Development of a vicarious endoscopic surgery education system based augmented reality

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09742
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: MATSUDA Tadashi 関西医科大学, その他部局等, 病院長 (20192338)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 秀文 関西医科大学, 医学部, 教授 (30324635) ; 吉田 健志 関西医科大学, 医学部, 非常勤講師 (40572673) ; 安藤 英由樹 大阪芸術大学, 芸術学部, 教授 (70447035)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 手術教育 / ロボット手術 / 膀胱尿道吻合 / VR / 追いトレ / 追体験 / ３D

Outline of Final Research Achievements

A new educational method for robotic surgery was developed by applying a previously developed educational system for laparoscopic techniques. This method utilizes an educational system in which users learn a technique by imitating a skilled surgeon's hand that has become translucent by superimposing their own hand on the surgeon's surgical image. The development of a follow-up training system using 3D images, which was technically advanced and difficult to realize, has been successful, enabling the practitioner to practice the technique in the same way as in robotic surgery. In addition, by incorporating the practice medium into a commercially available VR head-mounted display, the system can be used without limiting the location. At the same time, a pelvic organ model more suitable for practice was also developed.

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Free Research Field

手術トレーニング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

２D映像での追いトレから発展させ、３D映像での追いトレを実現させた。つまり研究に連続性があり、発展性を含む課題であると考える。また、ロボット手術教育において、問題と考えているのが、CGシュミレーターによる基礎的な動作トレーニングしかない点である。この追いトレシステムにより、実際の手術映像を用い、自分の手を動かして、没入感のあるトレーニングが可能となった。また、VRヘッドマウントディスプレイにより練習しやすくなったことで、この教育法が普及安くなったと考える。また、一般的な医学教材における高額な費用と比較すると市販のVR機材は圧倒的に安価で利用可能である。