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2021 Fiscal Year Research-status Report

Development of microsurgery training system using smart devices

Research Project

Project/Area Number 19K18921
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

辛川 領  公益財団法人がん研究会, 有明病院 形成外科, 副医長 (60802171)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsマイクロサージャリー
Outline of Annual Research Achievements

①マイクロサージャリーのARトレーニングシステムの開発:初期のプロトタイプで作成したトレーニングシステムでは、1眼カメラであり2Dディスプレイであったため、奥行きや立体感が感じられず、実際の手技と乖離があるという課題があった。そこで、USB顕微鏡カメラ2台使用したステレオカメラを作成しVRシステムを用いたトレーニングシステムを開発した。練習者が無理のない姿勢で実際の手術と同様のトレーニングが可能となるような、カメラおよび練習材料の配置、固定方法を決定した。
②評価実験:マイクロ針付縫合糸と練習用模造血管を使用し,試作システムのアクセス性、解像度、立体感、遅延について形成外科専門医2名による妥当性評価を行った。開発システムのち円時間は180msと許容範囲内であり、立体視が可能であった。4mmの人工血管を用い、9-0ナイロンでの吻合に成功した。
③追加機能実装:効率的なトレーニングのために追加機能を実装した。専門医の手技の見本映像を教師映像として、VRヘッドマウントディスプレイ内に表示されるようにした。フットペダルで教師映像の 再生/一時停止・3秒進む/戻る を可能とする機能を実装した。
④追加機能実装2:専門医の手技のトレース式見本映像を実装した。またフットペダルによる拡大縮小機能を実装した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ の影響、半導体不足の影響で、追加で必要なハードウェアの入手に遅れが生じたため。

Strategy for Future Research Activity

メインとなるトレーニングシステムの開発およびプロトタイプは完成しており、今後、効率的なトレーニングのためのさらなる追加機能実装およびカメラの解像
度向上、システムの評価を行っていく。
追加機能としては、血管壁の認識、針の刺入ポイントのガイド導入、熟達者の手技の重畳機能などを予定している。トレース式トレーニングシステムのコンテンツ充実を予定している。トレーニングモデルとして人工血管だけでな
く、より生体に近いものを使用していく。具体的には、鳥の手羽先の血管、ニワトリ胚の血管などを予定している。
その後、システム評価として、初学者に本トレーニングシステムを使用してもらい、そのラーニングカーブを評価する。

Causes of Carryover

コロナ の影響で旅費や使用物品購入分が予定より減少した。次年度旅費などに使用予定である。

  • Research Products

    (2 results)

All 2021

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 血管吻合術トレース式AR トレーニングシステム2021

    • Author(s)
      秋山朔実, 辛川領, 矢野智之, 荒船龍彦
    • Organizer
      第30回日本コンピュータ外科学会大会
  • [Presentation] トレース式ARマイクロサージャリートレーニングシステム2021

    • Author(s)
      秋山朔実, 千葉慎二, 辛川領, 矢野智之, 荒船龍彦
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2021

URL: 

Published: 2022-12-28  

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