2002 Fiscal Year Annual Research Report
内視鏡手術における術者の意図を酌み取る視線追従式術野提示システムの開発
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13671221
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
表 和彦 金沢大学, 医学部附属病院, 講師 (50272985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 洋一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (50113155)
近江 政雄 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70016616)
磨伊 正義 金沢大学, がん研究所, 教授 (80092807)
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| Keywords | 内視鏡手術 / 腹腔鏡手術 / 腹腔鏡操作ロボット / 視線追従インタフェイス / 視線追従装置 / 視覚作業 / 認知負荷 / 眼球運動特性 |
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| Research Abstract |
内視鏡(腹腔鏡)手術は1990年頃に本邦に導入されて以来急速に発展し、外科臨床全体に大きな変革をもたらした。この手術法は従来の開腹手術に比較して患者への侵襲や負担が小さく、術後早期の回復が見込め入院期間の短縮・早期の社会復帰が可能なことから、近年本邦をはじめとする世界各国において盛んに行われるようになった。しかし、この内視鏡手術では術者がモニタに提示された限られた術野をみながら鉗子類で非直接的な手術を行う関係上、術者の「目」である内視鏡の操作が、術者以外の者の手にゆだねられているという問題が発生する。本研究では、術者の視線方向による腹腔鏡操作インタフェイスを作製し、腹腔鏡操作助手ロボットの設計原理を確立した後にそのロボットを作製し、安全で確実な腹腔鏡手術をサポートすることを目的としている。そのために我々はまず術者の視線方向検出システムを平成13年度に作製し、平成14年度に術者の視線追従装置のプロトタイプを開発した。そしてこの視線追従装置を使用して、視覚作業中の認知負荷の作業効率と眼球運動への影響について検討した。視覚作業として簡単な作業、一例として自動車運転作業を選択しドライビングシミュレータを用いて作業中の被験者の眼球運動を計測した。認知負荷として作業中に被験者に会話をさせたり時計の時刻を判断させたりしたところ、作業パフォーマンスが統計的に有意に低下し視線停留時間などの眼球運動特性に差がみられたりすることが示された。これらの結果は、視覚作業中認知負荷の作業効率と眼球運動への影響は独立したメカニズムによること、またその影響は認知負荷の感覚特性によって異なることを示すものである。この基礎研究により視線追従式腹腔鏡操作ロボットシステム開発に向けて、視線追従によるインタフェイス設計上の問題点を明らかにすることができ、またそれらを解決するために有効な結果が得られた。
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