JPH11219100A - 医用シミュレータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の医用シミュレータシステムは、医学医
療行為の模擬操作を行うにあたり物理的な模型を必要と
していたため、訓練、学習あるいは実験対象となる模擬
医学医療行為ごとに物理的な模型を製作しなければなら
ないという問題点があった。 【解決手段】 医学医療行為に用いられる医用器具を模
擬した模擬医用器具と、この模擬医用器具を用いてオペ
レータが仮想的に行う模擬医学医療行為に対し仮想モデ
ル情報及び医学医療情報を用いて仮想的に行われる模擬
医学医療行為の状況を制御する制御手段と、この制御手
段によって得られた情報をオペレータに通知する通知手
段とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、医用シミュレー
タシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の医用シミュレータシステムについ
て説明する。図８はＵＳＰ４，９０７，９７３に示され
た従来の医用シミュレータシステムであり、図におい
て、５０は模擬内視鏡、５１は模型、５１ａは前記模擬
内視鏡５０の先端、５２はコンピュータ、５２ｂは伝達
結合部、５２ｃは伝達結合部、５３は記憶装置、５３ａ
は伝達結合部、５４はビデオ表示装置、５５はオペレー
タ、５６は手の操作、５７は結果画像である。

【０００３】次に動作について説明する。前記オペレー
タ５５により前記模擬内視鏡５０が模型５１の中に挿入
される。前記模型５１の中には複数センサーが設置され
ており、これらのセンサーが前記模擬内視鏡５０の先端
５１ａの位置に反応し、対応する信号を前記伝達結合部
５２ｂを介して前記コンピュータ５２に伝える。コンピ
ュータ５２は前記伝達結合部５２ｃを介して前記記憶装
置５３をアクセスすることにより、操作中、前記模擬内
視鏡の先端５１ａの相対的な位置から観察される情景を
表現する電気信号を受信する。

【０００４】前記模擬内視鏡の先端５１ａの動きは前記
センサーにより感知されているため、前記ビデオ表示装
置５４のスクリーンには前記内視鏡の先端５１ａの動き
に対する画像変更がなされる。このようにして、手の操
作５６から結果画像５７に至るまでの１サイクルが完了
し、新しい手の操作を行うと、新たな画像変更が即座に
なされる。このとき、コンピュータ５２は実際の操作で
観察されるであろう正確な画像を表現するために、前記
模擬内視鏡５０の動きに対応した様々な状況を解釈でき
るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の医用シミュレー
タシステムは、医学医療行為の模擬操作を行うにあたり
物理的な模型を必要としていたため、訓練、学習あるい
は実験対象となる模擬医学医療行為ごとに物理的な模型
を製作しなければならないという問題点があった。ま
た、模擬動作の状況をビデオ表示装置によりオペレータ
に通知していたため、ビデオ表示装置のような表示手段
を必ず必要とするという問題点があった。例えばオペレ
ータが目の不自由な場合、医用シミュレータシステムを
使えないという重大なシステム上の問題もあった。

【０００６】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、対象となる模擬医学医療行為ごと
の物理的な模型の製作を不要とするとともに、表示手段
を必ずしも必要とはしないことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
医用シミュレータシステムは、人体あるいは動物の一部
あるいは全体を仮想的に構成する仮想モデル情報及び手
術、検査あるいは実験などの医学医療行為に対する医学
医療情報とを記憶する記憶手段と、前記医学医療行為に
用いられる医用器具を模擬した模擬医用器具と、この模
擬医用器具を用いてオペレータが仮想的に行う模擬医学
医療行為に対して前記記憶手段に記憶されている前記仮
想モデル情報及び前記医学医療情報を用いて仮想的に行
われる模擬医学医療行為の状況を制御する制御手段と、
この制御手段によって得られた情報をオペレータに通知
する通知手段とを備えたものである。

【０００８】本発明に係る請求項２の医用シミュレータ
システムは、制御手段が、前記仮想モデル情報と前記模
擬医用器具との接触検知を行い、この接触検知結果と前
記医学医療情報に従って模擬医学医療行為を実現するも
のである。

【０００９】本発明に係る請求項３の医用シミュレータ
システムは、記憶手段に記憶されている情報が、人体あ
るいは動物の一部あるいは全体の形状を３次元グラフィ
ックスを用いて仮想的に構成する人体あるいは動物の３
次元グラフィックス形状情報、前記模擬医用器具の形状
を３次元グラフィックスを用いて仮想的に構成する模擬
医用器具の３次元グラフィックス形状情報、前記模擬医
学医療行為の対象となる人体あるいは動物の症状を記述
した症状情報及び前記模擬医学医療行為の対象となる人
体あるいは動物に対して模擬医学医療行為を施した場合
の症状の変化を記述した状態変化情報からなるものであ
る。

【００１０】本発明に係る請求項４の医用シミュレータ
システムは、複数の仮想的な模擬医学医療行為の中から
所望の模擬医学医療行為を選択する模擬動作選択器を備
えたものである。

【００１１】本発明に係る請求項５の医用シミュレータ
システムは、通知手段が視覚フィードバックを行う表示
手段である。

【００１２】本発明に係る請求項６の医用シミュレータ
システムは、通知手段が触覚フィードバックを行う触覚
呈示手段である。

【００１３】本発明に係る請求項７の医用シミュレータ
システムは、通知手段が聴覚フィードバックを行う音声
出力手段である。

【００１４】本発明に係る請求項８の医用シミュレータ
システムは、模擬医用器具が複数オペレータに対応した
複数組の模擬医用器具を備えるものである。

【００１５】本発明に係る請求項９の医用シミュレータ
システムは、表示手段が複数の表示手段からなる。

【００１６】本発明に係る請求項１０の医用シミュレー
タシステムは、触覚呈示手段が複数の触覚呈示手段から
なる。

【００１７】本発明に係る請求項１１の医用シミュレー
タシステムは、音声出力手段が複数の音声出力手段から
なる。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本実施の形
態１における医用シミュレータシステムの基本システム
構成図である。図において、１００は医用シミュレータ
システムを操作するオペレータ（ユーザ）、１０１は人
体あるいは動物の一部あるいは全体を仮想的に構成する
仮想モデル情報、１０２は手術、検査あるいは実験など
の医学医療行為に関する医学医療情報、１０３は前記仮
想モデル情報１０１及び前記医学医療情報１０２を記憶
する記憶手段、１０４は前記医学医療行為に用いられる
医用器具を模擬した模擬医用器具、１０５は前記模擬医
用器具を用いてオペレータが仮想的に行う模擬医学医療
行為に対して前記記憶手段１０３に記憶されている前記
仮想モデル情報１０１及び前記医学医療情報１０２を用
いて仮想的に行われる模擬医学医療行為の状況を把握し
制御する制御手段、１０６は前記制御手段によって得ら
れた情報をオペレータに通知する通知手段である。

【００１９】次に動作について説明する。まず前記オペ
レータ１００は、仮想的に構成された前記仮想モデル情
報１０１上で前記模擬医用器具１０４を移動させること
により医学医療行為を模擬する。図２は前記仮想モデル
情報の構成を具体的に説明した３次元グラフィックス形
状情報図である。

【００２０】図において、２００は人体あるいは動物の
一部あるいは全体の形状を３次元グラフィックスを用い
て仮想的に構成する人体あるいは動物の３次元グラフィ
ックス形状情報、２０１は前記模擬医用器具の形状を３
次元グラフィックスを用いて仮想的に構成する模擬医用
器具３次元グラフィックス形状情報である。２０２は各
３次元グラフィックス形状情報を構成する頂点数であ
り、２００は１，０００頂点、２０１は１００頂点から
なることを示している。２０３は各３次元グラフィック
ス形状情報を構成する第１の頂点要素であり、ここでは
頂点座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、頂点における法線ベク
トル（Ｌ１，Ｍ１，Ｎ１）及び頂点における色情報（Ｒ
１，Ｇ１，Ｂ１）からなる場合を一例として示してい
る。必ずしもこれら全ての情報を持つ必要はなく、また
必要に応じてさらなる情報を追加しても構わない。

