Development of microsurgery training system using smart devices

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K18921
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
• Research Institution: Japanese Foundation for Cancer Research
• Principal Investigator: KARAKAWA Ryo 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 / 手術トレーニング

Outline of Final Research Achievements

① To enable stereoscopic vision, we developed a training system using an AR system by creating a stereo camera using two USB microscope cameras.② We conducted a validity evaluation of the prototype system's accessibility, resolution, stereoscopic perception, and delay. The delay time of the developed system was within the acceptable range at 180ms, and stereoscopic vision was possible.③ We implemented a display function in the VR head-mounted display using a sample video of a specialist's technique as teaching footage. We broke down the vascular anastomosis technique into 84 steps and overlaid each trace-style sample video onto the training surgical field, and implemented software to easily adjust disparity.④ We had beginners use the AR system and evaluated the improvement in their techniques, which suggested the usefulness of the trace-style system.

Free Research Field

形成外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今後スマートグラスなどの普及により、ヘッドマウントディスプレイの価格が下がれば、本マイクロサージャリートレーニングシステムが低コストで容易で効率的に手術練習が可能となる環境が整備されることが予想される。マイクロサージャリーの技術が広まっていない国内の地方や、ひいては発展途上国において、マイクロサージャリー技術の普及に大きく貢献する可能性がある。スマートデバイスの機能を生かし、遠隔指導が可能となるようビデオチャット機能、熟達者の手術動画の充実、練習者のトレーニング動画の解析機能などをさらに今後実装することでより効率的なトレーニングシステムに繋がると考えられる。