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ハプティクスが医学を飛躍的に進歩させる?|「見えないものを感じる」触覚技術により腫瘍を手で感じられるCTスキャンが実現する日も近い!?

MF317: Figure 8.24

by Rosenfeld Media(画像:Creative Commons)




参考画像:WIRED

腫瘍を手で感じられるCTスキャンが実現する日:「見えないものを感じる」触覚ホログラム技術、英ブリストル大学が開発

(2014/12/18、WIRED)

ブリストル大学の研究者チームはこのほど、目に見えない三次元の触覚形状を、「焦点を定めた超音波を使って空中で」作成する方法を発見したと発表した。触覚技術は最近、急速に成長を続けており、近年のビッグビジネスとなっている。

この研究は、12月はじめに『ACM Transactions on Graphics(TOG)』誌に発表されたもので、数千個の微小なスピーカーから音圧波を発生させることによって機能する。

このシステムでは、人の手の位置を精密に追跡できるLeap Motion社製のセンサーを利用して、空中に触覚対象物を作製する位置を正確に特定する。

先日LED信号機の弱点(雪が溶けにくい)を解決するデザインとは?という記事の中で対向する超音波フェーズドアレイを用いた三次元非接触マニピュレーション(YouTube)を紹介しました。

落合陽一さんのチームが開発した超音波を組み合わせることで物体から水滴までを空中浮遊させ、自在に操ることができる技術が開発されているそうです。

今後いろいろな分野でこうした技術を目にする機会が増えていきそうなのですが、今回この記事に注目したのは、外科医が人体の内部を視覚で診察できるようになるかもしれないというところを目指しているということが書かれていたからでした。

Rendering Volumetric Haptic Shapes in Mid-Air using Ultrasound

Haptoclone

【参考リンク】

例えば腫瘍を手で感じられるような、触覚フィードバックのあるCTスキャンをつくれるかもしれない。

人間は見えないものを見えるようにしたことで新しい発見を次々としていっています。

顕微鏡が発明されたことで、医学が進歩したように。

天体望遠鏡が進歩されたことで、宇宙に新しい発見があったように。

そして、次は目に見えないものを感じられるようになるということによって、また次の新しい発見が生み出される可能性が高くなっているのです。

ところで、今回紹介したテクノロジーは「ハプティクス」と呼ばれるものです。

Haptics(ハプティクス)ーWikipedia

ハプティクスhaptics)とは、利用者に振動、動きなどを与えることで皮膚感覚フィードバックを得るテクノロジーである。触覚技術: haptic technology)とも。そのような機械的刺激をコンピュータシミュレーション内で仮想オブジェクトを作る補助として使うことができ、仮想オブジェクトを制御したり、機械などの遠隔制御(テレロボティクス英語版)を強化したりできる。

<中略>

ハプティクスは今後、人間とテクノロジーの様々な領域での相互作用に関わっていくと考えられる。21世紀初頭の現在は、ホログラムや遠隔のオブジェクトとの触覚による相互作用に熟達することが研究の中心であり、それが成功すればゲーム・映画・製造業・医療をはじめとする様々な産業での応用が生まれる。医療業界では仮想手術や遠隔手術が可能になれば、医療の幅が広がる。衣料の小売業界では、インターネット経由で衣服に触ることができれば、インターネット販売の可能性が広がる。ハプティクスが将来発展すれば、従来は現実的でなかった新産業が生まれるかもしれない。

ハプティクスは今の私達にはよくわからない技術ですが、近い将来当たり前のように使われるようになるテクノロジーとなるのではないでしょうか。

触感覚を仮想的に再現できるシステムで医療が進歩する?でも書きましたが、遠隔地医療でどうしても簡単に診察できない人に対して、視覚と聴覚ではどうしても限界が出てきます。

ハプティクスが当たり前になれば、遠隔地での手術に用いられるようになり、医療がますます進歩していくことでしょう。

また、インターネットで伝えることができなかった「触れる」と言う感覚もハプティクスが入ってくれば、ネットショッピングで洋服を買う際に生地の肌触りも確かめられるようになっていきます。

ハプティクスについては今後も情報を追い続けていかないといけませんね。







【関連記事】

P.S.

ブリストル大学の研究チームはUltrahaptics社を立ち上げているそうですが、この「Haptic」と言う言葉を見て以前見た本を思い出しました。

「なぜデザインなのか 原研哉 阿部雅世 対談」で紹介されていたのですが、Haptic(ハプティック)というのは、触覚に関する共通言語のような感じです。

触覚に関する共通言語・感覚があれば、世界中の人に伝わりやすいですよね。

なぜデザインなのか。

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【追記(2015/7/9)】

■仮想力覚提示デバイス「Traxion」

ARの次は『拡張人間』 東大 暦本純一教授の世界

(2015/7/3、Sensors)

「Traxion」は、すごい力で押されたり、引っ張られたりするような「力」を体験できる装置なのだそうです。

他人の「触覚」を伝達することができることによって、医学に活用されるようになるかもしれません。

触覚が感じられる義手開発、米国防総省|脳で義手を動かすことができるようになる!?

Prosthetic_Limb

参考画像:Amputee Makes History with APL’s Modular Prosthetic Limb|YouTubeスクリーンショット




■触覚が感じられる義手開発、米国防総省|脳で義手を動かすことができるようになる!?

