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Development of Surgical Educational Methods to Relieve the Expert's Motion of Surgery by Use of Augmented Reality

Research Project

Project/Area Number 21K09362
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56030:Urology-related
Research InstitutionKansai Medical University

Principal Investigator

Kinoshita Hidefumi  関西医科大学, 医学部, 教授 (30324635)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢西 正明  関西医科大学, 医学部, 准教授 (70411551)
安藤 英由樹  大阪芸術大学, 芸術学部, 教授 (70447035)
杉 素彦  関西医科大学, 医学部, 講師 (80298869)
谷口 久哲  関西医科大学, 医学部, 講師 (90460815)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords新規手術教育 / Augmented Reality (AR) / 追体験型トレーニング / 追いトレ / Augmented Reality / 追体験型トレーニング、追いトレ / 手術教育 / シミュレーター / augment reality / 手術評価 / エルゴノミクス / 手術動作 / 追体験 / Augment Reality
Outline of Research at the Start

患者さんが安心して、医療手術を受けるためには、手術をする医師への教育が重要です。しかし、今まで、特に手術の手技を、うまく指導し、教える方法がありませんでした。
手技、というのは手(体)の動きですから、これを文字で表現するのがむつかしいためです。
この研究では、「エキスパートの医師の手術の動き(ビデオ)を若い医師がなぞりながら(追体験しながら)手技を覚えていく」、という教育方法を開発し、ロボット支援(daVinci)前立腺手術でこの方法が有効かどうか検証します。
このような教育法が有用であれば、広く様々な手術の教育に発展させていきます。

Outline of Final Research Achievements

ChatGPT
In their study, the applicants sought to explore a new direction in educational methodology by applying Augmented Reality (AR) to simulation systems for robot-assisted and laparoscopic surgeries. They aimed to shift away from the traditional, language-centric approach to surgical education, which is typically one-directional, towards a more practitioner-driven and autonomous form of education. The study demonstrated the potential of a non-verbal educational method, utilizing AR-based immersive surgical simulations, to be more efficient and of higher quality compared to conventional surgical education methods primarily driven by language from supervising physicians, thus indicating the potential for a reform in surgical education towards innovation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医療がひとを対象とする以上、その教育には、大なり小なり患者の犠牲の上に成り立ち、これまでの医学教育の場ではある程度は容認されてきた。しかし、今日の医療にかかわる状況をみれば、患者を対象とし た on the job 主体の技術習得は最小限にすべきである。我々が開発したARを用いた新規手術教育は、これまで言語的な手術教育を、指導者の手技を動作として追体験する手法である。追体験の中で、修練者自身が動作の“ずれ “に気づき、正しい手技を動作として体得することが可能となる。非言語的な動作の模倣は、従来の言語による教育法を超える効果が期待でき、今後 の外科的な医学教育を大きく変換する可能性を示した。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023

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

  • [Journal Article] Development and Validation of a Preoperative Nomogram for Endoscopic Management Decision Making in Upper Urinary Tract Urothelial Carcinoma.2024

    • Author(s)
      Nakamoto T, Yoshida T, Katayama S, Ohe C, Kawaura T, Horii S, Ikeda J, Kono Y, Murota T, Kitawaki T, Araki M, Kinoshita H.
    • Journal Title

      Ann Surg Oncol.

      Volume: 31(2) Issue: 2 Pages: 1393-1401

    • DOI

      10.1245/s10434-023-14514-z

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Learning from the past and present to change the future: Endoscopic management of upper urinary tract urothelial carcinoma.2023

    • Author(s)
      Yoshida T, Ohe C, Nakamoto T, Kinoshita H.
    • Journal Title

      Int J Urol.

      Volume: 30(8) Issue: 8 Pages: 634-647

    • DOI

      10.1111/iju.15208

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep learning-based predictions of clear and eosinophilic phenotypes in clear cell renal cell carcinoma2023

    • Author(s)
      Ohe C, Yoshida T, Amin MB, Uno R, Atsumi N, Yasukochi Y, Ikeda J, Nakamoto T, Noda Y, Kinoshita H, Tsuta K, Higasa K.
    • Journal Title

      Human Pathology

      Volume: 131 Pages: 68-78

    • DOI

      10.1016/j.humpath.2022.11.004

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Automatic irrigation system with a fiber-optic pressure sensor regulating intrapelvic pressure for flexible ureteroscopy.2023

    • Author(s)
      Yoshida T, Tsuruoka N, Haga Y, Kinoshita H, Lee SS, Matsunaga T.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 13(1) Issue: 1 Pages: 22853-22853

    • DOI

      10.1038/s41598-023-47373-5

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用いたロボット手術手技追従トレーニング(追いトレ)の開発と教育効果およびロボット補助下前立腺全摘除術Virtual Reality(VR)教材の開発2023

    • Author(s)
      高安健太
    • Organizer
      第37回日本泌尿器内視鏡・ロボティクス学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Dustingにおけるレーザーセッティングの違いによる結石破砕効率の客観的評価:in vitro study2023

    • Author(s)
      中尾一慶, 吉田崇, 高安健太, 木下秀文
    • Organizer
      日本尿路結石症学会 第33回学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘッドマウントディスプレイを用いたロボット手術手技追従トレーニング(追いトレ)の開発2023

    • Author(s)
      高安健太, 松崎和炯, 三島崇生, 木下秀文, 安藤英由樹
    • Organizer
      第110回日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘッドマウントディスプレイを用いたロボット手術主義追従トレーニング(追いトレ)の開発2023

    • Author(s)
      高安健太、木下秀文
    • Organizer
      日本泌尿器科学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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