【００２１】２０４は各３次元グラフィックス形状情報
を構成する面の数であり、２００は４，０００面、２０
１は４００面からなることを示している。２０５は各３
次元グラフィックス形状情報を構成する第１の面であ
り、この第１面は第１、第２及び第３の頂点座標からな
る三角形であることを示している。面の構成は三角形で
ある必要はない。一般的には多角形が用いられるが、中
心点と半径を指定して円や球を表現してもよい。ここで
は簡略化のために、３次元グラフィックス形状情報が頂
点及び面の情報から構成される場合を一例とて示した
が、物体の回転あるいは拡大などの変換マトリックスの
ような付加価値情報を含んでもよいし、また、カラーテ
ーブルを設け、色をカラーテーブル指標により指定して
も構わない。さらに、図２のようなサーフェイスデータ
による情報記述方法ではなく、ボリュームデータと呼ば
れる点情報の集合により３次元グラフィックス形状情報
を記述しても構わない。

【００２２】図３は眼球手術を例にとって、前記医学医
療情報の構成を具体的に説明した眼球手術情報図であ
る。図において、３００は模擬白内障手術における患者
の症状を記述した白内障患者症状情報図、３０１は模擬
白内障手術において模擬手術行為に対する患部の症状変
化を記述した状態変化情報図である。図３の前記白内障
患者症状情報３００より、本模擬手術の患者は白内障を
患っており、水晶体核の硬さはグレード２であるから、
ｐｈａｃｏによる二手法の手術手技取得の対象となり得
ることが分かる。また、グレード２の硬さであるから、
１．０ｋｇの力が加わると水晶体核破砕が起こることが
分かる。模擬手術ではこれ以上の力が加わると、水晶体
核分割を起こすように設定しておく。

【００２３】一方、前記状態変化情報３０１より、結膜
切開では出血を伴い、その量は１ｍｌ／ｓであることが
分かるから、模擬手術における出血量増大の模擬を行う
ことができる。また、角膜切開すると、ポートができて
ｐｈａｃｏを挿入可能となるので、逆に角膜切開前にｐ
ｈａｃｏを挿入しようと試みると角膜を傷つける恐れが
ある。これらの事柄も前記状態変化情報３０１により知
り、模擬手術においてシミュレートすることができる。

【００２４】模擬医学医療行為の例としては、例えば、
手術の練習、検査方法のリハーサル、新しい手術手技法
の実験などが挙げられる。ここでは、オペレータ１００
が前記模擬医用器具１０４を用いて模擬医学医療行為を
行う状況の説明を模擬白内障手術を例にとって説明す
る。前記オペレータ１００が前記模擬医用器具１０４を
前記仮想モデル情報１０１上で移動させることにより、
前記模擬医用器具１０４の前記仮想モデル情報１０１上
での位置情報が変化する。この位置情報変化は、前記模
擬医用器具１０４に設置されているセンサー、モータな
どの位置検出機構により前記制御手段１０５へ伝達され
る。例えば、メスを模擬した模擬手術器具の先端にセン
サーを取り付け、３次元運動計測装置により位置情報を
得る方法や、ハプティックデバイスと呼ばれる力覚呈示
装置に取り付けられたモータの回転角、あるいはストリ
ングの伸縮距離により、前記模擬医用器具１０４の前記
仮想モデル情報１０１上での位置変化が分かる。

【００２５】具体的な装置としては、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｃ．が製造販売しているＯＰＴ
Ｏ ＴＲＡＫ、ＳｅｎｓＡｂｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｉｅｓ Ｉｎｃ．が製造販売しているＰＨＡＮＴｏＭ、
筑波大で研究されているＨａｐｔｉｃ Ｍａｓｔｅｒあ
るいは東工大で研究されているＳＰＩＤＡＲなどが挙げ
らる。これらの様子は全て仮想空間上で行われるが、、
仮想空間上での模擬眼球手術の状況を視覚的に表現した
ものが図４である。１０１は前記仮想モデル情報であ
り、ここでは人体の一部である眼球のモデルを示してい
る。１０４は前記模擬医用器具であり、二手法による手
術を模擬するために、左右二つの器具を用意している。

