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Skill learning support system

Research Project

Project/Area Number 20K23349
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 1002:Human informatics, applied informatics and related fields
Research InstitutionKobe University (2022)
Tokyo Women's Medical University (2020-2021)

Principal Investigator

Yamaguchi Tomoko  神戸大学, 未来医工学研究開発センター, 特命講師 (40879970)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords手術手技定量化 / 手術工程解析 / 手術手技習熟支援 / 習熟支援 / 手術支援 / 手技の定量化 / 手技評価 / 手術教育 / 手術手技の定量化 / トレーニング
Outline of Research at the Start

本研究は、妥当性や信頼性のある定量客観的な習熟支援の実現を目的とし、臨床環境において手技を定量化することによる手術の評価とその評価結果を提示するシステムを構築する。まず手術における作業情報を自動で取得・定量化し、熟練医の標準的な手術モデルを作成するとともに非熟練医の手技と比較評価し提示するシステムを構築する。本研究成果により、手技習得の効率化や技術の均てん化などが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop a system to quantitatively understand surgical techniques that have been qualitatively communicated in the past, and to realize support for surgical skill training. As a result, we developed a model of skilled surgeon's technique for endoscopic sinus surgery, and developed a system for automatic identification of procedural problems by comparing with the novice model. In brain tumor resection, we developed a system to map on MRI images the position of the procedure that may cause postoperative paralysis, based on an integrated analysis of time-synchronized intraoperative information.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、術中に得られる情報を分析し、手術手技を定量的に把握する手法を提案することができた。外科手術領域ではこれまでの技能伝承は熟練医の経験や勘に依存した主観的・感覚的なものであった。本研究成果は臨床環境下における手技定量化や評価手法として学術的意義が高いといえる。
本提案システムが実現した暁には、指導にかかる負担やばらつきの低減が期待でき、また手技データベース構築によるAI手術ロボット開発の一助になると考えられる。

Report

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

    (6 results)

All 2022 2021 2020

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

  • [Journal Article] Clinical study of skill assessment based on time sequential measurement changes2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Tomoko、Nakamura Ryoichi、Kuboki Akihito、Otori Nobuyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 6638-6647

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10502-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Construction of brain area risk map for decision making using surgical navigation and motor evoked potential monitoring information2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Tomoko、Kuwano Atsushi、Koyama Toshihiko、Okamoto Jun、Suzuki Shigeyuki、Okuda Hideki、Saito Taiichi、Masamune Ken、Muragaki Yoshihiro
    • Journal Title

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      Volume: 18 Issue: 2 Pages: 269-278

    • DOI

      10.1007/s11548-022-02752-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Integration analysis of surgical navigation and motor evoked potential monitoring2022

    • Author(s)
      T. Yamaguchi
    • Organizer
      The 36th International Congress on Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳神経外科手術における術中情報を用いた術後運動機能障害リスクマップ作成2021

    • Author(s)
      山口智子
    • Organizer
      第30回日本コンピュータ外科学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 外科支援および手術習熟支援システムの開発2021

    • Author(s)
      山口智子
    • Organizer
      第10回未来大学メディカルICT研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 内視鏡下副鼻腔手術における手術工程解析による手技課題抽出手法の開発2020

    • Author(s)
      山口智子、中村亮一、久保木章仁、澤野悠一郎、江幡龍、鴻信義
    • Organizer
      第29回日本コンピュータ外科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-09-29   Modified: 2024-01-30  

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