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Development of AR assist system for medical professionals

Research Project

Project/Area Number 20K12723
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
Research InstitutionTokyo University of Technology

Principal Investigator

田仲 浩平  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (60449949)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsARグラス / コンテンツ / 吸引操作 / 口腔操作 / 鼻腔操作 / 気管内吸引 / 操作吸引コンテンツ / 医療事故防止 / 医療従事者 / トラブル回避 / 吸引技術 / コンテンツ制作 / 臨床工学技士 / 医療技術 / 医療機器 / 医療施設 / 拡張現実 / 音声認識 / 医療事故 / 情報セレクション / 医療支援
Outline of Research at the Start

医療従事者は医療技術の知識を記憶し業務に役立てている。その記憶した情報は時間の経過とともに部分的な忘却が生じることは知られている。この部分的忘却は、不正確な医療行為となり医療事故を引き起こす。人は正確な情報を長期間記憶することは難しく業務に必要な情報をリアルタイムで呼び出せるシステムが必要と考えている。
我々は、業務中に医療従事者の忘却による情報不足の解消のできるARグラスシステムを試作し、本研究では、このシステムに適した各種医療機器類のコンテンツ開発を目指している。

Outline of Annual Research Achievements

我々がARグラスのコンテンツ開発において、特に医療行為の中では、口腔、鼻腔、気管内吸引は基本的な医療行為を重視したもので、これをすべての医療従事者がミスなく履行できることが必要不可欠と考えられる。
本研究の進捗状況については、おおむね順調に進展しており、最終年度に向けた検証等が行えるものと考えている。2023年度の進捗状況は、主に口腔、鼻腔、気管内吸引の3つの基本的な吸引操作トレーニング用のコンテンツの開発及び特にカスタマイズを行った。カスタマイズ内容は、2022年の吸引操作技術として口腔、鼻腔、気管内の3つの吸引操作技術を単独で動作させてきたが、この3種類を吸引技術という大項目とし、その下の分類に口腔、鼻腔、気管内の3つの細分類とした。2023年度改良版は、3分岐を最初に2分岐とし、その後、3分岐に戻す改良を施した。理由は、口腔と鼻腔吸引の準備物が同じものが多く簡略化した。また、動画を多用することで連続的に行う動作について理解しやすい様に工夫した。更に、アプリケーションの音声コマンド応答の反応が良くない発話が確認されたため、現状「オーケー」という発話の他「カクニン」、「マル」、「デキタ」などの言語も加えることで動作がスムーズに行くようになった。この改良の目的は、吸引操作は、気管内吸引だけでなく、3つとも基本的にはマスターしておかなくてはならないため、ユーザの使いやすさを重視した改善を行った。また、輸液ポンプの取扱い及び静脈穿刺の操作技術については、年度末で制作をしたこともあり、2023年度中には検証を実施できていないが2024年度中には検証を試みたい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の進捗状況については、おおむね順調に進展しており、最終年度に向けた検証等が行えるものと考えている。
2023年度の進捗状況は、主に口腔、鼻腔、気管内吸引の3つの基本的な吸引操作トレーニング用のコンテンツの開発及び特にカスタマイズを行った。カスタマイズ内容は、2022年の吸引操作技術として口腔、鼻腔、気管内の3つの吸引操作技術を単独で動作させてきたが、2022年度製は、3種類を吸引技術という大項目とし、その下の分類に口腔、鼻腔、気管内の3つの細分類とした。この目的は、吸引操作は、気管内吸引だけでなく、3つとも基本的にはマスターしておかなくてはならないため、ユーザの使いやすさを重視した改善を行った。2023年度改良版は、3分岐を最初に2分岐とし、その後、3分岐に戻す改良を施した。理由は、口腔と鼻腔吸引の準備物が同じものが多く簡略化した。また、動画を多用することで連続的に行う動作について理解しやすい様に工夫した。更に、アプリケーションの音声コマンド応答の反応が良くない発話が確認されたため、現状「オーケー」という発話の他「カクニン」、「マル」、「デキタ」などの言語も加えることで動作がスムーズに行くようになった。また、輸液ポンプの取扱い及び静脈穿刺の操作技術については、年度末で制作をしたこともあり、2023年度中には検証を実施できていないが2024年度中には検証を試見る計画である。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、医療ミスを防止するARグラスのコンテンツ開発の最終段階として成果の公表が必要となる。進捗の方策としては、2023年度で吸引コンテンツの改良を施したため、検証のためのデータ収集の収集効率が向上するものと考えている。今までテキスト表示と静止画だけであったが、動画再生も可能となったことから更にデータの収集速度が上がり、操作効率が向上するものと考えられる。
2024年度は、吸引操作技術コンテンツの開発と実証を行う。現在までに学生ボランティアを対象にコンテンツの検証を実施してきた。この気管内吸引操作技術の研究の成果については、学術誌への論文投稿、学会発表にエントリーし、成果を公表する計画である。
また、2023年度に開発した輸液ポンプ及び静脈ライン確保技術の検証を2024年度中に試みる計画としている。しかしながら、学生ボランティアの確保の課題もあり、実証が2024年夏場以降になることを想定しているが、可能な限り実証試験を早めに実施できるように研究計画の見直しを行い検証がスムーズに実施できるように工夫を行う計画である。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 医療安全の新機軸: 医療従事者の経験・情報不足を補うAugmented reality(AR)グラスシステム2024

    • Author(s)
      田仲浩平
    • Journal Title

      Precisision Medicine

      Volume: 7 Pages: 68-72

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] 臨床工学技士養成大学における医療安全確保のための取り組み2022

    • Author(s)
      田仲浩平
    • Journal Title

      日本医療安全学会

      Volume: No15 Pages: 16-22

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Medical and educational DX with technical support of medical AR and artificial heart lung VR simulator2021

    • Author(s)
      田仲浩平,笠井亮佑,田中裕香子,島峰徹也,上條史記,安藤ゆうき, 加納敬,荻野稔,日向奈惠,篠原一彦,武田朴
    • Journal Title

      Iryou kikigaku (The Japanese journal of medical instrumentation)

      Volume: 91 Issue: 5 Pages: 466-474

    • DOI

      10.4286/jjmi.91.466

    • NAID

      130008124447

    • ISSN
      1882-4978, 1884-054X
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  • [Presentation] XR(Extended Reality)は医療安全に貢献できるか ~転ばぬ先の杖~2023

    • Author(s)
      田仲浩平
    • Organizer
      第13回香川県臨床工学技士会学術総会
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    • Author(s)
      田仲浩平
    • Organizer
      第22回日本VR医学会
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    • Invited
  • [Presentation] 医療安全教育に役立つXR(Extended Reality) の実際2023

    • Author(s)
      田仲浩平
    • Organizer
      第18回医療の質安全学会
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    • Invited
  • [Presentation] ARグラスを用いた気管内吸引操作の技能支援コンテンツの開発2022

    • Author(s)
      田仲浩平
    • Organizer
      第60回日本人工臓器学会
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  • [Presentation] XRを応用した医療・教育システムの開発ーインタラクション体外循環技術教育システ ムの評価2021

    • Author(s)
      田仲浩平、笠井亮祐、田中裕香子、秋本和哉、島峰徹也、上條史記、加納敬、安藤ゆうき、田口遼太郎、荻野稔
    • Organizer
      第59回日本人工臓器学会
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    • Invited
  • [Presentation] 次世代の医療安全システムでXRを活用する2021

    • Author(s)
      田仲浩平
    • Organizer
      第7回日本医療安全学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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