• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2016 Fiscal Year Research-status Report

グラウンディングを応用した自動手術記録システムの開発

Research Project

Project/Area Number 16K12911
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

原田 仁  神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (70771517)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮尾 祐介  国立情報学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (00343096)
金治 新悟  神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (10637052)
掛地 吉弘  神戸大学, 医学研究科, 教授 (80284488)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsコンピュータ外科学 / 腹腔鏡手術 / 画像認識 / 手術記録自動作成
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,手術動画を自動で文章化するプログラムの開発,および映像データと言語データが相互に検索可能な新しい手術記録データベースの構築である。手術動画内の解剖,器具,動作,事象を言語で意味付けし,機械学習によりパターン化させることで,手術動画から手術記録を自動作成するプログラムを開発する。また,映像と言語が互いに関連付けられた手術記録データベースを構築することで,膨大な手術データが客観性の高い均質化された手術記録として保存管理し,データベースから必要な映像データを言語で検索することを可能とする。
具体的には,手術映像から選別した特定の場面を用いて,解剖,手術器具,動作,事象を認識しテキスト化する手術認識アルゴリズムを作成し,手術認識アルゴリズムを基に手術動画を自動で文章化するプログラムを開発するとともに,映像とテキストをリンクさせ相互に検索可能な新しい手術記録データベースの構築を目指す。
手術認識アルゴリズムの作成においては,解析用コンピューターにインストールした専用ツールを用いて,手術動画内に登場する臓器・血管などの解剖,鉗子類などの手術器具,把持・切離などの手術操作,出血・血管の拍動などの体腔内の事象などに対し,名称や動作の属性を付与する。これにより言語で意味付けされた動画を保存,蓄積し,映像からテキストデータへの変換を,機械学習によりパターン化させる。機械学習のデータとしては,手術手技として規則性があることが望ましいと考えられる。そのため,手技が定型化された約100症例の腹腔鏡下胃切除の動画をサンプルデータとして使用する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

手術映像から解剖・手術器具・動作・事象を認識する手術認識アルゴリズムを作成するため,画像認識手法の確立を行った。分析用の研究試料として収集した,手技の定型化された腹腔鏡下胃切除動画のうち,まず少ない症例数の限られた場面をサンプルデータとして手作業で臓器のセグメンテーション(クラス分け)を行った。鉗子と膵臓の正解画像を300フレーム分用意し,機械学習によりパターン化させることで,新規画像から鉗子と膵臓の自動認識を行った。

Strategy for Future Research Activity

引き続きサンプルデータを増加し手術認識アルゴリズムの精度を向上させると共に,このアルゴリズムを基に,手術動画を自動テキスト化する手術記録作成プログラムを開発する。映像をテキスト化したものが自動で手術記録の文章となるようにプログラムを調整する。具体的には,今年度同様に動画の他の部分に対しても意味付けの作業を行い,手術記録の自動作成を目標に機械学習によるパターン化を繰り返す。

Causes of Carryover

画像認識に必要なソフトについて共同研究機関の所持する既存のものを一部使用したため、その分必要な経費が減額したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ハードディスクを含めた記録媒体などの追加購入に充てる予定とする。

  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Comparison of two- and three dimensional display for performance of laparoscopic total gastrectomy for gastric cancer.2017

    • Author(s)
      Kanaji S, Suzuki S, Harada H, Nishi M, Yamamoto M, Matsuda T, Oshikiri T, Nakamura T, Fujino Y, Tominaga M, Kakeji Y
    • Journal Title

      Langenbecks Arch Surg

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00423-017-1574-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantitative comparison of surgical skill using two- and three-dimensional monitors during laparoscopic phantom tasks.2016

    • Author(s)
      15.Nishi M, Kanaji S, Otake Y, Harada H, Yamamoto M, Oshikiri T, Nakamura T, Suzuki S, Suzuki Y, Hiasa Y, Sato Y, Kakeji Y
    • Journal Title

      Surgery

      Volume: 161 Pages: 1334-40

    • DOI

      10.1016/j.surg.2016.08.060

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Totally laparoscopic total gastrectomy in a patient with situs inversus totalis.2016

    • Author(s)
      Harada H, Kanaji S, Suzuki S, Yamamoto M, Yamashita K, Imanishi T, Sumi Y, Nakamura T, Tanaka K, Kakeji Y
    • Journal Title

      International Surgery

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] THE EFFECT OF STEREOSCOPIC IMAGES FROM USING A THREE-DIMENSIONAL MONITORTO LAPAROSCOPIC SURGICAL TRAINING FOR NOVICES2017

    • Author(s)
      Harada H, Kanaji S, Suzuki S, Hasegawa H, Yamamoto M, Matsuda Y, Yamashita K, Matsuda T, Oshikiri T, Sumi Y, Nakamura T, Kakeji Y
    • Organizer
      SAGES 2017 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      HOUSTON
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3D映像が内視鏡外科手術トレーニングに及ぼす影響の検討2016

    • Author(s)
      金治 新悟、原田 仁、西 将康、長谷川 寛、山本 将士、松田 佳子、山下 公大、松田 武、押切 太郎、中村 哲、角 泰雄、鈴木 知志、掛地 吉弘
    • Organizer
      第78回日本臨床外科学会総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-26
  • [Presentation] 3Dモニターが初心者の内視鏡外科トレーニングにもたらす影響2016

    • Author(s)
      原田 仁、金治 新悟、西 将康、長谷川 寛、山本 将士、松田 佳子、山下 公大、松田 武、押切 太郎、中村 哲、角 泰雄、鈴木 知志、掛地 吉弘
    • Organizer
      第29回近畿内視鏡外科研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-09-10 – 2016-09-10

URL: 

Published: 2018-01-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi