内視鏡外科技術の“定量化”と“セルフフィードバック“を目指した教育システムの構築

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K18095
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 福田 篤久 九州大学, 大学病院, 医員 (20709795)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: シミュレーター / AI / 内視鏡手術 / トレーニング / 外科教育

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、これまでに主観的に評価されてきた内視鏡外科技術の“定量化”と“セルフフィードバック“が可能な教育システムの構築を目指すものである。
内視鏡外科技術の“定量化”については腸管吻合における張力をリアルタイムに評価することで手技中の牽引力などを定量するシステムを開発することとしている。
セルフフィードバックについてはAI自動解析システムを用いることで鉗子操作について自動的な評価を行うこととしている。
2021年度は張力吻合を行うためのセンサー開発および張力吻合モデルの開発を行った。こちらについては設計は完了した。同張力吻合モデルを搭載するためのトレーニングボックスについては設計が完了し、3Dプリンターを用いたモックアップ製作が完了した。同モックアップについて、サイズ等の微修正を開始した。
鉗子操作の可視化については既存のシミュレーターを用いて撮影した動画について鉗子の動きの検出にAIを用いつつ、動きの評価はルールベースで実施することとし初期のAIシステムの開発が完了した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度はシミュレータおよび評価システムの開発を行うこととしていたが、当初の予定通りに初期モデルの開発は完了している。

Strategy for Future Research Activity

2022年度は開発したAI自動評価システムを用いて熟練者・非熟練者の間にデータ傾向の違いが見られることを検証する。
張力吻合モデルの開発を完了しトレーニングボックス内への搭載および実データの測定を行う予定である。
2023年度には学会での成果発表およびトレーニングシミュレータのデモンストレーションを行うとともに、測定データの蓄積を行い評価システムの改良を行う。