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Development of next-generation simulation-based training for head and neck surgeries

Research Project

Project/Area Number 20K18255
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

Mitani Sohei  愛媛大学, 医学系研究科, 助教 (00568850)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords外科教育 / 技術伝承 / バーチャル・リアリティ / シミュレーショントレーニング / バーチャルリアリティ / 頭頸部外科
Outline of Research at the Start

本研究では、正確な腫瘍切除のスキル習得を目指した腫瘍切除モデルを使用したシミュ レレーショントレーニングおよび、複雑な立体構造を有する頭頸部領域の解剖の熟知を目指したVR/MR技術を利用したハイブリッドカダバートレーニングの開発を行う。 これら次世代の手術トレーニングは、頭頸部外科医の育成を早め、質の高い手術が行われることにつながることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

The following studies were conducted in relation to the next generation of surgical training as stated in the research objectives.
The technical skills of head and neck surgery were verbalized, and used to identify the gap between the perceptions of technical skills of experienced and junior surgeons. Then, efforts were made to quantify surgical skills, which had previously been a sensory perception of surgeons, for knot-tying and suturing and endoscopic endonasal surgical skills, and the results of each were documented in a paper. We have also developed a tumor resection simulator and are currently writing a paper on the quantification of tumor resection skills using this simulator.
In addition, we used virtual reality technology in surgical teaching materials and its use in tumor resection, and documented in papers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回の研究成果を通して、これまで外科医のいわゆる暗黙知であった手術 スキルを言語化あるいは数値化することにより、他者へ伝えることができる形にすることができた。これらを用いて、耳鼻咽喉科頭頸部外科医の育成を早めるこ とが可能となる。
また、今回使用したバーチャル・リアリティ技術 は、複雑な立体構造を有する頭頚部領域の解剖の理解や手術の手順の理解に有用であると思われた。 これら次世代の手術トレーニング、手術教育を行うことにより、耳鼻咽喉科頭頸部外科医の育成を早め、質の高い手術を提供することができると期待される。

Report

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

    (24 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Development of a proficiency-based training curriculum for beginners in endoscopic endonasal surgery2023

    • Author(s)
      Takagi Taro、Mitani Sohei、Aoishi Kunihide、Nishida Naoya、Hato Naohito
    • Journal Title

      Auris Nasus Larynx

      Volume: - Issue: 6 Pages: 887-894

    • DOI

      10.1016/j.anl.2023.03.002

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Difference in perceptions of fundamental surgical skills for open head and neck surgery between young and expert surgeons: A multicenter questionnaire survey2023

    • Author(s)
      Mitani Sohei、Nishio Naoki、Matsuki Takashi、Kitani Takashi、Sato Eriko、Sakamoto Kayo、Hosokawa Yuki、Ugumori Toru、Wakisaka Hiroyuki、Hato Naohito
    • Journal Title

      JOURNAL OF JAPAN SOCIETY FOR HEAD AND NECK SURGERY

      Volume: 32 Issue: 3 Pages: 257-263

    • DOI

      10.5106/jjshns.32.257

    • ISSN
      1349-581X, 1884-474X
    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 手術技術の可視化と戦略的教育環境整備2023

    • Author(s)
      三谷壮平
    • Journal Title

      日本気管食道科学会会報

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Validation of a surgical training model containing indocyanine green for near‐infrared fluorescence imaging2022

    • Author(s)
      Nishio Naoki、Mitani Sohei、Sakamoto Kayo、Morimoto Gaku、Yokoi Sayaka、Shigeyama Mayu、Wada Akihisa、Mukoyama Nobuaki、Rosenthal Eben L.、Sone Michihiko
    • Journal Title

      Laryngoscope Investigative Otolaryngology

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 1011-1017

    • DOI

      10.1002/lio2.858

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ここまで進んだバーチャル・リアリティ 耳鼻咽喉科頭頸部外科領域での使用2022

    • Author(s)
      三谷壮平
    • Journal Title

      耳鼻咽喉科

      Volume: 2 Pages: 250-255

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  • [Journal Article] Verbalization, categorization, and evaluation of fundamental surgical skills: An expert consensus in open head and neck surgery2021

    • Author(s)
      Mitani S, Nishio N, Kitani T, Ugumori T, Wakisaka H, Tanaka K, Miao B, Chan JYK, Holsinger FC, Hato N
    • Journal Title

      Annals of Surgery Open

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: e059-e059

    • DOI

      10.1097/as9.0000000000000059

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Case-specific three-dimensional hologram with a mixed reality technique for tumor resection in otolaryngology2021

    • Author(s)
      Mitani S, Sato E, Kawaguchi N, Sawada S, Sakamoto K, Kitani T, Sanada T, Yamada H, Hato N
    • Journal Title

      Laryngoscope Investigative Otolaryngology

      Volume: 6 Issue: 3 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1002/lio2.581

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  • [Journal Article] Hybrid cadaver training with holograms by mixed reality technique2021

    • Author(s)
      坂本佳代、三谷壮平、佐藤恵里子、木谷卓史、真田朋昌、羽藤直人
    • Journal Title

      Toukeibu Gan

      Volume: 47 Issue: 4 Pages: 366-370

    • DOI

      10.5981/jjhnc.47.366

    • NAID

      130008145014

    • ISSN
      1349-5747, 1881-8382
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      三谷壮平
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      三谷壮平
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      第32回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会(金沢)
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      山田啓之、三谷壮平
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      第32回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会(金沢)
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      青石邦秀、三谷壮平
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      第32回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会(金沢)
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      三谷壮平
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      第124回日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会 総会・学術講演会
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      三谷壮平
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      三谷壮平
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      三谷壮平
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      第34回日本小切開・鏡視外科学会(松山市)
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      三谷壮平
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      三谷壮平
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      坂本佳代、三谷壮平
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      第44回日本頭頚部癌学会
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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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