専攻
OPAL-RING https://www.uec.ac.jp/research/information/opal-ring/0000459.html
研究室ホームページ http://www.media.is.uec.ac.jp/tano/

研究概要

医療現場に拡張現実(AR)を導入し、医師を支援するための頭部装着型の特殊なヘッド・マウント・ディスプレー(HMD)の研究を進める。HMDを診断や処置、手術、治療などに利用して医療の質の向上につなげるほか、研修医の教育などにも活用する。ベンチャーを設立し、民間企業や大学病院と連携して実用化を目指す。

研究テーマ

HMDの開発

超音波診断装置に接続し、頭部に装着すると、3次元(3D)の超音波診断画像が胸や腹などの患部に重なって表示される医療ARシステム向けのHMDを開発した。患部の回りに、位置を認識するための複数の光学式マーカーを置き、装着したHMDを通してマーカーを見ると、患部に診断画像が映し出される仕組み。ゲーム用途などの「没入型」ARシステムとは異なり、カメラを通して周囲の状況も見られるようにした。

リアルタイム表示を実現

HMD内蔵のカメラで撮影した患部の映像上に、診断画像を投影することで位置合わせを不要にした。回路の書き換えが可能な高性能半導体(FPGA)をHMDに組み込み、光学式マーカーを高速に認識することで高精細画像のリアルタイム表示を実現。最大4台のHMDを同時接続できるため、チーム手術などでも使える。

実用化と応用

薬剤の投与などのため、大静脈に細い管(カテーテル)を挿入する、熟練度が要求される「中心静脈カテーテル挿入」時の利用を想定する。将来は、難易度の高い肝臓の切除手術や乳がんの乳房温存手術などへの適用を試みる。また医療用だけでなく、ドローン技術などへの展開も模索する。

医療用HMD装着時のイメージ(ビデオシースルー型)
開発した医療3D-ARシステムの概要

経歴

企業出身で産学連携の実績は多数。人工知能(AI)分野を中心に人間工学やデザイン工学などを取り込み、人間の創造的な活動を支える情報メディアを追究する。

研究・産学連携