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日本シミュレーション外科学会と新世代3DCG外科手術シミュレーションシステムの共同開発に合意
イー・キャッシュ株式会社と日本シミュレーション外科学会は、共同で新世代3DCG外科手術シミュレーションシステムの開発を行うことで合意しました。
イー・キャッシュ株式会社（本社：東京都港区、代表取締役社長：玉木 栄三郎）と日本シミュレーション外科学会（事務局：東京都新宿区、理事長：丸山 優 東邦大学形成外科主任教授）は、共同で新世代3DCG（3次元コンピューターグラフィックス）外科手術シミュレーションシステムの開発を行うことで合意しましたので発表いたします。
3DCG外科手術シミュレーションシステムの開発は、現在までも数多く行われてきておりましたが、表現力が不充分であったり、利用のために高価なシステムが必要であるなど、その利用範囲は限定的なものとなっていました。そこで、イー・キャッシュ株式会社と日本シミュレーション外科学会は、外科シミュレーションシステムの汎用化を促進するために、両社のノウハウを融合させることで、従来までのシステムの課題を克服した新世代の3DCG外科手術シミュレーションシステムの開発を行うことに合意しました。
また、今回の共同開発を通して、医学への直接貢献はもちろん、医学分野におけるシミュレーション利用促進を実現することによって、動物実験の削減や、施術時間の短縮による患者への負担軽減、使用電力量削減による二酸化炭素排出量の削減など、生物多様性や温室効果ガス削減といった『環境改善への貢献』も大きなテーマとして取り組みます。
両者の役割としては、イー・キャッシュ株式会社が、新しい3Dモデルの開発やソフトウエアの実装、開発後の販売、サポート業務を担当し、日本シミュレーション外科学会が、学会員と連携することで、臨床および教育現場等への応用やフィードバックを行います。
■今回の共同開発の主な内容
1.新世代技術『物理特性を有した生体3Dモデル』の採用
2.汎用PC上での高速処理実現によるシステムコストの削減
3.遠隔医療への応用を考慮したネットワーク機能
4.動物実験の削減、使用エネルギーの削減などによる環境改善
5.患者への施術負担の軽減
■本システムにおける革新的な実装機能
1.物理特性を有した生体3Dモデルの採用
従来の3DCGを利用した外科手術シミュレーションシステムは、利用される3次元モデルに根源的な問題がありました。最も一般的に利用されるポリゴンサーフェイスモデルは表面構造の表現には適していますが、生体の“中身”を表現することができず、外科手術シミュレーションシステムへの応用には限界がありました。また、“中身”を表現できるボリュームレンダリングにおいては、情報量が過大になりがちで、リアルタイム処理が行えないなどの課題がありました。また、双方のモデル共に、単なる座標情報の集合であり、生体あるいは組織が持つ弾性などの“質感”を表現することはできないため、いずれにしても外科手術シミュレーションには適さないモデルとなっていました。今回、開発する新世代システムは、“中身”や“質感”を表現できる物理特性を有したソリッドモデルを採用することで従来システムの課題を克服します。
2.汎用PC上での高速処理実現によるシステムコストの削減
3次元モデルとして採用するソリッドモデルは、“中身”や“質感”を表現するために、膨大な座標データを保有することはせず、あらかじめ組織毎に設定された“中身”や“質感”データを論理データとして保有する独自のデータリダクションアルゴリズムを採用します。これにより、シミュレーション時における計算量を飛躍的に削減し、汎用のPCはもちろん、モバイルデバイスなどでも高速な処理を実現することが可能です。
3.遠隔医療への応用を考慮したネットワーク対応
本システムでは、利用3次元モデルの軽量化に加え、テクスチャや質感データをプレダウンロードしておき、遠隔リアルタイム処理時は、座標データのみをやり取りするといった、ネットワークに最適化された分散処理モデルを採用します。これにより、ネットワークを介した遠隔処理においても十分なレスポンスを得ることができ、遠隔医療や遠隔教育などへの応用が可能となります。
4.動物実験の削減、使用エネルギー削減などによる環境改善
汎用かつ実用的なシミュレーションシステムの開発により、動物実験や各種術前処理を削減し環境負荷を削減します。
5.患者への施術負担の軽減
汎用かつ実用的なシミュレーションシステムにより、外科手術シミュレーション利用のすそ野を広げ、術前検査や手術時間の短縮を実現し、患者負担の軽減を目指します。
【本件に関するお問い合わせ先】
