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

2022 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of decision-making factors in multi-tasks on clinical practices

Research Project

Project/Area Number 20H00558
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小山 博史  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (30194640)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柏木 公一  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 国立看護大学校 (20334378)
中口 俊哉  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20361412)
黒田 嘉宏  筑波大学, システム情報系, 教授 (30402837)
金井パック 雅子  関東学院大学, 看護学研究所, 客員研究員 (50204532)
井野 秀一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
藤原 道隆  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院教授 (70378222)
足立 吉隆  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (70407229)
江頭 正人  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (80282630)
松井 邦彦  熊本大学, 病院, 教授 (80314201)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Keywords多重課題 / 意思決定 / 仮想体験 / Virtual Reality / 生体計測 / 意思決定モデル
Outline of Annual Research Achievements

人間の意思決定要因には、外界からの情報、資源の制約などの外的要因を制御し、経験(知識やスキル)、感情、価値観、それに伴う認知バイアスなどの内在的要因がある。また、主な意思決定モデルには、合理的意思決定モデル(Rational Decision-Making Model)、直感的意思決定モデル(Intuitive Decision-Making Model)、認識重視型モデル(Recognition-Primed Decision Model)がある。
本研究では、昨年度まで意思決定者が過去の経験に基づいて現状の認識を構築し、それを用いて最適な選択肢を選ぶモデルで、状況を認識し、それに対応する行動を迅速に選択するプロセスとされている認識重視型モデルに着目して研究を行なってきた。具体的には、Virtual Reality(VR)技術を用いて外的要因を制御し、仮想世界を用いた状況学習理論に基づいたVR多重課題教材(VR Materials for Multiple Task: VRMMT)を開発し、体験中の生体反応データの取得のためNIRS(Near-Infrared Spectroscopy: NIRS)を用いた前頭前野の脳血流変化量とHead-Mounted Display(HMD)を用いた瞳孔径、脈拍センサを用いた脈拍数、GHz-Spin-Rotation Sensor(GRS)センサーを用いた皮膚抵抗データを取得可能なシステムを開発した。取得した生体データから特徴量を算出し,3要因の分散分析を行った。脈拍間隔では15個の特徴量のうち4個,皮膚電気抵抗では7個の特徴量のうち2個,NIRS信号では6個の特徴量のうち2個,瞳孔径では4個の特徴量のうち3個で5%水準で有意な差を示した。また、VR教材と動画教材体験後のfMRIによる脳内活動の特徴についても解析を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

人間の意思決定要因には、外界からの情報、資源の制約などの外的要因を制御し、経験(知識やスキル)、感情、価値観、それに伴う認知バイアスなどの内在的要因がある。また、主な意思決定モデルには、合理的意思決定モデル(Rational Decision-Making Model)、限定合理性モデル(Bounded Rationality Model)、認識重視型モデル(Recognition-Primed Decision Model)などがある。昨年度まで、意思決定者が過去の経験に基づいて現状の認識を構築し、それを用いて最適な選択肢を選ぶモデルで、状況を認識し、それに対応する行動を迅速に選択するプロセスとされている認識重視型モデルに着目して研究を行なってきた。具体的には、Virtual Reality(VR)技術を用いて外的要因を制御し、仮想世界を用いた状況学習理論に基づいたVR多重課題教材(VR Materials for Multiple Task: VRMMT)を開発し、体験中の生体反応データの取得のためNIRS(Near-Infrared Spectroscopy: NIRS)を用いた前頭前野の脳血流変化量とHead-Mounted Display(HMD)を用いた瞳孔径、脈拍センサを用いた脈拍数、GHz-Spin-Rotation Sensor(GRS)センサーを用いた皮膚抵抗データを取得可能なシステムを開発してきた。取得した生体データから特徴量を算出し,3要因の分散分析を行った.脈拍間隔では15個の特徴量のうち4個,皮膚電気抵抗では7個の特徴量のうち2個,NIRS信号では6個の特徴量のうち2個,瞳孔径では4個の特徴量のうち3個で5%水準で有意な差を示した. また、意思決定には、VR教材と動画教材体験後のfMRIによる脳内活動の特徴についても解析を行なった。

Strategy for Future Research Activity

今後は、昨年度までComputer Graphics技術で開発した多重課題VR教材に加えて、リアリティの高いと言われるAugumented Reality(AR)技術を用い、実際撮影したバーチャルな映像の上にHMDに取り付けたカメラから取り込んだ学習者の目の位置から見えるように周囲のリアルの映像を重ね合わせ、被験者(看護師)の周りに仮想患者,ベッド,布団,医療機器を配置し,被験者が仮想の病室の中に立って,目の前の仮想患者や医療機器に触ることができるARシステムを開発し、リアリティを向上させた多重課題AR教材を開発する。これらVR教材とAR教材を用いて、多重課題に関する意思決定に必要とされる優先順位付け、時間管理、リソース管理、対応の柔軟性、コミュニケーションについて、初心者と熟練者との多重課題に関する意思決定の違いについて意思決定要因を明らかにすることを目指す。具体的には、学生、初心者、熟達者を対象に、臨床場面の多重課題教材について既存教材と開発したVR教材とAR教材のランダム化比較試験し、生体データについて初心者と熟達者との意思決定スキルの違いや関係から意思決定要因を明らかにし、問題解決能力について学習用VR教材と評価用AR教材を開発し、意思決定要因の解明を目指す。