【００２６】ここで前記仮想モデル情報１０１及び前記
模擬医用器具１０４は図２に示すような３次元グラフィ
ックスデータから構成されている。このため、図形幾何
学を応用すれば眼球モデルと模擬医用器具との接触検知
を行うことができる。模擬医用器具が眼球モデルに触れ
ていない状態では眼球状態の変化は起こらないが、模擬
医用器具が眼球モデルに触れ、何らかの医学医療行為を
行うと、眼球モデルの状態が変化する。

【００２７】例えば、前記模擬医用器具１０４としてメ
スを取り上げ、眼球モデルの一部を構成している結膜と
いう部位を切開したとする。メスが結膜に接触したかど
うかの判定は上述のように図形幾何学を応用して実現で
きる。具体的には平面と平面あるいは平面と線分との方
程式を解き、この方程式の解が存在するならばメスと結
膜との接触が起こっており、解が存在しないならばメス
は結膜に接触していないと判定できる。もし、メスが結
膜に接触していれば、結膜の切開が行われることにな
り、前記制御手段１０５は模擬白内障手術の状態が結膜
切開に移行したことを認識する。結膜切開により手術の
状態がどのように変化するかは前記状態変化情報３０１
から知ることができる。前記状態変化情報３０１による
と、結膜切開では出血を伴うことが分かる。また、この
出血量は１ｍｌ／ｓであり、電気コテを用いて止血処理
を施すまで出血量が増大し続けることも分かる。

【００２８】別の例を挙げると、ｐｈａｃｏを用いて水
晶体核を破砕する場合を考えることができる。模擬医用
器具１０４としてのｐｈａｃｏ及び眼球モデルの一部を
構成している水晶体核との接触検知を行い、接触が検知
され、さらに、ある一定以上の力が水晶体核に加えられ
ると、水晶体を破砕することができる。図３の３００に
よると、水晶体核の硬さはグレード２であり、グレード
２の硬さの場合は１．０ｋｇの力が加わると、水晶体核
を破砕できることが分かる。これらの情報を基に、前記
制御手段１０５が水晶体核破砕の模擬を実行することが
できる。

【００２９】上述における一連の処理、つまり、前記模
擬医用器具１０４から通知される位置情報を基に、前記
仮想モデル情報１０１と前記模擬医用器具１０４との間
の接触検知計算を行い、この計算結果に基づき、前記医
学医療情報１０２を用いて、仮想的に設定された症状に
対する模擬医学医療行為を実現する手段が前記制御手段
１０５である。さらに、制御手段１０５により認識され
た模擬医学医療行為の情報を模擬医学医療行為を行うオ
ペレータ１００に通知する手段が前記通知手段１０６で
ある。通知手段には、視覚的なフィードバックを行う表
示手段、力覚あるいは触覚のフィードバックを行う触覚
呈示手段及び聴覚のフィードバックを行う音声出力手段
などが挙げられる。ここでは一例として、表示手段を用
いて前記通知手段１０５を実現した場合を示す。

【００３０】図５は通知手段として表示手段を用いた場
合の一例を示したものである。５００は、模擬医学医療
行為を行っているオペレータが見る画面、５０１はオペ
レータ以外の人が見る画面である。５００は眼球手術の
様子を真上から見ている画像で、実際の眼球手術におけ
る状況を模擬している。一方、５０１は眼球手術の様子
を真横から見ている状態であり、実際の眼球手術では得
られない画像である。これは、オペレータとは別の人が
見ることを想定している。実際の手術では５００のよう
な画像しか得られないため、例えば眼球手術では、手術
器具が後嚢部分に触れて後嚢破損を起こす危険性があ
る。しかしながら、手術状態を横から見る画像を提供す
ることにより、後嚢破損が起こる状態を認識し、オペレ
ータに対して忠告を与えることができる。本実施の形態
では、複数の表示手段を用い、複数人が別々の画像を見
ることにより、別々の情報を得、お互いに手術練習の助
言を与える場合を示したが、勿論、一つの表示手段を用
いて画像を切り替えることにより、複数の情報を提供す
ることもできるし、また、単一の画像、例えば真上から
の画像情報のみを提供し、横から見た状態は前記制御手
段１０５内部で把握し、オペレータに通知することもで
きる。この際の通知手段としては、音声出力手段を用い
て行ってもよいし、オペレータが見ている画像上に文字
情報として表示してもよい。さらに、複数のオペレータ
が単一表示手段を共有しながら、共同して模擬医学医療
行為を行うことも可能である。これは、実際の手術にお
ける連携動作の訓練に役立てることができる。

【００３１】さらに、通知手段として表示手段以外の手
段を用いた場合、例えば、触覚呈示手段あるいは音声出
力手段を用いた場合にも、これらの通知手段として単一
の手段を用いた場合と、複数の手段を用いた場合とが考
えられる。単一の手段を用いた場合には個人レベルでの
医学医療行為の練習ができるし、複数の手段を用いた場
合にはグループでの練習が可能となる。グループ練習の
際には、複数の前記模擬医用器具１０４が必要となる場
合がある。勿論、個人レベルで複数の手段を用いること
も考えられる。例えば、表示手段と触覚呈示手段あるい
は、手の触覚呈示手段と足の触覚呈示手段などである。

【００３２】以上のように、本医用シミュレータシステ
ムでは物理的かつ空間的に患者の一部あるいは全体を表
現する物理的な模型を使用していない。人体あるいは動
物の一部あるいは全体を構成するモデルは前記仮想モデ
ル情報１０１により仮想的に構築される。例えば、計算
機上のディスク、メモリなどの記憶媒体に保存されてお
り、物理的な模型を必要としない。従来技術であるＵＳ
Ｐ４，９０７，９７３では、前記模擬内視鏡５０の位置
情報を知るために前記模型５１を構築し、この中にセン
サーを設置する必要があった。しかしながら、本医用シ
ミュレータシステムでは前記模擬医用器具１０４の位置
情報は前記模擬医用器具１０４に設置されたセンサー、
モータなどの位置検出機構により直接知ることができる
ため、前記模型５１を構築する必要がない。物理的な模
型を用いず、人体あるいは動物の一部あるいは全体を構
成するモデルを仮想的に構築することにより、物理的な
模型の製作を不要とすることができる。

【００３３】実施の形態２．以上の実施の形態１では、
前記通知手段１０５として表示手段を用いた場合につい
て説明した。オペレータへの通知手段としては視覚に訴
える表示手段が一般的であるが、表示手段が必ずしも必
要とは限らない。ここでは、通知手段として表示手段以
外の通知手段を用いた場合の実施の形態２を示す。

【００３４】最初の例として、通知手段を触覚あるいは
力覚のフィードバックを行う触覚呈示手段を用いて実現
する方法について説明する。図６は、触覚呈示手段を模
擬的に示す図であり、例えば、Ｖｉｒｔｕａｌ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．が製造販売しているＧｙ
ｂｅｒ Ｔｏｕｃｈなどが挙げられる。図において、６
００は手袋、６０１はモータ、６０２はモータの制御情
報を伝達するケーブルである。オペレータが前記手袋６
００をはめて、仮想空間内で手の握り動作などを行う
と、前記モータ６０１の回転角が前記ケーブル６０２を
介して制御手段１０５へ伝達される。制御手段１０５で
は、各モータの回転角から各指の関節の動きを知ること
ができる。ある模擬医学医療行為において、制御手段１
０５で力覚あるいは触覚などのフィードバックが必要で
あると判断されると、力覚あるいは触覚発生のための制
御情報を前記ケーブル６０２を介して前記モータ６０１
に伝える。この伝達されたモータの制御情報を基に各モ
ータを回転させることにより、オペレータに対して力覚
あるいは触覚のフィードバックを発生させることができ
る。この場合、触覚呈示手段は模擬医用器具１０４及び
通知手段１０６の両方の機能を持つことになる。

【００３５】医学医療行為の一例としては、例えば、肝
臓の検査を挙げることができる。正常な肝臓の下縁は通
常、右助骨縁あるいはそのわずか下方に位置するが、肝
臓が肥大していると、さらに下方まで肝臓が拡大してい
る。これは、激症肝炎あるいは肝腫大の可能性があり、
肝臓の大きさを触診により定期的に診断しておくことは
重要である。

【００３６】この肝臓の触診にはかなりの経験が必要で
あり、熟練を要する医学医療行為である。実際の患者を
相手に練習することは最良の方法ではないが、現状、熟
練者に指導してもらいながら、実際の患者を相手に経験
を積む方法が取られている。一方、現在ではＸ線あるい
はＭＲＩという装置により、人体の断面映像を撮像する
ことができ、これらにより得られた画像データをボリュ
ームデータとして扱うことにより、前記仮想モデル情報
１０１を構築することができる。そして、肝臓に関する
医学医療情報を用いて、この仮想モデル情報１０１に対
し前記模擬医用器具１０４、ここではCyberTouchのよう
な触覚呈示手段を使用して仮想的な診断を行うことによ
り、実際の患者を相手にすることなく、肝臓触診の練習
を行うことができる。また、別の例として、マッサージ
の練習を挙げることもできる。

【００３７】上記のように通知手段として、触覚を感じ
ることのできる触覚呈示手段を用いて、仮想的に構築し
たモデル情報上で医学医療行為の練習を行うことができ
る。これらの場合はいずれにせよ、視覚フィードバック
を行う表示手段が必要不可欠ではなく、触覚のフィード
バックを行ってくれる触覚呈示装置があれば充分であ
る。

【００３８】また、ＳｅｎｓＡｂｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．が製造販売しているＰＨＡＮＴｏ
Ｍに関するワークショップ（ＰＨＡＮＴｏＭ Ｕｓｅ
ｒ’ｓＧｒｏｕｐ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ）による研究報告
では、これらの触覚呈示装置は、力覚、触覚だけでなく
温度感覚も呈示できることが分かっており、触って感じ
ることのできる温覚フィードバックもこの範躊に含める
ことができる。

【００３９】さらに、音声により、模擬検査状況などを
報告することもできる。現在行っている検査の位置ある
いは患部の状況、さらに検査の手順などを音声により、
オペレータに通知することもできる。勿論、これらの情
報を表示手段に含めて通知してもよいが、盲人オペレー
タの場合には視覚フィードバックは不要となり、この場
合は、通知手段として表示手段以外の手段、つまり、触
覚呈示手段あるいは音声出力手段を用いて実現した方が
よい。さらに、音声出力手段を用いて、手術あるいは治
療に用いる器具の音を模擬させることもできる。

【００４０】以上のように、前記通知手段１０６として
必ずしも表示手段を用いる必要はなく、触覚、力覚ある
いは温度感覚フィードバックを行う触覚呈示手段あるい
は音声出力手段を用いて実現することも可能となる。

【００４１】実施の形態３．前記実施の形態１及び２で
は単一の医学医療行為を模擬する例を示したが、次に一
つの医用シミュレータシステムで模擬動作選択器を備え
ることにより、複数の医学医療行為を模擬する実施の形
態３を示す。

【００４２】図７はある一つの医用シミュレータシステ
ムに用意されている複数の模擬医学医療行為のメニュー
である。前述したように、前記仮想モデル情報１０１は
コンピュータのメモリあるいはディスクのような記憶手
段上に仮想的に構築されているために、これらの仮想モ
デル情報及び医学医療情報を置き換えることにより、複
数の医学医療行為を模擬することが可能となる。図７で
は一例として、コンピュータディスプレイ上に表示され
ているメニューを示している。これらの一つをマウスあ
るいはキーボード入力により選択すると、対応する情報
をディスクから読み出し、メモリに格納する。この結
果、選択された医学医療行為を模擬することができる。
これらの選択方法は、マウスあるいはキーボードによら
ず、音声入力あるいは、ヘッドトラックなどにより行っ
ても構わない。さらに、コンピュータディスプレイ上に
表示する必要性もなく、音声ガイドにより、メニューを
読み上げてもよいし、ハードウェア的なスイッチボタン
を用意しても構わない。

