超音波検査訓練 シミュレータver2

概要


  超音波検査は,被ばくの危険性がない非侵襲的な検査であることや様々な部位に対して任意の角度から画像を取得できることなどの利点があり,多くの臨床領域で利用されています.超音波検査は検査者の能力に依存し習得することが難しいにもかかわらず,十分な訓練を行えていないことが問題となっています.超音波診断装置や訓練用の人体モデルであるファントムは非常に高価であり,学生が使用できる時間も限られているため,在学中の訓練はほとんど行えていない現状です.

 この問題を解消するために,私たちは超音波検査訓練を初めて間もない初学者(医学部や臨床検査技師養成課程,診療放射線技師養成課程の学生を想定)が超音波検査の訓練を行えるシミュレータの開発を行っています.本研究では特に,自宅で訓練可能な腹部超音波検査訓練用シミュレータの開発に取り組みました.

 シミュレータはプローブ型コントローラとPCで構成されており,コントローラにより画面上の仮想プローブを動かすことで訓練を行います.帝京大学医学部の医師・検査技師の方々に有効性評価実験にご協力いただき,高評価をいただきました.

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図1 超音波検査シミュレータver2

機体の説明


 プローブ型コントローラは仮想プローブの操作の為位置・姿勢計測を行う必要があり,本機体では位置を光学式マウスセンサ,姿勢をIMUにて取得しています.

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図2 プローブ型コントローラ

 PC画面では仮想プローブと人体モデルを表示し,コントローラで取得した位置・姿勢情報をもとに画面内の人体の上で仮想プローブを操作します.人体モデルにはZ-anatomyというオープンソースの3Dモデルを使用しました.加えて仮想プローブの位置・姿勢に応じた臓器の二次元断面を表示しており,これにより断面としてみた臓器の見え方や配置,プローブ操作による臓器の見え方の変化の学習が可能となっています.

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図3 画面表示 

動作


関連文献


澤口彩,菅宮友莉奈,山田あかり,海藏寺丘晴,高西淳夫:"自宅学習が可能な初学者向け超音波検査訓練シミュレータのためのプローブ型コントローラと画面表示の開発",第41回日本ロボット学会学術講演会予稿集,3L3-03,2023.