  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] メタバースの医療応用2023

    • Author(s)
      小山博史
    • Journal Title

      Medical Practice

      Volume: 40 Pages: 148-150

  • [Journal Article] Augmented reality self-training system for suturing in open surgery: A randomized controlled trial2022

    • Author(s)
      Nagayo Yuri、Saito Toki、Oyama Hiroshi
    • Journal Title

      International Journal of Surgery

      Volume: 102 Pages: 106650~106650

    • DOI

      10.1016/j.ijsu.2022.106650

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Primary care physicians’ perceptions of social determinants of health recommendations: a qualitative study2022

    • Author(s)
      Mizumoto Junki、Mitsuyama Toshichika、Eto Masato、Izumiya Masashi、Horita Shoko
    • Journal Title

      BJGP Open

      Volume: 7 Pages: BJGPO.2022.0129

    • DOI

      10.3399/BJGPO.2022.0129

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Defining the observable processes of patient care related to social determinants of health2022

    • Author(s)
      Mizumoto Junki、Mitsuyama Toshichika、Kondo Satoshi、Izumiya Masashi、Horita Shoko、Eto Masato
    • Journal Title

      Medical Education

      Volume: 57 Pages: 57~65

    • DOI

      10.1111/medu.14915

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Association between patient care ownership and personal or environmental factors among medical trainees: a multicenter cross-sectional study2022

    • Author(s)
      Fujikawa Hirohisa、Son Daisuke、Aoki Takuya、Eto Masato
    • Journal Title

      BMC Medical Education

      Volume: 22 Pages: 666

    • DOI

      10.1186/s12909-022-03730-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Experience of residents learning about social determinants of health and an assessment tool: Mixed‐methods research2022

    • Author(s)
      Mizumoto Junki、Son Daisuke、Izumiya Masashi、Horita Shoko、Eto Masato
    • Journal Title

      Journal of General and Family Medicine

      Volume: 23 Pages: 319~326

    • DOI

      10.1002/jgf2.559

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiography education with VR using head mounted display: proficiency evaluation by rubric method2022

    • Author(s)
      Kato Kengo、Kon Daisuke、Ito Teruo、Ichikawa Shigeji、Ueda Katsuhiko、Kuroda Yoshihiro
    • Journal Title

      BMC Medical Education

      Volume: 22 Pages: 597

    • DOI

      10.1186/s12909-022-03645-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 手術室教育におけるVRシミュレーションとDX2022

    • Author(s)
      藤原道隆,桜井真奈美,相木一輝,土田祐揮,池ヶ谷厚
    • Journal Title

      手術医学

      Volume: 43 Pages: 197-203

  • [Journal Article] 胆膵外科手術教育におけるVR技術2022

    • Author(s)
      藤原道隆,林雄一郎,高見秀樹,小寺泰弘,小田昌宏,森健策
    • Journal Title

      胆と膵

      Volume: 43 Pages: 1663-1670

  • [Journal Article] 医療教育におけるXRの現状と課題 Virtual Experiential Leaningの医学教育への展開2022

    • Author(s)
      小山 博史
    • Journal Title

      医学教育

      Volume: 53 Pages: 2022263923

  • [Journal Article] 臨床と教育の協同2022

    • Author(s)
      金井Pak 雅子
    • Journal Title

      看護技術

      Volume: 68 Pages: 1398-1401

  • [Journal Article] メタバースは臨床看護や看護基礎教育にどのような変化をもたらすのか?2022

    • Author(s)
      金井Pak 雅子, ウィリアムソン 彰子
    • Journal Title

      看護技術

      Volume: 14 Pages: 13698-1373

  • [Journal Article] 「VR」と看護教育・研修の最前線2022

    • Author(s)
      金井Pak 雅子
    • Journal Title

      Expert Nurse

      Volume: 15 Pages: 130-133

  • [Presentation] 非接触温冷刺激による緊張度への影響に関する研究2023

    • Author(s)
      張皖瑾, Xu Jiayi, 家永直人, 黒田嘉宏
    • Organizer
      第198回ヒューマンインタフェース学会研究会
  • [Presentation] 自身の手を利用したハプティック多重課題訓練システムの開発2022

    • Author(s)
      齊藤明日香,足立 吉隆,小山 博史
    • Organizer
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [Presentation] 多重課題シミュレーションに向けた目の応答による認知負荷量推定手法の検討2022

    • Author(s)
      23.森下裕咲子, 大浦祐矢, 小山博史, 臼井いづみ, 野村行弘, 中口俊哉
    • Organizer
      第21回日本VR医学会学術大会
  • [Presentation] 医療教育におけるXRの現状と課題. Virtual Experiential Leaningの医学教育への展開2022

    • Author(s)
      小山博史
    • Organizer
      医学教育学会
  • [Presentation] 拡張現実型聴診訓練シミュレータにおける聴診位置算出誤差の補正手法の検討2022

    • Author(s)
      三角良都, 三浦慶一郎, 笠井大, 伊藤彰一, 朝比奈真由美, 田邊政裕, 野村行弘, 中口俊哉
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi