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The developement of the training system in real-time ultrasound-guided CVC insertion using eye tracking system

Research Project

Project/Area Number 19K10485
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58010:Medical management and medical sociology-related
Research InstitutionKurume University (2021-2022)
Kagoshima University (2019-2020)

Principal Investigator

Kaji Tatsuru  久留米大学, 医学部, 教授 (50315420)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 家入 里志  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (00363359)
大西 峻  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特任助教 (10614638)
山田 和歌  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (20457659)
内門 泰斗  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特例准教授 (30464465)
矢野 圭輔  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特任助教 (30757919)
川野 孝文  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (40457651)
中目 和彦  宮崎大学, 医学部, 講師 (70448570)
春松 敏夫  鹿児島大学, 鹿児島大学病院, 特任助教 (70614642)
町頭 成郎  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80404523)
安田 智嗣  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (80437954)
向井 基  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (80468024)
山田 耕嗣  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (80528042)
武藤 充  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (70404522)
深堀 優  久留米大学, 医学部, 講師 (90299488)
七種 伸行  久留米大学, 医学部, 准教授 (10461386)
古賀 義法  久留米大学, 医学部, 助教 (70569433)
升井 大介  久留米大学, 医学部, 助教 (90624495)
東舘 成希  久留米大学, 医学部, 助教 (70725613)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords中心静脈穿刺 / 超音波ガイド / 視線追跡 / 超音波ガイド下静脈穿刺 / シミュレーショントレーニング / ビデオ教材 / リアルタイム超音波下静脈穿刺 / 視線追跡装置 / シミュレーション / 中心静脈カテーテル / シュミレーション / 医学教育
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、世界的に推奨されている超音波ガイド下静脈穿刺手技の複雑さを知り、起こりやすい合併症について理解を深める。そして、超音波ガイド下CVC挿入手技について、エキスパートの視線、超音波プロープ、穿刺用シリンジの協調した動きと、初心者のものと比較・解析することで “knock and pitfall”を明らかにし、効率的かつ効果的なCVC挿入手技獲得のためのトレーニングプログラムを開発し、本手技に伴う合併症の発生を軽減させ、結果的に医療安全水準の向上をめざす事である。

Outline of Final Research Achievements

Real-time ultrasound-guided central venipuncture using the short-axis approach is complicated and likely to result in losing sight of the needle tip. Therefore, we focused on the eye gaze in our evaluation of the differences in eye gaze using an eye tracking system. The number of occurrences of the eye tracking marker outside US monitor in the medical students group wassignificantly higher than in the pediatric surgeon fellow group. The success rate of venipuncture in the resident group tended to be better than in the pediatric surgeon fellow group. The eye gaze was associated with the success rate of real time ultra sound-guided venipuncture. More experienced operators let their eye fall outside the US monitor fewer times than less experienced ones. Repeated training while considering the eye gaze seems to be pivotal for mastering real time ultra sound-guided venipuncture.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超音波を用いた中心静脈穿刺は一般的には静脈を超音波画面で認識できるため、非常に容易な手技と誤った認識を持たれやすい。リアルタイム超音波ガイド下静脈穿刺における視線の動きが手技の成否に関与する事が明らかになり、視線を意識した手技の指導が可能になった。また、修練する医師にとっても、視線の動きの重要性を理解しながらテクニックの習得を実施できるようになった。さらに、システマティックなトレーニングシステムを作成することで、より安全にリアルタイム超音波ガイド下静脈穿刺が実施でき、静脈穿刺に伴う重篤な合併症の減少につながることが期待できる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Ethanol lock therapy in pediatric patients: A multicenter prospective study2022

    • Author(s)
      Masahiro Chiba, Takeo Yonekura, Tatsuru Kaji, Shintaro Amae, Yuko Tazuke, Mitsugu Oowari, Kazuko Obana, Miwako Nakano, Tasuo Kuroda, Kouzi Fukumoto, Yusuke Yamane, Hiroaki Yoshino, Tatsuzo Hebiguchi, Akira Toki
    • Journal Title

      Pediatr Int .

