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Development of a surgical simulator for high difficulty hepatobiliary endoscopic surgery

Research Project

Project/Area Number 19K09150
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

YAMADA Koji  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (80528042)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 家入 里志  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (00363359)
矢野 圭輔  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特任助教 (30757919)
加治 建  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特任教授 (50315420)
春松 敏夫  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特任助教 (70614642)
向井 基  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80468024)
武藤 充  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (70404522)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords腹腔鏡 / トレーニング / シミュレータ / 内視鏡外科手術 / シュミレーション手術 / 腹腔鏡下胆管空腸・膵管空腸吻合術 / 外科教育
Outline of Research at the Start

内視鏡外科手術シミュレータを用いたトレーニングに関する研究は世界的に行われているが、専ら若手外科医や医学生に対する内視鏡外科手術の基本操作のトレーニングを目的とした研究が多く、一方で消化器外科領域における高難度疾患に対するトレーニングモデルの作成の試みはほとんど行われていない。実際の手術と遜色なく忠実に再現された肝胆膵外科領域の縫合・吻合に特化した疾患特異的シミュレータを開発し、簡便にかつ安価に繰り返し修練出来る環境を広く外科医に提供し、縫合不全”0”を目指した内視鏡外科手術の技術向上および手術成績の向上に寄与することを本研究の目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Recently, laparoscopic surgery for highly difficulty operation has become feasible and widespread. In order to improve the skills of surgeons, we developed a high-fidelity disease-specific surgical simulator. In our laboratory, we developed a laparoscopic simulator for congenital biliary dilatation with surgical skill validation and reported the characteristics of the forceps movement of surgeons using this simulator. It was found that the characteristics of forceps movement differed depending on the surgeon's proficiency and field of specialties. It was found that efficient training using the simulator could be expected to improve surgical outcomes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

内視鏡手術中に外科医が扱う鉗子の動きは、外科医の習熟度や専門分野毎にそれぞれ特徴があることが明らかとなった。従来のシミュレータを用いた内視鏡手術トレーニングプログラムは、手術のプロセスの学習や基本動作の反復練習などが主なものであり、このような術者の特性を考慮されたものとはなっていない。本研究の成果を応用することで、術者の特性別に習熟の不足している動作を予め予測することができ、必要な技術を重点的に習得できる効率的なトレーニング方法を開発することが可能となる。多忙な外科医が練習に割く時間を短縮する効果が期待でき、外科医の働き方改革に貢献することが出来る。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Ambidextrous needle driving and knot tying helps perform secure laparoscopic hepaticojejunostomy of choledochal cyst (with video)2021

    • Author(s)
      Ieiri Satoshi、Koga Yoshinori、Onishi Shun、Murakami Masakazu、Yano Keisuke、Harumatsu Toshio、Yamada Koji、Muto Mitsuru、Hayashida Makoto、Kaji Tatsuru
    • Journal Title

      Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Sciences

      Volume: ー Issue: 4

    • DOI

      10.1002/jhbp.1100

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The evaluation of eye gaze using an eye tracking system in simulation training of real-time ultrasound-guided venipuncture2021

    • Author(s)
      Tatsuru Kaji、Keisuke Yano、Shun Onishi、Mayu Matsui、Ayaka Nagano、Masakazu Murakami、Koshiro Sugita、Toshio Harumatsu、Koji Yamada、Waka Yamada、Makoto Matsukubo、Mitsuru Muto、Kazuhiko Nakame、Satoshi Ieiri
    • Journal Title

      The Journal of Vascular Access

      Volume: 1 Issue: 3 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1177/1129729820987362

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complete laparoscopic choledochal cyst excision and hepaticojejunostomy with laparoscopic Roux‐Y reconstruction using a 5‐mm stapler: A case of a 2‐month‐old infant2021

    • Author(s)
      Murakami Masakazu、Kaji Tatsuru、Nagano Ayaka、Matsui Mayu、Onishi Shun、Yamada Koji、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Asian Journal of Endoscopic Surgery

      Volume: 14 Issue: 4 Pages: 824-827

    • DOI

      10.1111/ases.12928

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 臨床各科 差分解説「シミュレータを用いた内視鏡外科手術トレーニング」2021

    • Author(s)
      山田耕嗣、家入里志
    • Journal Title

      週刊日本医事新報

      Volume: 5046 Pages: 48-48

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  • [Journal Article] Differential advantage of liver retraction methods in laparoscopic fundoplication for neurologically impaired patients: a comparison of three kinds of procedures2020

    • Author(s)
      Harumatsu Toshio、Nagai Taichiro、Yano Keisuke、Onishi Shun、Yamada Koji、Yamada Waka、Matsukubo Makoto、Muto Mitsuru、Kaji Tatsuru、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Pediatric Surgery International