イー・キャッシュ株式会社 経営企画室 小関
TEL： 03-6402-5684 E-mail： info@ecash.co.jp
《関連URL》
http://www.ecash.co.jp/jp/index.html
http://www.jssis.org/
3DCG外科手術シミュレーションシステムの開発は、現在までも数多く行われてきておりましたが、表現力が不充分であったり、利用のために高価なシステムが必要であるなど、その利用範囲は限定的なものとなっていました。そこで、イー・キャッシュ株式会社と日本シミュレーション外科学会は、外科シミュレーションシステムの汎用化を促進するために、両社のノウハウを融合させることで、従来までのシステムの課題を克服した新世代の3DCG外科手術シミュレーションシステムの開発を行うことに合意しました。
また、今回の共同開発を通して、医学への直接貢献はもちろん、医学分野におけるシミュレーション利用促進を実現することによって、動物実験の削減や、施術時間の短縮による患者への負担軽減、使用電力量削減による二酸化炭素排出量の削減など、生物多様性や温室効果ガス削減といった『環境改善への貢献』も大きなテーマとして取り組みます。
両者の役割としては、イー・キャッシュ株式会社が、新しい3Dモデルの開発やソフトウエアの実装、開発後の販売、サポート業務を担当し、日本シミュレーション外科学会が、学会員と連携することで、臨床および教育現場等への応用やフィードバックを行います。
■今回の共同開発の主な内容
1.新世代技術『物理特性を有した生体3Dモデル』の採用
2.汎用PC上での高速処理実現によるシステムコストの削減
3.遠隔医療への応用を考慮したネットワーク機能
4.動物実験の削減、使用エネルギーの削減などによる環境改善
5.患者への施術負担の軽減
■本システムにおける革新的な実装機能
1.物理特性を有した生体3Dモデルの採用
従来の3DCGを利用した外科手術シミュレーションシステムは、利用される3次元モデルに根源的な問題がありました。最も一般的に利用されるポリゴンサーフェイスモデルは表面構造の表現には適していますが、生体の“中身”を表現することができず、外科手術シミュレーションシステムへの応用には限界がありました。また、“中身”を表現できるボリュームレンダリングにおいては、情報量が過大になりがちで、リアルタイム処理が行えないなどの課題がありました。また、双方のモデル共に、単なる座標情報の集合であり、生体あるいは組織が持つ弾性などの“質感”を表現することはできないため、いずれにしても外科手術シミュレーションには適さないモデルとなっていました。今回、開発する新世代システムは、“中身”や“質感”を表現できる物理特性を有したソリッドモデルを採用することで従来システムの課題を克服します。
2.汎用PC上での高速処理実現によるシステムコストの削減
3次元モデルとして採用するソリッドモデルは、“中身”や“質感”を表現するために、膨大な座標データを保有することはせず、あらかじめ組織毎に設定された“中身”や“質感”データを論理データとして保有する独自のデータリダクションアルゴリズムを採用します。これにより、シミュレーション時における計算量を飛躍的に削減し、汎用のPCはもちろん、モバイルデバイスなどでも高速な処理を実現することが可能です。
3.遠隔医療への応用を考慮したネットワーク対応
本システムでは、利用3次元モデルの軽量化に加え、テクスチャや質感データをプレダウンロードしておき、遠隔リアルタイム処理時は、座標データのみをやり取りするといった、ネットワークに最適化された分散処理モデルを採用します。これにより、ネットワークを介した遠隔処理においても十分なレスポンスを得ることができ、遠隔医療や遠隔教育などへの応用が可能となります。
4.動物実験の削減、使用エネルギー削減などによる環境改善
汎用かつ実用的なシミュレーションシステムの開発により、動物実験や各種術前処理を削減し環境負荷を削減します。
5.患者への施術負担の軽減
汎用かつ実用的なシミュレーションシステムにより、外科手術シミュレーション利用のすそ野を広げ、術前検査や手術時間の短縮を実現し、患者負担の軽減を目指します。
【本件に関するお問い合わせ先】
イー・キャッシュ株式会社 経営企画室 小関
TEL： 03-6402-5684 E-mail： info@ecash.co.jp
《関連URL》
http://www.ecash.co.jp/jp/index.html
http://www.jssis.org/
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