2021 Fiscal Year Annual Research Report
Motion analysis of laparoscopic surgical skills in experts and its use for surgical education
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21H00893
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
安部 崇重 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (10399842)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 雅彦 北海道大学, 医学研究院, 教授 (70210945)
七戸 俊明 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (70374353)
篠原 信雄 北海道大学, 医学研究院, 教授 (90250422)
近野 敦 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90250688)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 腹腔鏡手術 / シミュレーショントレーニング / カダバートレーニング / 鉗子動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉗子動態に基づく手術技量評価法の開発
これまでのウエットラボ参加者70名の鉗子動態計測データを用いて、手術経験数を熟練度の指標として用い、サポートベクターマシン等を用いて、鉗子動態に基づく手術技量分析能を評価した。良好な弁別能を観察しており、現在論文投稿中である。また、これまでのウェットラボ記録ビデオに関して、腹腔鏡手術技術評価表であるGOALS評価表を使用し、2名の腹腔鏡技術認定医による技術評価を修了した。GOALS評価表は、1. Depth perception, 2. Bimanual dexterity, 3. Efficiency, 4.Tissu handling, 5. Autonomy の5項目を、それぞれ1-5段階で評価を行う形式で、5-25点の点数が割り付けられる。R3年度は、鉗子動態計測値とGOALSスコアの相関評価を行い、鉗子動態に基づく機械学習を用いたGOALSスコアの自動計算法を開発した。現在、論文投稿中である。
カダバーを用いた腹腔鏡下腎摘除術トレーニングプログラムの開発と鉗子動態の計測・解析
使用するカダバーは、シール法と呼ばれる固定方法の献体で、生体と比較し良好な組織類似性が特徴である。2020年9月末より腹腔鏡下腎摘除術トレーニングにおいて、三眼カメラOptiTrack V 120 Trioを用いて鉗子動態計測を開始している。R3年度は、18名の参加者に関して、カダバー腹腔鏡下腎摘除術の鉗子動態の測定を行った。
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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
鉗子動態に基づく手術技量評価法の開発
ウエットラボ参加者70名の鉗子動態計測データを用いた「鉗子動態に基づく手術技量評価法の開発」については、「手術経験数を熟練度の指標とした手術技量分析能」、「鉗子動態に基づく機械学習を用いたGOALSスコアの自動計算法」ともに評価が終了し、十分な手応えを得た。現在、それぞれ論文投稿中である。
カダバートレーニングにおける鉗子動態計測も順調に進んでいる。R4年度に取得データの解析を開始できる。
以上より、現在までの達成度は「概ね順調」を判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の如く、カダバー（ご遺体）を用いた腹腔鏡下腎摘除術トレーニングにおいて、三眼カメラOptiTrack V 120 Trioを用いて鉗子動態計測を開始している。R3年度は、18名の参加者に関して、カダバー腹腔鏡下腎摘除術の鉗子動態の測定を行った。R4年度は、さらに10-20名の参加者で、鉗子動態の計測を行う。
鉗子位置情報の取得については、120Hzの位置情報に関して90%程度の取得が可能であった。現在、データスムージングの方法論の確立を目指している。初心者と熟練者の鉗子動態の差違の言語化・見える化に挑戦する。また、実際の腹腔鏡手術で鉗子動態の測定を視野に入れ、動態計測用赤外線マーカーの滅菌方法の確立を試みる。
その後、実際の腹腔鏡手術で鉗子動態の測定を開始し、止血操作も含めた熟練医の技術の言語化・見える化に挑戦する。
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