A Novel Approach to Surgical Skill Assessment: Combining Eye-Tracking and Biometric Data for Objective Evaluation and Training

• Project/Area Number: 25K06469
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09070:Educational technology-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 高尾 聡 島根大学, 医学部, 客員研究員 (10888514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齊藤 剛史 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (10379654) ; 松原 毅 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 講師 (60617372)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2028: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: アイトラッキング / 注視点 / 生体反応 / 深層学習 / 手術技術の上達

Outline of Research at the Start

腹腔鏡やロボット手術では、ベテランと若手間に手術の熟練度の違いから注視点のズレを生じることがある。このズレを修正することが、若手の手術技術向上の近道と考えられるが、そもそも術者の熟練度を区別する客観的指標自体が存在しない。本研究では、手術技術の熟練度の客観的評価方法の構築及びこれを用いた教育システムを医工連携で開発する。ポイントはアイトラッキング技術の限界を、生体反応を同時に測定することで克服し、複合データにより注視点を決定することである。そして、被験者に手術タスクを課し、注視点や手や鉗子の動きなどを解析することで被験者の技術を定量評価し、AIで技術の層別化を図り、その妥当性を検証する。