「触覚」が感じられる義手を開発、米国防総省

(2015/9/15、AFP)

10年以上にわたり、まひ状態にある男性が、実験的義手を装着することで「触覚」を取り戻すことができた──米国防総省(US Defense Department)の先進技術研究部門、米国防高等研究計画局(Defense Advanced Research Projects Agency、DARPA)の研究チームがこのほど、研究の成果を発表した。

以前、神経系に接続してコントロールできる義手が開発というニュースをお伝えしましたが、今回の研究によってできるようになったことは2つ。

  • 触れられた指を100%近くの精度で言い当てることができた
  • 「運動皮質」部位と義手を接続して、義手の動きを思考で制御できるようにした

つまり、1.「触れられる」感覚を取り戻すことができたこと、2.脳から信号を送って物を動かしたり何に触れているのかを正確に感じることができるようになった、ということです。

この研究では、手足が不自由になった人たちの助けになることが目的となっているようですが、私達はすでに”サイボーグ化”している!?|バイオハックの視点からによれば、「義足のほうが優れていたら義足に付け替えるか」「指(手)・腕を増やしたらどうなるか」ということが今後問われるようになるかもしれません。

Amputee Makes History with APL’s Modular Prosthetic Limb







【関連記事】

【実験】あなたは目隠しをして他人のお尻を触ったときお尻の性別を当てられますか?【動画】

Can You Tell A Girl’s Ass From A Guy’s Ass?

目隠しをして他人のお尻を触ったとき、そのお尻の性別を当てられるか?という実験の動画です。

この動画を見ると、正答率が高い人もいるのですが、間違っている人も多いようです。

ところで、こちらの画像は有名なホムンクルス人形です。

homunculus

by Mike(画像:Creative Commons)

「海馬 脳は疲れない」(著:池谷裕二・糸井重里)によれば、ホムンクルス人形(体のそれぞれの部分を支配している「神経細胞の量」の割合を身体の面積で示した図)によれば、手や舌に関係した神経細胞が非常に多いそうです。

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また、「愛撫・人の心に触れる力」(著:山口創)でも同様の説明がなされています。

解剖学者のワイルダー・ペンフィールドによる有名なホムンクルスの図である。様々な身体部位を司る脳の部位は異なっており、その大きさも異なる。そこで、それぞれの身体部位に占める脳の割合の大きさから逆算して、体の大きさを描いたものである。これをみると、脳の中で背や腹よりもいかに手と口の周辺が占める割合が大きいかがよくわかるだろう。

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ホムンクルス人形によれば、手の触覚は優れた感覚を持っているはずなのですが、今回の実験によれば、視覚がなければ、性別さえも当てることができないという結果になっています。

なぜこのような結果になったのでしょうか?

考えられる理由は3つ。

1.触覚が衰えている

現代人の生活はあまりにも視覚が重視されています。

そのために、その他の感覚が衰えてしまっているのではないかと考えられます。

以前同様の実験が行われていれば、このことが証明できるかもしれませんが、一つの推測です。

2.男性と女性のお尻に差がない

今回の実験では肌に直接触れているわけではないので、厳密な意味での触覚の実験とは言えないかもしれませんが、もしかすると、男性と女性のお尻にはそれほど性別を判断できるほどの差がないのかもしれません。

【関連記事】

3.目隠し実験をした側の比較する材料が乏しい

目隠しをしてお尻を触る実験でしたが、そもそも他人のお尻を触り比べることがないため、比較する材料がなく、判断できなかったかもしれません。

■まとめ

触覚が今後のキーワードとなるので、こうした実験は増えていくかもしれませんね。

【関連記事】

ハプティックコントローラ「Oculus Touch」|触覚技術が当たり前の時代が来た!?

Woman holding Oculus Touch prototype (Half Moon) in left hand (rear view showing trigger button)

by eVRydayVR(画像:Creative Commons)




■ハプティックコントローラ「Oculus Touch」|触覚技術が当たり前の時代が来た!?

ハプティクスが医学を飛躍的に進歩させる?|「見えないものを感じる」触覚技術により腫瘍を手で感じられるCTスキャンが実現する日も近い!?では、近い将来触覚技術が当たり前の時代が来ると紹介しましたが、まずはゲームの世界からそのテクノロジーを実感できるようになりそうです。

Palmer Luckey (Founder, Oculus) wearing Oculus Rift consumer version and holding up Oculus Touch prototype (Half Moon) controllers (closeup headshot / bust)

by eVRydayVR(画像:Creative Commons)

Oculusが手に持つモーショントラック機能搭載のハプティックコントローラ「Oculus Touch」を紹介

(2015/6/21、TechCrunch)

今日のイベントでOculusはOculus Touchのプロトタイプを紹介した。この片手で持つモーションコントローラーを使用することでユーザーは、自身の手を仮想空間内でも認識することができる。「Half Moon」と呼ばれるこのプロトタイプは、物を持ったり、拳銃を打ったり、何かを指し示したりすることができる。このコントローラーは、慣性運動と360度の動きをトラックすることができ、またハプティックフィードバック機能の搭載により、手で何かを実際に触っているかのように感じる。

触感覚を仮想的に再現できるシステムで医療が進歩する?でも書きましたが、遠隔地医療においては、視覚と聴覚だけに限られていましたが、この触覚技術が進歩していけば、また新しいデータが生まれることでより良い治療につながることが期待されます。

身近なところでいえば、「触れる」と言う感覚もハプティクスが入ってくれば、ネットショッピングで洋服を買う際に生地の肌触りも確かめられるようになっていきます。

今までは仮想空間とリアル空間とでは明らかに違いがありましたが、触覚技術が身近になってきたことで、その境目がわからなくなってくるようになるかもしれません。







【関連記事】

【追記(2015/7/9)】

■仮想力覚提示デバイス「Traxion」

ARの次は『拡張人間』 東大 暦本純一教授の世界

(2015/7/3、Sensors)

「Traxion」は、すごい力で押されたり、引っ張られたりするような「力」を体験できる装置なのだそうです。

他人の「触覚」を伝達することができることによって、医学に活用されるようになるかもしれません。