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2018 Fiscal Year Annual Research Report

System construction for surgical simulation using a 3-dimensional model

Research Project

Project/Area Number 16K10799
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

益子 敏弘  自治医科大学, 医学部, 准教授 (90275701)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords手術シミュレーション / 立体モデル / 3Dプリンター / 立体認知 / 手術トレーニング
Outline of Annual Research Achievements

3D実体モデルを用いた手術シミュレーションを約50例に対して行った。内訳は、脳腫瘍摘出術約20例、脳動脈瘤クリッピング術約20例、その他(微小血管減圧術、先天性疾患など)10例であった。いずれも臨床上、術野の解剖を理解する上で有用であった。
シミュレーションは、(1)従来のモデルと、それに対応する(2)手術操作に直接関与しないものをあえて省略したモデルおよび(3)観察できない部分を見ることができるモデルを用意して行った。並行して、上記(1)(2)(3)モデルの評価を行った。具体的には、使用者から以下の点を聞き取り記録した。術野の解剖(構造)の理解のしやすさ、操作性、人体とモデルの質感の異同、シミュレーションと実際の手術の異同、総合的な有用性、改良すべき点、などである。臨床上の有用性は上記(3)(2)(1)の順に高い評価が得られた。
また、若手医師の手術トレーニングに用い、脳圧排、くも膜剥離などの項目ごとに習熟度(所要時間、操作の的確さ、など)を評価し、経時的変化を分析した。上級医の指導の下操作を繰り返すことにより、習熟度は向上した。
また、認知心理実験として、モデルとモニター上の3D画像を観察した際の立体認知度の違いを計測した。さらに、神経生理実験として、(1)負荷なしおよび(2)指定された解剖学的構造を指し示すtask中のNIRS(Near-InfraRed Spectroscopy)測定を行った。これらに関しては、有意な結果が得られなかった。
ここまでの成果は、後記の論文・学会にて発表した。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Training of Intra-Axial Brain Tumor Resection Using a Self-Made Simple Device with Agar and Gelatin.2018

    • Author(s)
      Mashiko T, Oguma H, Konno T, Gomi A, Yamaguchi T, Nagayama R, Sato M, Iwase R, Kawai K.
    • Journal Title

      World Neurosurgery

      Volume: 109 Pages: 298-304

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2017.09.162. Epub 2017 Oct 4.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A patient-specific intracranial aneurysm model with endothelial lining: a novel in vitro approach to bridge the gap between biology and flow dynamics.2018

    • Author(s)
      Kaneko N, Mashiko T, Namba K, Tateshima S, Watanabe E, Kawai K.
    • Journal Title

      J Neurointerv Surg.

      Volume: 10 Pages: 306-309

    • DOI

      10.1136/neurintsurg-2017-013087. Epub 2017 Jun 26.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自作立体モデルを用いた脳動脈クリッピングのトレーニング2019

    • Author(s)
      益子敏弘、小針隆志、大谷啓介、紺野武彦、小熊啓文、古橋柚莉、川合謙介
    • Organizer
      第48回日本脳卒中の外科学会
  • [Presentation] 実体モデルによる脳動脈瘤クリッピング術のトレーニング ―初期研修医の立場から―2019

    • Author(s)
      古橋 柚莉,益子敏弘,川合謙介
    • Organizer
      第48回日本脳卒中の外科学会
  • [Presentation] 吸引・剥離操作可能な、脳腫瘍手術の実体シミュレーター2018

    • Author(s)
      小針隆志、益子敏弘、紺野武彦、小熊啓文、五味玲、山口崇、永山理恵、佐藤信、川合謙介
    • Organizer
      第23回日本脳腫瘍の外科学会
  • [Presentation] 自作シミュレータを用いた脳圧排・脳腫瘍摘出のトレーニング2018

    • Author(s)
      益子敏弘、小針隆志、紺野武彦、小熊啓文 、五味玲、山口崇、永山理恵、佐藤信、川合謙介
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第77回学術総会
  • [Book] 産業用3Dプリンターの最新技術と先進分野への応用2018

    • Author(s)
      益子敏弘、三森幸治、岡田直忠、光谷好貴、小西邦彦、長谷川健二、佐々木信也、横井敦史、武藤裕行、筧幸次、渡辺義見、小島東作、當間隆司、丸岡浩幸、岡田直忠、山口修一、山田高光、増尾大慈、小林雄二、中野貴由、他
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-709-1

URL: 

Published: 2019-12-27  

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