      Volume: 62 Issue: 3 Pages: 379-385

    • DOI

      10.1111/ped.14096

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    • Peer Reviewed
  • [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] A retrospective analysis of the real-time ultrasound-guided supraclavicular approach for the insertion of a tunneled central venous catheter in pediatric patients2021

    • Author(s)
      Nakame Kazuhiko、Kaji Tatsuru、Onishi Shun、Murakami Masakazu、Nagano Ayaka、Matsui Mayu、Nagai Taichiro、Yano Keisuke、Harumatsu Toshio、Yamada Koji、Yamada Waka、Masuya Ryuta、Muto Mitsuru、Ieiri Satoshi
    • Journal Title

      The Journal of Vascular Access

      Volume: - Issue: 5 Pages: 698-705

    • DOI

      10.1177/11297298211008084

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 小児に対するリアルタイム超音波ガイド下鎖骨上アプローチによるトンネル型中心静脈カテーテル挿入術 超音波ガイド下腕頭静脈穿刺による合併症軽減に関する検討2020

    • Author(s)
      中目 和彦, 長野 綾香, 松井 まゆ, 永井 太一朗, 村上 雅一, 大西 峻, 春松 敏夫, 山田 耕嗣, 山田 和歌, 桝屋 隆太, 武藤 充, 加治 建, 家入 里志
    • Journal Title

      日本小児外科学会雑誌

      Volume: 56(5) Pages: 649-649

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  • [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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  • [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] 安全な中心静脈カテーテル挿入手技の標準化に向けた卒前・卒後教育におけるトレーニング方法の開発2019

    • Author(s)
      加治 建,村上 雅一,矢野 圭輔,馬場 徳朗,大西 峻,春松 敏夫,山田 耕嗣,山田 和歌,桝屋 隆太,町頭 成郎,中目 和彦,向井 基,家入 里志
    • Journal Title

      医学教育

      Volume: 50 Pages: 99-99

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  • [Presentation] 小児外科の臨床と研究2022

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      加治 建
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      聖マリア病院 講演会
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  • [Presentation] 短腸症候群に対する治療戦略 ー臨床現場での問題点ー2022

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      加治 建
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      香川大学病院 小児NSTセミナー
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  • [Presentation] ω3系脂肪乳剤の腸管不全合併肝障害(IFALD)に対する肝障害予防効果 -短腸ラットモデルを用いた検討-2019

    • Author(s)
      加治 建、町頭 成郎、大西 峻、村上 雅一、矢野 圭輔馬場 徳朗、春松 敏夫、山田 耕嗣、 山田 和歌、桝屋 隆太、中目 和彦、向井 基、家入 里志
    • Organizer
      第34回日本静脈経腸栄養学会
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      加治 建、永井太一朗、村上雅一、矢野圭輔、馬場徳朗、大西 峻、春松敏夫、山田耕嗣、山田和歌、桝屋隆太、町頭成郎、中目和彦、向井 基、家入里志
    • Organizer
      第56回 日本小児外科学会学術集会
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  • [Presentation] 在宅静脈栄養管理施行症例の検討2019

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      加治 建、大西 峻、永井太一朗、矢野圭輔、春松敏夫、山田耕嗣、松久保 眞、武藤 充、家入里志
    • Organizer
      第16回日本在宅静脈経腸栄養研究会学術集会
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      加治 建
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      第11回 日本静脈経腸栄養学会 九州支部学術集会
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    • Invited
  • [Presentation] THE EVALUATION OF EYE MOTION USING EYE TRACKING SYSTEM IN THE SIMULATION TRAINING OF THE REAL-TIME ULTRASOUND GUIDED VENIPUNCTURE.2019

    • Author(s)
      Kaji Tatsuru, Nagai Taichiro, Yano Keisuke, Onishi Shun, Harumatsu Toshio, Yamada Koji, Muto Mitsuru, Matsukubo Makoto, Ieiri Satoshi
    • Organizer
      6th WOFAPS meeting
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    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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