      Volume: 36 Issue: 5 Pages: 591-596

    • DOI

      10.1007/s00383-020-04646-8

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  • [Journal Article] Technical tips concerning laparoscopic hepaticojejunostomy for choledochal cyst in children with a focus on secure anastomosis for small hepatic ducts2019

    • Author(s)
      Ieiri Satoshi、Murakami Masakazu、Baba Tokuro、Harumatsu Toshio、Yamada Koji
    • Journal Title

      Annals of Laparoscopic and Endoscopic Surgery

      Volume: 4 Pages: 20-20

    • DOI

      10.21037/ales.2019.02.03

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  • [Journal Article] A Randomized Trial to Compare the Conventional Three-Port Laparoscopic Appendectomy Procedure to Single-Incision and One-Puncture Procedure That Was Safe and Feasible, Even for Surgeons in Training2019

    • Author(s)
      Moriguchi Tomoe、Machigashira Seiro、Sugita Koshiro、Kawano Masato、Yano Keisuke、Onishi Shun、Yamada Koji、Yamada Waka、Masuya Ryuta、Kawano Takafumi、Nakame Kazuhiko、Mukai Motoi、Kaji Tatsuru、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Laparoendoscopic & Advanced Surgical Techniques

      Volume: 29 Issue: 3 Pages: 392-395

    • DOI

      10.1089/lap.2018.0195

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  • [Journal Article] A Comparison of the Effectiveness Between Three Different Endoscopic Surgical Skill Training Programs for Medical Students Using the Infant Laparoscopic Fundoplication Simulator: A Randomized Controlled Trial2019

    • Author(s)
      Onishi Shun、Ikee Takamasa、Murakami Masakazu、Yano Keisuke、Harumatsu Toshio、Baba Tokuro、Yamada Koji、Yamada Waka、Masuya Ryuta、Machigashira Seiro、Nakame Kazuhiko、Mukai Motoi、Kaji Tatsuru、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Laparoendoscopic & Advanced Surgical Techniques

      Volume: 29 Issue: 10 Pages: 1252-1258

    • DOI

      10.1089/lap.2019.0212

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impact and Characteristics of Forceps Manipulation of Three-Dimensional in Laparoscopic Hepaticojejunostomy Mimicking a Disease-Specific Simulator: A Comparison of Expert with Trainee2019

    • Author(s)
      Yamada Koji、Murakami Masakazu、Yano Keisuke、Baba Tokuro、Harumatsu Toshio、Onishi Shun、Yamada Waka、Masuya Ryuta、Machigashira Seiro、Nakame Kazuhiko、Mukai Motoi、Kaji Tatsuru、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Laparoendoscopic & Advanced Surgical Techniques

      Volume: 29 Issue: 10 Pages: 1378-1382

    • DOI

      10.1089/lap.2019.0211

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact and characteristics of two- and three-dimensional forceps manipulation using laparoscopic hepaticojejunostomy mimicking a disease-specific simulator: A comparison of pediatric surgeons with gastrointestinal surgeons2019

    • Author(s)
      Yamada K, Murakami M, Yano K, Baba T, Harumatsu T, Onishi S, Yamada W, Masuya R, Machigashira S, Nakame K, Mukai M, Kaji T, Ieiri S
    • Journal Title

      Pediatric Surgery International

      Volume: 35 Issue: 10 Pages: 1051-1057

    • DOI

      10.1007/s00383-019-04538-6

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effectiveness of Simulator Training Mimicking a Patient's Specific Situation for Neonatal Congenital Diaphragmatic Hernia2019

    • Author(s)
      Nakame Kazuhiko、Onishi Shun、Yano Keisuke、Murakami Masakazu、Kawano Masato、Baba Tokuro、Harumatsu Toshio、Yamada Koji、Yamada Waka、Masuya Ryuta、Kawano Takafumi、Machigashira Seiro、Mukai Motoi、Kaji Tatsuru、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Laparoendoscopic & Advanced Surgical Techniques & Part B

      Volume: 29 Issue: 1

    • DOI

      10.1089/vor.2018.0542

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  • [Journal Article] Thoracoscopic Fenestration for Hemorrhagic Cardiac Tamponade Induced by Cardiotoxicity of Cyclophosphamide2019

    • Author(s)
      Yamada Koji、Sugita Koshiro、Onishi Shun、Yamada Waka、Kawano Takafumi、Nakame Kazuhiko、Mukai Motoi、Kaji Tatsuru、Saito Aki、Hazeki Daisuke、Nishikawa Takuro、Kawano Yoshifumi、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Laparoendoscopic & Advanced Surgical Techniques & Part B

      Volume: 29 Issue: 2

    • DOI

      10.1089/vor.2018.0557

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  • [Presentation] Effect of monitor size on forceps manipulation of endoscopic surgery using medical students and pediatric surgeons2021

