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動き学習支援装置

国内特許コード P120008210
整理番号 AF04P002
掲載日 2012年11月2日
出願番号 特願2012-220235
公開番号 特開2014-071443
登録番号 特許第6014450号
出願日 平成24年10月2日(2012.10.2)
公開日 平成26年4月21日(2014.4.21)
登録日 平成28年9月30日(2016.9.30)
発明者
  • 安藤 英由樹
  • 前田 太郎
  • 飯塚 博幸
  • 近藤 大祐
  • 小濱 和貴
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 動き学習支援装置
発明の概要 【課題】各動き要素を学習する手順学習と一連の動きを追従する学習とを段階的に行うよう支援するようにして、短時間かつ効果的に、正しい動きを習得する。
【解決手段】動き学習支援装置1は、モニタ13と、内視鏡カメラ115と、鉗子による結紮縫合処置の各動き要素映像を個別にモニタ13に表示し、当該動き要素映像の表示に続いて内視鏡カメラ115の撮像映像をモニタ13に表示する手順学習映像表示処理部212と、モニタ13に、結紮縫合処置の一連の動きの映像と内視鏡カメラ115の撮像映像とを時分割表示する追従学習映像表示処理部213とを備えている。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



近年、例えば臓器手術において切開の必要のない腹腔鏡手術は、患者への負担が軽く、回復が早いというメリットがあり、特に体力が不十分である高齢者や子どもには効果的であることから普及が望まれている。しかしながら、腹腔鏡手術は高度な技術を要するため、専門医の数が必ずしも十分とはいえず、熟練者の養成(トレーニング)が重要な課題である。従来、そのためのトレーニング方法として、ドライボックスを用いたトレーニング手法が提案されてきた。しかし、このトレーニング方法は、あくまで手術の模擬(シミュレーション)を行うのみである。熟練者が非熟練者にスキルを教示する場合には、モニタ画面を指さしで指摘したり、口頭で指示したりすることがほとんどで、多くの場合、非熟練者は、熟練者のスキルにおける“コツ”を完全には理解しないまま、ドライボックストレーニングによる試行錯誤を繰り返す程度のものであった。例えば特許文献1には、手術シミュレーションについて生徒と教員の両映像を合成表示する手術トレーニングシミュレータが記載されている。





また、より高次なシステムとして、コンピュータシミュレーションと内視鏡用鉗子型触覚提示インタフェースが実現されており、例えばシンビオニクス社のメディカルシュミレータLAP Mentor(非特許文献1)が挙げられる。また、遠隔手術システムda Vinci(非特許文献2)では、手術中の状況をモニタし、データ化して、シミュレーションやトレーニングに応用する試みもなされている。

産業上の利用分野



本発明は、例えば腹腔鏡手術トレーニング等の、時間方向に繋がる複数の動き要素を含む一連の動きの教材映像を介して学習する動き学習支援装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
時間方向に繋がる複数の動き要素を含む一連の動きの教材映像を介して学習する動き学習支援装置であって、
映像を表示するモニタと、
前記教材映像と同一の撮影位置で学習者側の動きを撮像する撮像部と、
前記教材映像の動き要素に対応する動き要素映像を個別に前記モニタに表示し、当該動き要素映像の表示に続いて、前記撮像部の撮像映像を前記モニタに表示する第1の学習支援処理手段と、
前記モニタに、前記一連の動きの教材映像と前記撮像部の撮像映像とを合成して表示する第2の学習支援処理手段とを備えたことを特徴とする動き学習支援装置。

【請求項2】
前記第2の学習支援処理手段は、前記第1の学習支援処理手段の実行後に実行が許可されるものであることを特徴とする請求項1に記載の動き学習支援装置。

【請求項3】
前記一連の動きを含む教材映像から各動き要素映像を抽出する動き要素映像作成手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の動き学習支援装置。

【請求項4】
前記第1の学習支援処理手段は、前記撮像部の撮像映像内に対応する動き要素映像の最終フレーム映像を前記モニタに併記表示することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の動き学習支援装置。

【請求項5】
学習者が操作可能な操作部を有し、
前記第1の学習支援処理手段は、1の動き要素映像を前記モニタに表示した後、前記撮像部の撮像映像を前記モニタに表示し、次いで前記操作部への操作を受け付けると、時間方向における次の動き要素映像の前記モニタへの表示に移行するものであることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の動き学習支援装置。

【請求項6】
前記第2の学習支援処理手段は、前記一連の動きの教材映像と前記撮像部の撮像映像とを交互に前記モニタに表示することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の動き学習支援装置。

【請求項7】
前記一連の動きの教材映像は、腹腔鏡手術時の鉗子を用いた結紮縫合を内視鏡カメラで撮影した映像であることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の動き学習支援装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012220235thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 先進的統合センシング技術 領域
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