【００４３】以上のように、前記模擬動作選択器を設け
ることにより、一つの医用シミュレータシステムで複数
の模擬動作から単一の模擬動作を選択し、様々な訓練を
行うことができる。つまり、一つのシステムで動作選択
器の切り替えにより複数の医学医療行為を模擬すること
ができる。さらに、実施の形態２では、必要に応じた通
知手段を用いることにより盲人あるいは視覚障害者のよ
うな人に対しても有効なシミュレータシステムを構築す
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の医用シミュレー
タシステムによれば、人体あるいは動物の一部あるいは
全体を構成するモデルを仮想的に構築することにより、
物理的な模型の製作を不必要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における医用シミュレータシス
テムの基本システム構成図。

【図２】 仮想モデル情報の構成を具体的に説明した３
次元グラフィックス形状情報図。

【図３】 医学医療情報の構成を具体的に説明した眼球
手術情報図。

【図４】 仮想空間上での模擬眼球手術状況図。

【図５】 通知手段としての表示手段図。

【図６】 触覚呈示装置を模擬的に示す図。

【図７】 複数の模擬医学医療行為メニュー図。

【図８】 従来の医用シミュレータシステム図。

【符号の説明】

１００ オペレータ、１０１ 仮想モデル情報、１０２
医学医療情報、１０３ 記憶手段、１０４ 模擬医用
器具、１０５ 制御手段、１０６ 通知手段。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体あるいは動物の一部あるいは全体を
   仮想的に構成する仮想モデル情報及び手術、検査あるい
   は実験などの医学医療行為に対する医学医療情報とを記
   憶する記憶手段と、前記医学医療行為に用いられる医用
   器具を模擬した模擬医用器具と、この模擬医用器具を用
   いてオペレータが仮想的に行う模擬医学医療行為に対し
   て前記記憶手段に記憶されている前記仮想モデル情報及
   び前記医学医療情報を用いて仮想的に行われる模擬医学
   医療行為の状況を制御する制御手段と、この制御手段に
   よって得られた情報をオペレータに通知する通知手段と
   を備えたことを特徴とする医用シミュレータシステム。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御手段は、前
   記仮想モデル情報と前記模擬医用器具との接触検知を行
   い、この接触検知結果と前記医学医療情報に従って模擬
   医学医療行為を実現することを特徴とする医用シミュレ
   ータシステム。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記記憶手段に記憶
   されている情報は、人体あるいは動物の一部あるいは全
   体の形状を３次元グラフィックスを用いて仮想的に構成
   する人体あるいは動物の３次元グラフィックス形状情
   報、前記模擬医用器具の形状を３次元グラフィックスを
   用いて仮想的に構成する模擬医用器具の３次元グラフィ
   ックス形状情報、前記模擬医学医療行為の対象となる人
   体あるいは動物の症状を記述した症状情報及び前記模擬
   医学医療行為の対象となる人体あるいは動物に対して模
   擬医学医療行為を施した場合の症状の変化を記述した状
   態変化情報からなることを特徴とする医用シミュレータ
   システム。
4. 【請求項４】 請求項１において、複数の仮想的な模擬
   医学医療行為の中から所望の模擬医学医療行為を選択す
   る模擬動作選択器を備えたことを特徴とする医用シミュ
   レータシステム。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記通知手段は視覚
   フィードバックを行う表示手段であることを特徴とする
   医用シミュレータシステム。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記通知手段は触覚
   フィードバックを行う触覚呈示手段であることを特徴と
   する医用シミュレータシステム。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記通知手段は聴覚
   フィードバックを行う音声出力手段であることを特徴と
   する医用シミュレータシステム。
8. 【請求項８】 請求項１において、前記模擬医用器具は
   複数オペレータに対応した複数組の模擬医用器具を備え
   ることを特徴とする医用シミュレータシステム。
9. 【請求項９】 請求項５において、前記表示手段は複数
   の表示手段からなることを特徴とする医用シミュレータ
   システム。
10. 【請求項１０】 請求項６において、前記触覚呈示手段
    は複数の触覚呈示手段からなることを特徴とする医用シ
    ミュレータシステム。
11. 【請求項１１】 請求項７において、前記音声出力手段
    は複数の音声出力手段からなることを特徴とする医用シ
    ミュレータシステム。