2018 Fiscal Year Research-status Report
ナビゲーション情報を利用した内視鏡下鼻副鼻腔手術における手術技術定量評価法の開発
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17K11366
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
鴻 信義 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90233204)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 亮一 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (30366356)
飯村 慈朗 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (60317930)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 手術 / ナビゲーション / 副鼻腔 / 内視鏡 / 教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内視鏡下鼻副鼻腔手術(以下、ESS)における術者の手術技術を客観的定量的に評価する方法は今まで開発されていない。一方で、外科系各診療科が行う内視鏡下手術では、手術技術認定や指導医制度などが学会主導で推進されているが、そのさい各術者の技術は、評価マニュアルこそあれ評価者の主観的な判断基準において判断されがちだ。そこで本研究では、ESSにおける内視鏡および手術鉗子の動作追跡装置を用い、各手術工程における熟練した術者と非熟練術者それぞれの手術操作や作業の特徴を定量解析し、手術技術を評価し改善すべき点を抽出する。また、解析結果を術者に適切にフィードバックし、さらに本解析を経時的に行うことで、手術手技の熟達度を可視化する。結果的に手術の安全性および技術向上につなげることを目標とし研究を進めている。
これまでの研究で、ナビゲーションシステムに記録・保有される患者鼻副鼻腔の解剖情報（CT画像）と術具操作情報(内視鏡と手術鉗子の先端位置ログデータ)を基に、内視鏡および鉗子の 1）先端速度・加速度、2）先端の分布密度、3）先端を中心にした回転量、4）内視鏡と鉗子先端の距離、5）内視鏡視野方向と鉗子先端方向の角度、6）内視鏡と鉗子先端の相対速度・加速度、などを計測・解析した。その結果、熟練者は非熟練者と比較して、内視鏡および鉗子ともに先端速度が速く、分布密度が高く、回転量が多く（術野を様々な方向から見て切除している）、加速度が高い（動きにメリハリがある）傾向が示されている。また、内視鏡に対する鉗子先端の相対的な動きに関しても、同様に速度・加速度が高く、回転量が多い。さらに、熟練術者は非熟練術者に比較して、手術の各工程ごとでの各計測項目で相関がなく、解剖学的な部位ごとで動作が異なる、すなわちリスクの大小を理解しているものと推察した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究はひと月に3，4例のESSにおいて施行されており、これまでの累計は50例を超える。すなわち、それぞれのESSで、sj筆頭経験300例以上の熟練者および執刀経験10例以上50例以下の非熟練者において、内視鏡および手術鉗子（上向きさい除鉗子、マイクロデブリッダー）の動作を、1）鼻茸切除、2）鉤状突起切除、3）篩骨胞切除、4）第三基板切除、の4つのタスクごとに記録・解析し、熟練者と非熟練者での客観的定量的な違いを抽出できている。さらに、年度1年間を通じて、特に非熟練者の内視鏡と鉗子動作における熟練者との差異が、執刀経験や教育指導を重ねたことにより、ラーニングカーブとして減少している傾向が見られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ESSにおける解析をさらに進める。熟練者と非熟練者における内視鏡と手術鉗子の動作をさらに詳細に定量的客観的に評価し、「より安全、円滑、有効な手術手技」がどういうものかを定めたい。また、非熟練者が熟練者の手術手技に近づくための具体的な内視鏡・鉗子動作にかかわるタスクを抽出し提示することで、手術技術の習熟過程が可視化されることを目指す。さらに、解析作業をより迅速化し、内視鏡・鉗子操作が客観的にどうであったかの評価をできるだけ術後早期に術者に提示することの有用性を検討したい。
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| Causes of Carryover |
本研究の進行のため、手術症例をさらに重ねる必要があり、手術トラッキング用の消耗品、データ保存と処理のための経費が計上される。
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