    • Author(s)
      Koji Yamada, Teppei Yamashita, Shunya Yonemori, Keisuke Yano, Toshio Harumatsu, Waka Yamada, Makoto Matsukubo, Mitsuru Muto, Tatsuru Kaji, Satoshi Ieiri
    • Organizer
      IPEG’s 30th Annual Congress for Endosurgery in Children
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 腹腔鏡下肝管空腸吻合術シミュレータの開発2021

    • Author(s)
      山田耕嗣、祁答院千寛、松井まゆ、 村上雅一、矢野圭輔、春松敏夫、大西 峻、山田和歌、武藤 充、加治 建、家入里志
    • Organizer
      第44回日本膵・胆管合流異常研究会
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  • [Presentation] 術者立ち位置が内視鏡外科手術の手技の精確性に与える影響―医学生を対象とした検討2021

    • Author(s)
      里井俊太朗、志築朋和、山田耕嗣、松井まゆ、長野綾香、村上雅一、矢野圭輔、春松敏夫、大西峻、山田和歌、松久保眞、武藤充、加治 建、家入里志
    • Organizer
      第58回日本小児外科学会学術集会
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  • [Presentation] 急性腹症で発症した重複腸管捻転の幼児例2021

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      山田耕嗣、矢野圭輔、武藤 充、加治 建、家入里志
    • Organizer
      第34回日本小児救急医学会学術集会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 腹腔鏡下高難度肝胆膵手術シミュレータ開発―肝管空腸吻合術の技術評価およびトレーニングツールへ向けて2021

    • Author(s)
      山田耕嗣、祁答院千寛、松井まゆ、村上雅一、矢野圭輔、春松敏夫、大西 峻、山田和歌、武藤 充、加治 建、家入里志
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      第30回日本コンピュータ外科学会大会
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  • [Presentation] 当院における小児食道裂孔ヘルニアの治療経験2021

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      山田耕嗣、村上雅一、矢野圭輔、春松敏夫、大西峻、加治建、家入里志
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      第34回日本内視鏡外科学会総会
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  • [Presentation] 小児内視鏡外科手術における疾患シミュレータの開発とその検証2020

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      山田 耕嗣, 長野 綾香, 松井 まゆ, 矢野 圭輔, 春松 敏夫, 大西 峻, 山田 和歌, 松久保 眞, 武藤 充, 加治 建, 家入 里志
    • Organizer
      第36回日本小児外科学会秋季シンポジウム
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  • [Presentation] Needlescopic Surgeryの導入による完全内視鏡外科手術の実現2020

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      春松 敏夫, 長野 綾香, 松井 まゆ, 村上 雅一, 矢野 圭輔, 大西 峻, 山田 耕嗣, 山田 和歌, 松久保 眞, 武藤 充, 加治 建, 家入 里志
    • Organizer
      第36回日本小児外科学会秋季シンポジウム
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  • [Presentation] モニターサイズが内視鏡外科手術の手技に与える影響の検討 外科医を対象とした検討2020

    • Author(s)
      山下 哲平, 米盛 隼弥, 山田 耕嗣, 矢野 圭輔, 春松 敏夫, 松久保 眞, 武藤 充, 加治 建, 家入 里志
    • Organizer
      第 57 回日本小児外科学会学術集会
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  • [Presentation] モニターサイズが内視鏡外科手術の手技に与える影響の検討 医学生を対象とした検討2020

    • Author(s)
      米盛 隼弥, 山下 哲平, 山田 耕嗣, 矢野 圭輔, 春松 敏夫, 松久保 眞, 武藤 充, 加治 建, 家入 里志
    • Organizer
      第 57 回日本小児外科学会学術集会
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  • [Presentation] DEVELOPMENT OF HIGH-FIDELITY TRAINING SIMULATOR OF LAPAROSCOPIC SURGERY FOR CHOLEDOCAL CYST AND BILIARY ATRESIA2019

    • Author(s)
      Yamada K , Murakami M, Yano K, Baba T, Harumatsu T, Onishi S, Yamada W, Masuya R, Machigashira S, Nakame K, Mukai M, Kaji T, Ieiri S.
    • Organizer
      The 28th Annual Congress of the International Pediatric Endosurgery Group (IPEG)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小児高難度腹腔鏡下胆道手術(胆道閉鎖症・胆道拡張症)トレーニングシミュレータ開発―稀少疾患に対する技術標準化への取り組み2019

    • Author(s)
      山田耕嗣、山田耕嗣、村上雅一、矢野圭輔、馬場徳朗、春松敏夫、大西 峻、山田和歌、 桝屋隆太、町頭成郎、中目和彦、向井 基、加治 建、家入里志
    • Organizer
      第119回日本外科学会定期学術集会
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      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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